Ο εγκέφαλος των βρεφών αποκαλύπτει πώς χτίζεται το μυαλό
Ο πρώτος γιος της Rebecca Saxe, ο Arthur, ήταν μόλις ενός μηνός όταν μπήκε για πρώτη φορά στην οπή μιας μηχανής μαγνητικής τομογραφίας για να υποβληθεί σε σάρωση του εγκεφάλου του. Η Saxe, μια γνωστική επιστήμονας στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, πήγε με το κεφάλι μαζί του:ξαπλωμένη άβολα στο στομάχι της, με το πρόσωπό της κοντά στην πάνα του, τον χάιδεψε και τον κατευνάρισε καθώς ο μαγνήτης τριών τέσλα στριφογύριζε γύρω τους. Ο Άρθουρ, αμήχανος, αποκοιμήθηκε αμέσως.
Όλοι οι γονείς αναρωτιούνται τι συμβαίνει μέσα στο μυαλό του μωρού τους. λίγοι έχουν τα μέσα να μάθουν. Όταν η Saxe έμεινε έγκυος, εργαζόταν ήδη με συναδέλφους της για χρόνια για να επινοήσει μια διάταξη για την απεικόνιση της εγκεφαλικής δραστηριότητας στα μωρά. Αλλά η ημερομηνία λήξης της τον Σεπτέμβριο του 2013 έδωσε ώθηση στο να ετοιμαστούν όλα.
Τις τελευταίες δύο δεκαετίες, ερευνητές όπως ο Saxe έχουν χρησιμοποιήσει λειτουργική μαγνητική τομογραφία για τη μελέτη της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε ενήλικες και παιδιά. Αλλά η fMRI, όπως μια δαγκεροτυπία του 19ου αιώνα, απαιτεί από τα υποκείμενα να ξαπλώνουν τέλεια ακίνητα, μήπως η εικόνα γίνει απελπιστικά θολή. Τα μωρά τρέμουν δέσμες κίνησης όταν δεν κοιμούνται και δεν μπορούν να τα παρασυρθούν ή να δωροδοκηθούν σε ακινησία. Οι λίγες μελέτες fMRI που έγιναν σε μωρά μέχρι σήμερα επικεντρώθηκαν κυρίως στην αναπαραγωγή ήχων σε αυτά ενώ κοιμόντουσαν.
Αλλά ο Saxe ήθελε να καταλάβει πώς βλέπουν τα μωρά τον κόσμο όταν είναι ξύπνια. ήθελε να απεικονίσει τον εγκέφαλο του Άρθουρ καθώς έβλεπε βίντεο κλιπ, κάτι που κάνουν εύκολα οι ενήλικες ερευνητές. Ήταν ένας τρόπος να προσεγγίσουμε ένα ακόμη μεγαλύτερο ερώτημα:Λειτουργούν οι εγκέφαλοι των μωρών σαν μικροσκοπικές εκδοχές εγκεφάλου ενηλίκων ή είναι εντελώς διαφορετικοί; «Είχα αυτή τη θεμελιώδη ερώτηση για το πώς αναπτύσσονται οι εγκέφαλοι και είχα ένα μωρό με αναπτυσσόμενο εγκέφαλο», είπε. "Δύο από τα πράγματα που ήταν πιο σημαντικά για μένα στη ζωή είχαν προσωρινά αυτή την πολύ έντονη σύγκλιση μέσα σε ένα μηχάνημα μαγνητικής τομογραφίας."
Η Σαξ πέρασε την άδεια μητρότητας κάνοντας παρέα με τον Άρθουρ στο μηχάνημα. «Κάποιες από εκείνες τις μέρες, δεν είχε όρεξη, ή αποκοιμήθηκε, ή ήταν φασαριόζος, ή έκανε κακά», είπε. «Η λήψη καλών δεδομένων από τον εγκέφαλο ενός μωρού είναι ένα πολύ σπάνιο φαινόμενο». Μεταξύ των συνεδριών, η Saxe και οι συνεργάτες της εξέτασαν τα δεδομένα τους, τροποποιώντας τα πειράματά τους, αναζητώντας ένα μοτίβο στην εγκεφαλική δραστηριότητα του Arthur. Όταν έλαβαν το πρώτο τους χρησιμοποιήσιμο αποτέλεσμα όταν ήταν 4 μηνών, είπε, «Πέρασα από την οροφή».
Μια εργασία που δημοσιεύτηκε σήμερα στο Nature Communications είναι το αποκορύφωμα δύο και πλέον ετών εργασίας για την απεικόνιση της εγκεφαλικής δραστηριότητας στον Άρθουρ και σε άλλα οκτώ μωρά. Σε αυτό, η ομάδα της βρίσκει μερικές εκπληκτικές ομοιότητες στον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος των μωρών και των ενηλίκων ανταποκρίνεται στις οπτικές πληροφορίες, καθώς και μερικές ενδιαφέρουσες διαφορές. Η μελέτη είναι ένα πρώτο βήμα σε αυτό που ο Saxe ελπίζει ότι θα γίνει μια ευρύτερη προσπάθεια για την κατανόηση των πρώτων απαρχών του μυαλού.
Οργανωμένη από τη γέννηση;
Η λειτουργική μαγνητική τομογραφία είναι ίσως το πιο ισχυρό εργαλείο που έχουν οι επιστήμονες για να μελετήσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα χωρίς να ανοίξει το κρανίο. Βασίζεται σε αλλαγές στη ροή του αίματος σε περιοχές του εγκεφάλου που είναι πιο ενεργές από άλλες, γεγονός που δημιουργεί ένα ανιχνεύσιμο σήμα σε ένα μηχάνημα μαγνητικής τομογραφίας. Η τεχνική έχει προκαλέσει κάποια κριτική, καθώς είναι ένα έμμεσο μέτρο της εγκεφαλικής δραστηριότητας και οι απλές, εντυπωσιακές εικόνες που παράγει βασίζονται σε στατιστικούς χειρισμούς πίσω από τα παρασκήνια. Ωστόσο, η fMRI άνοιξε εντελώς νέους δρόμους έρευνας δίνοντας στους επιστήμονες αυτό που ο Saxe αποκαλεί «ένα κινούμενο χάρτη του ανθρώπινου εγκεφάλου». Έχει αποκαλύψει, με απίστευτη λεπτομέρεια, πώς διαφορετικά μέρη του εγκεφάλου χορογραφούν τη δραστηριότητά τους ανάλογα με το τι κάνει, τι αντιλαμβάνεται ή σκέφτεται ένα άτομο.
Ορισμένες περιοχές του φλοιού φαίνεται επίσης να έχουν συγκεκριμένο σκοπό. Η Nancy Kanwisher, νευροεπιστήμονας στο MIT και πρώην σύμβουλος του Saxe, είναι γνωστή για την ανακάλυψη μιας περιοχής που ονομάζεται ατρακτοειδής περιοχή προσώπου, η οποία ανταποκρίνεται στις εικόνες των προσώπων περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη οπτική είσοδο. Το εργαστήριό της οδήγησε επίσης στην ανακάλυψη της περιοχής του παραιππόκαμπου, η οποία ανταποκρίνεται κατά προτίμηση σε σκηνές που απεικονίζουν μέρη. Όταν ήταν μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο εργαστήριο του Kanwisher, η Saxe ανακάλυψε μια περιοχή του εγκεφάλου που ήταν αφιερωμένη στη «θεωρία του νου» - να σκεφτόταν τι σκέφτονται οι άλλοι άνθρωποι. Έκτοτε, έρευνα από πολλά εργαστήρια έχει εντοπίσει περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στις κοινωνικές κρίσεις και στη λήψη αποφάσεων.
Ο Σαξ, που μιλάει γρήγορα και εκπέμπει μια διανοητική ένταση, εμψυχώνεται περισσότερο από φιλοσοφικά και βαθιά θεμελιώδη ερωτήματα για τον εγκέφαλο. Για αυτήν, το επόμενο προφανές ερώτημα είναι:Πώς προέκυψε η οργάνωση του εγκεφάλου; «Βλέποντας στους ενήλικες αυτές τις απίστευτα πλούσιες και αφηρημένες λειτουργίες του εγκεφάλου σας - ηθική, θεωρία του νου - απλώς θέτει το ερώτημα, πώς φτάνει αυτό;» είπε.
Ο εγκέφαλός μας έχει εξελιχθεί ώστε να έχει ειδικές περιοχές αφιερωμένες στα πράγματα που είναι πιο σημαντικά για την επιβίωσή μας; Ή, είπε, «μήπως γεννηθήκαμε με έναν εκπληκτικό μηχανισμό μάθησης πολλαπλών χρήσεων που μπορούσε να μάθει όποια οργάνωση του κόσμου είχε να ανακαλύψει;» Μπαίνουμε στον κόσμο με ένα έμφυτο σχέδιο για να αφιερώνουμε μέρη του εγκεφάλου μας στα πρόσωπα, για παράδειγμα, ή αναπτύσσουμε μια εξειδικευμένη περιοχή προσώπου μετά από μήνες ή χρόνια που βλέπουμε τόσους πολλούς ανθρώπους γύρω μας; «Η βασική δομική οργάνωση του ανθρώπινου εγκεφάλου θα μπορούσε να είναι παρόμοια από άτομο σε άτομο, επειδή ο κόσμος είναι παρόμοιος από άτομο σε άτομο», είπε. Ή τα περίγραμμά του θα μπορούσαν να υπάρχουν από τη γέννηση.
Ένα μέρος για πρόσωπα
Η Ράιλι Λεμπλάνς φτύνει την πιπίλα της και αρχίζει να κλαίει. Μια 5 μηνών με μια σφουγγαρίστρα από σγουρά καστανά μαλλιά, φουσκώνει στην κουβέντα της καθώς η Heather Kosakowski, η διευθύντρια εργαστηρίου του Saxe, στέκεται δίπλα στο ογκώδες μηχάνημα MRI, που στεγάζεται στον κάτω όροφο του κτιρίου Brain and Cognitive Sciences του MIT, και αναπηδά τον Riley. πάνω και κάτω. Η Λόρι Φάουτσι, η μητέρα του Ράιλι, καθισμένη στο κρεβάτι σάρωσης, βγάζει μια άλλη πιπίλα από την πίσω τσέπη της για να προσφέρει στο παιδί της.
Όλα εδώ έχουν σχεδιαστεί για να ηρεμούν τον Riley. Η αίθουσα φωτίζεται απαλά και τα ηχεία παίζουν κουδουνίστρες, παιχνιδιάρικες εκδόσεις ποπ τραγουδιών ως νανουρίσματα (προς το παρόν:"Sweet Child o' Mine" των Guns N' Roses). Στο κρεβάτι σάρωσης βρίσκεται ένα ειδικά σχεδιασμένο πηνίο ραδιοσυχνοτήτων - μια γωνιακή ξαπλώστρα και κράνος μεγέθους μωρού - για να λειτουργεί ως κεραία για ραδιοφωνικά σήματα κατά τη διάρκεια των σαρώσεων. Το μηχάνημα μαγνητικής τομογραφίας είναι προγραμματισμένο με ειδικά πρωτόκολλα που παράγουν λιγότερο θόρυβο από το συνηθισμένο, για να αποφευχθεί η βλάβη της ευαίσθητης ακοής των μωρών.
Χρειάζονται μερικές λανθασμένες εκκινήσεις προτού ο Ράιλι είναι πρόθυμος να ξαπλώσει στο πηνίο χωρίς φασαρία. Η μητέρα της τοποθετείται στο στομάχι της με το πρόσωπο και τα χέρια της κοντά στον Ράιλι για να την ηρεμήσει. Ο Kosakowski σύρει τη μητέρα και το παιδί στον σαρωτή και μετακομίζει σε έναν προθάλαμο με παράθυρα, ενώ η Lyneé Herrera, ένα άλλο μέλος του εργαστηρίου, μένει στην αίθουσα μαγνητικής τομογραφίας και δίνει σήμα με το χέρι στον Kosakowski να την ενημερώσει όταν τα μάτια της Riley είναι ανοιχτά και παρακολουθεί τον καθρέφτη πάνω από το κεφάλι της. , το οποίο αντικατοπτρίζει εικόνες που προβάλλονται από το πίσω μέρος του μηχανήματος.
Στόχος της ομάδας είναι να συλλέξει περίπου 10 λεπτά δεδομένων από κάθε μωρό ενώ αυτό παρακολουθεί ακίνητα τα βίντεο. Για να το επιτύχουν αυτό, οι ερευνητές συχνά χρειάζεται να υπολογίζουν τον μέσο όρο δεδομένων από πολλές συνεδρίες δύο ωρών. «Όσες περισσότερες φορές έρχεται ένα μωρό, τόσο πιο πιθανό είναι να πάρουμε αυτά τα πλήρη 10 λεπτά», είπε ο Kosakowski. Αυτή είναι η όγδοη επίσκεψη του Riley.
Όταν ο Herrera σηματοδοτεί ότι ο Riley έχει σταματήσει να κοιμάται, ο Kosakowski ξεκινά τον σαρωτή και συντάσσει μια σειρά από βίντεο κλιπ, καθώς τα μωρά είναι πιο πιθανό να κοιτάζουν κινούμενες εικόνες παρά ακίνητες. Μετά από λίγο, η Ερέρα κλείνει το χέρι της, δηλώνοντας ότι τα μάτια του Ράιλι είναι ξανά κλειστά. "Μερικές φορές νομίζω ότι τα μωρά πρέπει να κοιμούνται τον καλύτερο τους υπνάκο εδώ", είπε ο Kosakowski γελώντας.
Η μελέτη των βρεφών απαιτούσε πάντα δημιουργικές τεχνικές. «Ήταν ένα ενδιαφέρον πρόβλημα», είπε ο Τσαρλς Νέλσον, ένας γνωστικός νευροεπιστήμονας στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και στο Παιδιατρικό Νοσοκομείο της Βοστώνης που μελετά την ανάπτυξη του παιδιού, «επειδή έχετε να κάνετε με έναν μη λεκτικό, ρητορικά περιορισμένο, περιορισμένης προσοχής οργανισμό, που προσπαθεί να καταλάβει τι είναι συμβαίνει μέσα στο κεφάλι τους». Παρόμοιες τεχνικές χρησιμοποιούνται συχνά για τη μελέτη μωρών και μη ανθρώπινων πρωτευόντων ή παιδιών με αναπηρίες που δεν είναι λεκτικά. "Έχουμε μια κατηγορία κρυφών μέτρων που μας επιτρέπουν να κρυφοκοιτάξουμε μέσα στη μαϊμού, το μωρό, το παιδί με μια διαταραχή", είπε ο Νέλσον.
Το πιο απλό είναι να παρακολουθείς τη συμπεριφορά τους και να σημειώνεις πού κοιτάζουν, είτε παρατηρώντας τους είτε χρησιμοποιώντας τεχνολογίες παρακολούθησης ματιών. Μια άλλη είναι η μέτρηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Η ηλεκτροεγκεφαλογραφία (ΗΕΓ), για παράδειγμα, απαιτεί απλώς την τοποθέτηση ενός αξιολάτρευτου κρανίου από ηλεκτρόδια και σύρματα στο κεφάλι ενός μωρού για να ανιχνεύσει κυμαινόμενα εγκεφαλικά κύματα. Και μια νεότερη τεχνική που ονομάζεται κοντινή υπέρυθρη φασματοσκοπία (NIRS) στέλνει φως μέσα από τα λεπτά, μαλακά κρανία των μωρών για να ανιχνεύσει αλλαγές στη ροή του αίματος στον εγκέφαλο.
Και οι δύο μέθοδοι αποκαλύπτουν πώς η εγκεφαλική δραστηριότητα αλλάζει από στιγμή σε στιγμή, αλλά το NIRS φτάνει μόνο στα εξωτερικά στρώματα του εγκεφάλου και το EEG δεν μπορεί να δείξει ακριβώς ποιες περιοχές του εγκεφάλου είναι ενεργές. "Για να μελετήσετε τη λεπτομερή χωρική οργάνωση και να φτάσετε σε βαθύτερες περιοχές του εγκεφάλου, πρέπει να πάτε σε fMRI", δήλωσε ο Ben Deen, πρώτος συγγραφέας του Nature Communications μελέτη, ο οποίος είναι τώρα ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Ροκφέλερ.
Χρησιμοποιώντας άλλες μεθόδους, οι ερευνητές βρήκαν υποδείξεις ότι τα μωρά ανταποκρίνονται διαφορετικά σε οπτικές εισροές διαφορετικών κατηγοριών, ιδιαίτερα στα πρόσωπα. Τα πρόσωπα «είναι ένα πολύ σημαντικό μέρος του περιβάλλοντος», είπε η Michelle de Haan, αναπτυξιακή νευροεπιστήμονας στο University College του Λονδίνου. Τις πρώτες εβδομάδες της ζωής του, τα μάτια ενός βρέφους εστιάζουν καλύτερα σε αντικείμενα γύρω από την απόσταση από το πρόσωπο μιας θηλάζουσας μητέρας. Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι τα μωρά μπορεί να έχουν έναν έμφυτο μηχανισμό, βαθιά στον εγκέφαλο, ο οποίος κατευθύνει τα μάτια τους να κοιτάζουν τα πρόσωπα.
Υπάρχουν ενδείξεις ότι τα νεαρά βρέφη θα κοιτάζουν περισσότερο τα πρόσωπα από άλλα πράγματα. Η ανταπόκριση ενός μωρού στα πρόσωπα γίνεται επίσης πιο εξειδικευμένη με την πάροδο του χρόνου και με την εμπειρία. Για παράδειγμα, οι ενήλικες δυσκολεύονται να διακρίνουν μεταξύ δύο προσώπων όταν είναι ανάποδα, αλλά τα μωρά ηλικίας κάτω των 4 μηνών δεν έχουν αυτή την προκατάληψη - μπορούν να διακρίνουν ανάμεσα σε δύο ανάποδα πρόσωπα τόσο εύκολα όσο δύο δεξιά- επάνω αυτές. Μετά από περίπου 4 μήνες, όμως, αποκτούν μια προκατάληψη για τα δεξιά προς τα πάνω πρόσωπα. Γύρω στην ηλικία των 6 μηνών, τα βρέφη που βλέπουν πρόσωπα παράγουν μια υπογραφή δραστηριότητας ΗΕΓ παρόμοια με αυτή των ενηλίκων που βλέπουν πρόσωπα.
Όμως, ενώ αυτή η έρευνα υποδηλώνει ότι τα μωρά μπορεί να έχουν κάποια εξειδίκευση στον εγκέφαλό τους για ορισμένες κατηγορίες όπως τα πρόσωπα, ο Deen είπε, «γνωρίζαμε πολύ λίγα για τις λεπτομέρειες από πού προέρχονται αυτά τα σήματα».
Για την τρέχουσα εργασία τους, η Saxe και οι συνάδελφοί της έλαβαν δεδομένα από εννέα από τα 17 μωρά που σάρωσαν. Αν και το εργαστήριο βασίζεται όλο και περισσότερο σε εξωτερικές οικογένειες που στρατολογούνται σε μελέτες, βοήθησε το γεγονός ότι είχαν μια σειρά από «μωρά εργαστηρίου» για να ξεκινήσουν, συμπεριλαμβανομένου του Arthur. Ο δεύτερος γιος του Saxe, Percy. ο γιος της αδερφής της· και ο γιος ενός μεταδιδακτορικού. Παρουσίασαν στα μωρά ταινίες με πρόσωπα, φυσικές σκηνές, ανθρώπινα σώματα και αντικείμενα - παιχνίδια, σε αυτήν την περίπτωση - καθώς και ανακατεμένες σκηνές, στις οποίες μέρη της εικόνας ανακατεύονται. Ο Saxe είπε ότι εστίασαν σε πρόσωπα έναντι σκηνών, επειδή τα δύο ερεθίσματα δημιουργούν μια έντονη διαφορά στον εγκέφαλο των ενηλίκων, προκαλώντας δραστηριότητα σε πολύ διαφορετικές περιοχές.
Παραδόξως, βρήκαν παρόμοιο μοτίβο στα μωρά. «Κάθε περιοχή που γνωρίζαμε σε ενήλικες [με] προτίμηση σε πρόσωπα ή σκηνές έχει την ίδια προτίμηση σε μωρά 4 έως 6 μηνών», είπε ο Saxe. Αυτό δείχνει ότι ο φλοιός "αρχίζει ήδη να έχει μια προκατάληψη στη λειτουργία του", είπε, αντί να είναι εντελώς αδιαφοροποίητος.
Τα μωρά γεννιούνται με αυτή την ικανότητα; «Δεν μπορούμε να πούμε αυστηρά ότι οτιδήποτε είναι έμφυτο», είπε ο Ντιν. «Μπορούμε να πούμε ότι αναπτύσσεται πολύ νωρίς». Και ο Saxe επισημαίνει ότι οι αποκρίσεις εκτείνονται πέρα από τον οπτικό φλοιό (τις δομές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για την άμεση επεξεργασία των οπτικών εισροών). Οι ερευνητές βρήκαν επίσης διαφορές στον μετωπιαίο φλοιό, μια περιοχή του εγκεφάλου που εμπλέκεται στα συναισθήματα, τις αξίες και την αυτο-αναπαράσταση. «Το να βλέπεις την εμπλοκή του μετωπιαίου φλοιού σε ένα μωρό είναι πραγματικά συναρπαστικό», είπε. "Θεωρείται ότι είναι ένα από τα τελευταία σημεία που θα αναπτυχθεί πλήρως."
Ωστόσο, ενώ η ομάδα του Saxe διαπίστωσε ότι παρόμοιες περιοχές του εγκεφάλου ήταν ενεργές σε μωρά και ενήλικες, δεν βρήκε στοιχεία ότι τα βρέφη έχουν περιοχές εξειδικευμένες για μια συγκεκριμένη είσοδο, όπως πρόσωπα ή σκηνές, έναντι όλων των άλλων. Ο Nelson, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη, είπε ότι υποδηλώνει ότι ο εγκέφαλος των βρεφών είναι «πιο πολλαπλών χρήσεων». Και πρόσθεσε:«Αυτό επισημαίνει μια θεμελιώδη διαφορά στον εγκέφαλο του βρέφους έναντι του εγκεφάλου των ενηλίκων».
Ο ευέλικτος εγκέφαλος
Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι οι εγκέφαλοι των μωρών συμπεριφέρονται σαν εγκέφαλοι ενηλίκων, λαμβάνοντας υπόψη πόσο διαφορετικοί φαίνονται. Σε μια οθόνη υπολογιστή έξω από την αίθουσα μαγνητικής τομογραφίας στο MIT, μπορώ να δω ανατομικές εικόνες του εγκεφάλου της Riley που τραβήχτηκαν ενώ κοιμόταν. Σε σύγκριση με μαγνητικές τομογραφίες εγκεφάλου ενηλίκων, στις οποίες είναι σαφώς ορατές διαφορετικές δομές του εγκεφάλου, ο εγκέφαλος του Riley φαίνεται ανατριχιαστικά σκοτεινός.
«Φαίνεται ότι αυτή είναι απλώς μια πολύ κακή εικόνα, έτσι δεν είναι;» είπε ο Kosakowski. Εξηγεί ότι τα μωρά σε αυτό το στάδιο δεν έχουν ακόμη αναπτύξει πλήρως τη λιπαρή μόνωση γύρω από τις νευρικές ίνες, που ονομάζεται μυελίνη, που συνθέτει τη λευκή ουσία του εγκεφάλου. Το corpus callosum, ένας ζυγός από νευρικές ίνες που συνδέουν τα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου, είναι αμυδρά ορατό.
Σε αυτή την ηλικία, ο εγκέφαλος του μωρού επεκτείνεται - ο εγκεφαλικός φλοιός διογκώνεται κατά 88 τοις εκατό τον πρώτο χρόνο της ζωής του. Τα κύτταρά του αναδιοργανώνονται επίσης και σχηματίζουν γρήγορα νέες συνδέσεις μεταξύ τους, πολλές από τις οποίες θα ανακτηθούν σε όλη την παιδική και εφηβική ηλικία. Σε αυτό το στάδιο, ο εγκέφαλος είναι εκπληκτικά ευέλικτος:όταν τα μωρά έχουν εγκεφαλικά επεισόδια ή επιληπτικές κρίσεις που απαιτούν χειρουργική αφαίρεση ολόκληρου του ημισφαιρίου του εγκεφάλου, αναρρώνουν εξαιρετικά καλά. Υπάρχουν όμως και όρια σε αυτή την ευελιξία. Τα μωρά που βιώνουν στέρηση ή κακοποίηση μπορεί να έχουν ελλείμματα δια βίου μάθησης.
Η μελέτη του τρόπου ανάπτυξης του υγιούς ανθρώπινου εγκεφάλου μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν γιατί αυτή η διαδικασία μερικές φορές πηγαίνει στραβά. Είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι πολλά παιδιά και ενήλικες με αυτισμό έχουν δυσκολίες με καθήκοντα κοινωνικής γνώσης, όπως η ερμηνεία προσώπων. Υπάρχουν αυτές οι διαφορές στα πρώτα στάδια της ανάπτυξης του εγκεφάλου ή προκύπτουν από την εμπειρία ενός παιδιού, λόγω της έλλειψης προσοχής στα πρόσωπα και τα κοινωνικά στοιχεία;
Μόλις αρχίζουμε να καταλαβαίνουμε πώς είναι οργανωμένος ο εγκέφαλος των μωρών. Θα απαιτηθούν πολλές περισσότερες ώρες συλλογής δεδομένων από μεγαλύτερο αριθμό μωρών για να έχουμε μια πληρέστερη εικόνα του τρόπου λειτουργίας του εγκεφάλου τους. Αλλά η Saxe και οι συνεργάτες της έχουν δείξει ότι μια τέτοια μελέτη μπορεί να γίνει, η οποία ανοίγει νέους τομείς έρευνας. "Είναι δυνατό να λάβετε καλά δεδομένα fMRI σε ξύπνια μωρά - εάν είστε εξαιρετικά υπομονετικοί", είπε ο Saxe. "Τώρα ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τι μπορούμε να μάθουμε από αυτό."
