1. גיוס מטופלים ושליטה
2. איסוף נתונים
3. ניתוח נתונים
מקור: מעבדות של ג'ונאס ט. קפלן ושרה גימבל – אוניברסיטת דרום קליפורניה
המחקר של איך נזק למוח משפיע על תפקוד קוגניטיבי היה היסטורית אחד הכלים החשובים ביותר עבור מדעי המוח הקוגניטיביים. בעוד המוח הוא אחד החלקים המוגנים ביותר של הגוף, ישנם אירועים רבים שיכולים להשפיע על תפקוד המוח. בעיות כלי דם, גידולים, מחלות ניווניות, זיהומים, טראומות כוח קהה, נוירוכירורגיה הם רק חלק מהגורמים הבסיסיים של נזק מוחי, כל אלה עשויים לייצר דפוסים שונים של נזק לרקמות המשפיעים על תפקוד המוח בדרכים שונות.
ההיסטוריה של הנוירופסיכולוגיה מסומנת על ידי מספר מקרים ידועים שהובילו להתקדמות בהבנת המוח. לדוגמה, בשנת 1861 הבחין פאולוס ברוקה כיצד נזק לאנה הקדמית השמאלית גרם לאפאזיה, הפרעת שפה נרכשת. כדוגמה נוספת, הרבה על זיכרון נלמד מחולים עם אמנזיה, כגון המקרה המפורסם של הנרי מוליסון, הידוע במשך שנים רבות בספרות הנוירופסיכולוגית בשם "H.M.", שניתוח האונה הרקתית שלו הוביל לגירעון עמוק בהיווצרות סוגים מסוימים של זיכרונות חדשים.
בעוד שתצפית ובדיקה של חולים עם נזק מוחי ממוקד סיפקו למדעי המוח תובנה על תפקוד המוח, יש לנקוט זהירות רבה בעיצוב בדיקות כדי לחשוף את אופיו הספציפי של הגירעון. כמו כן, מכיוון שהמוח הוא רשת מורכבת של נוירונים מחוברים, נזק לאזור מוח אחד יכול להשפיע על תפקוד באזורים רחוקים מהנזק. כדי להדגים כיצד נזק מוחי יכול להשפיע על קשרים בין אזורי המוח, וידאו זה בוחן את המקרה של מה שנקרא המוח המפוצל.
קורפוס קאלוסום הוא חבילה גדולה של סיבים המחברת את האונה השמאלית והיקנית של המוח. זהו אחד מדרכי החומר הלבן הגדולים ביותר במוח וניתן לזהות אותו בקלות על מבט קשתי של קו האמצע של המוח. בשנות השישים, נוירוכירורגים גילו כי חיתוך קורפוס קאלוסום יכול להיות טיפול מוצלח לסוגים מסוימים של אפילפסיה, אשר כרוך בפעילות עצבית בלתי נשלטת מתפשטת במוח. אנשים עברו את ניתוח המוח המפוצל הפרידו בניתוח בין שתי ההמיספרות שלהם, כך שהאונה השמאלית והיומית כבר לא היו מסוגלות לתקשר. מצב זה איפשר לנסיינים לחקור את תפקודי האונה השמאלית והימינית באופן עצמאי, ללמוד על היכולות היחסיות ועל אופי התקשורת ביניהן.
וידאו זה מדגים כיצד לבדוק חולה מוח מפוצל כדי לחשוף חלק מההבדלים בין שתי ההמיספרות של המוח ולראות כמה השלכות דרמטיות של ניתוק כזה. הגרסאות המקוריות של ניסויים אלה פותחו על ידי מיכאל גזניגה ועמיתיו1, 2 ומאוחר יותר הורחבו על ידי אחרים; 3 הגרסה המוצגת כאן משלבת מודרניזציה עדכנית יותר של המתודולוגיה.
1. גיוס מטופלים ושליטה
2. איסוף נתונים
3. ניתוח נתונים
נוירו-פסיכולוגים חוקרים מטופלים עם "מוח מפוצל" כדי לחקור את התפקודים הייחודיים של ההמיספרה השמאלית והימנית של המוח - במילים אחרות, לחקור את הלטרליזציה - וגם כדי לחקור את אופי התקשורת בין האזורים האלה.
בעיקר, מידע מצד אחד של הגוף מעובד בחצי הנגדי של המוח. בנוסף, כל חצי כדור מכוון את תנועות הגוף באופן נגדי
לאזורים אלה יש גם חוזקות קוגניטיביות שונות: הצד השמאלי קשור בדרך כלל לשליטה בשפה ובדיבור, בעוד שהימני ממלא תפקיד גדול בעיבוד מידע חזותי-מרחבי - כמו שיפוט הסידורים המרחביים של חוגות במכונה.
בדרך כלל, אוספים של נוירונים? אקסונים - המכונים צרורות סיבי עצב - מעבירים מידע בין חצאי כדור אלה. אחד הגדולים מבין החלקים הללו הוא הקורפוס קלוסום.
עם זאת, תקשורת בין-המיספרית זו נקטעת בחולי מוח מפוצל, שהגופים הקלוסים שלהם נקטעו בניתוח, טיפול המשמש לעתים להפחתת הפעילות העצבית הבלתי נשלטת האופיינית לאפילפסיה מלהתפשט בכל המוח.
באמצעות מודרניזציה של הטכניקות של הפסיכולוג מייקל גזניגה, סרטון זה מדגים כיצד לבחון מטופלים עם מוח מפוצל ולהעריך את היכולות הקוגניטיביות שלהם - במיוחד הפקת דיבור - ומדגים שיטות איסוף וניתוח נתונים.
בניסוי זה, מראים למטופלים תמונות של חפצים יומיומיים ומתבקשים לומר את שמו של כל פריט.
כדי להשיג לטרליזציה, המטופלים מתבקשים להתמקד בסמל צלב במרכז מסך המחשב, ומתבקשים להישאר מקובעים על צורה זו למשך הניסוי. כאן, הצלב משמש כנקודת ייחוס שלידה ניתן להציג גירויים חזותיים מימין או משמאל.
אם תמונה מוצגת בצד ימין של המסך, היא נופלת לשדה הראייה הימני - אשר, אולי בניגוד לאינטואיציה, מעובד על ידי החלקים השמאליים של שתי העיניים. אזורים אלה מקרינים את התמונה הנצפית להמיספרה השמאלית של המוח, שם היא מזוהה.
לפיכך, ניתן להעריך את תפקודי ההמיספרה השמאלית של המוח על ידי הצגת תמונות בשדה הראייה הימני.
באופן דומה, ניתן להשתמש בגירוי המוצג משמאל לצלב על המסך - בשדה הראייה השמאלי - כדי להעריך את תפקידי ההמיספרה הימנית.
במהלך משימת מתן שמות לאובייקטים, בסך הכל חמישים ציורים, כמו זה של תרנגולת, מופיעים בזה אחר זה בצד אקראי של הצג - ימין או שמאל.
התמונות מוצגות בפחות מ-150 אלפיות השנייה. מכיוון שזה לא מספיק זמן למטופל להזיז את עיניו כדי למקם מחדש את התמונה, זה מבטיח שרק חצי המוח הנבדק "רואה" את הגירוי.
לאחר שהתמונה נעלמת, על המטופל לזהות אותה בקול רם, המשמש כמדד לרוחביות של היכולת הלשונית המילולית.
כאן, המשתנה התלוי הוא אחוז התמונות המוצגות בשדה הראייה השמאלי והימני שהמטופל מסוגל לנקוב בשמם, במילים אחרות, דיוק הזיהוי המילולי.
בהתבסס על עבודתם הקודמת של גזניגה ואחרים, צפוי כי מטופלים יוכלו לתת שמות לתמונות המוצגות בשדה הראייה הימני בדיוק גבוה, מכיוון שמידע זה נראה על ידי ההמיספרה השמאלית - האזור המסוגל לשלוט בדיבור.
עם זאת, מטופלים לא יהיו מסוגלים לזהות באופן מילולי תמונות שמוצגות בשדה הראייה השמאלי, מאחר שהמידע הזה מטופל על ידי ההמיספרה הימנית של המוח, שאינה מסוגלת לייצר שפה, ובמטופלים עם מוח מפוצל אינה יכולה לתקשר עם הצד השמאלי שמסוגל לדבר.
אם לא ניתן לקרוא לתמונה בשם אנומיה, מבוצעת משימת ציור, המשמשת כמדד לא לשוני לידע גירוי.
כאן, על המטופלים ליצור תמונה של התמונה שהוצגה להם באמצעות היד באותו צד או באותו צד של שדה הראייה שנבדק. לפיכך, אם מטופלים אינם יכולים לזהות מילולית אובייקט המוצג בצד שמאל של המסך, עליהם לצייר אותו ביד שמאל.
במקרה זה, המשתנה התלוי הוא אחוז התמונות המוצגות בשדה הראייה השמאלי והימני המצוירים במדויק.
צפוי שמטופלים שאינם מסוגלים לתת שמות לתמונות המוצגות בצד שמאל של המוניטור עדיין יוכלו לצייר אותן - באמצעות יד שמאל - בדיוק גבוה.
זאת בשל העובדה שההמיספרה הימנית - השולטת בזרוע וביד שמאל - מעבדת גם מידע משדה הראייה השמאלי. לפיכך, אין צורך בתקשורת בין ההמיספרות כדי להשלים משימה זו.
לפני תחילת הניסוי, לסקור מטופלים? נתוני MRI כדי לקבוע אילו צרורות סיבי עצב חסרים להם. לצורך הדגמה זו נבדק חולה שבו כל הקורפוס קלוסום נחתך, והנתונים שלו יושוו לאלו שנאספו ממשתתפי הביקורת.
ברכו את המטופל כשהוא מגיע, והודיעו לו על נהלי המחקר. בנוסף, ודא שהם חתמו על כל טפסי ההסכמה המתאימים.
לאחר מכן, המשיכו למקם את הסנטר שלהם בנוחות במשענת הסנטר כך שהעיניים שלהם ימוקמו בערך 22 אינץ'. מהמסך.
כאשר הצלב הקטן מוצג במרכז המסך, הדגישו בפני המטופל כי עליו להישאר מקובע על סמל זה, גם כאשר התמונות מהבהבות משמאל או מימין לו.
המשך על ידי הצגת 50 תמונות, שכל אחת מהן מוצגת במשך 150 אלפיות השנייה, בסדר אקראי, ומחולקת באופן שווה בין הצדדים. לאחר כל מצגת, הנחו את המטופל לזהות את החפץ בקול רם: "תפוח". רשום את כל התגובות שלהם.
אם המטופל לא יכול לתת שם לגירוי החזותי, בקשו ממנו לצייר אותו עם היד באותו צד של שדה הראייה שבו הוצגה התמונה. פעולה זו מהווה את משימת אובייקטי הציור.
וודאו שהמטופל לא מסתכל על היד שלו בזמן שהוא מצייר, על מנת לשמור על הבידוד הראשוני של הגירוי להמיספרה אחת של המוח.
כדי לוודא שהמטופל יודע את שם הגירוי כאשר הוא מוצג בו זמנית לשני שדות הראייה, בקש מהם להסתכל למטה על הציור שהושלם ולזהות מילולית את האובייקט שהוא מייצג: "מטאטא". שוב, רשום את כל התגובות של המטופל.
כדי לנתח את הנתונים, חישבו תחילה את אחוז התגובות המילוליות הנכונות בקרב מטופלים לגירויים המוצגים לשדה הראייה השמאלי והימני.
המשך על ידי איסוף בנפרד של אחוז ציוני התגובה המילולית הנכונים עבור המיקום השמאלי והימני של כל משתתף בביקורת.
כדי לזהות ליקויים בהתנהגות המטופל, השווה נתוני בקרה ומטופל באמצעות ניתוח מדידות חוזרות של מבחן שונות. חזור על הניתוח עבור כל הנתונים שנאספו ממבחן השרטוט.
שימו לב שבעוד שמטופלים בדרך כלל אינם מסוגלים לתת שמות לגירויים המוצגים לשדה הראייה השמאלי, הם יכולים לצייר אותם - ביד שמאל - ברמת דיוק גבוהה. זה מדגים דיסוציאציה בין יכולתו של המטופל לזהות אובייקט ולתת לו שם מילולי.
כעת, כשאתם יודעים כיצד לבחון את התפקודים של ההמיספרה השמאלית והימנית של מטופלים עם מוח מפוצל עם גירויים חזותיים, בואו נראה כיצד חוקרים חוקרים ומיישמים לטרליזציה בהקשרים אחרים.
למדת שהפרדה כירורגית של שתי ההמיספרות משמשת לעתים קרובות לטיפול בחולים עם אפילפסיה, המאופיינת בהתקפים.
כתוצאה מכך, מדעני מוח רבים בוחנים אם העיתוי של הניתוק הזה - האם הקורפוס קלוסום מנותק במהלך הילדות או הבגרות - משפיע על התפקודים הקוגניטיביים של המטופל.
חשוב לציין שעבודה כזו הראתה שבהשוואה למבוגרים, ילדים חווים פחות השפעות קוגניטיביות בעקבות ניתוק ההמיספרות של המוח, מה שמרמז על כך שמוחות צעירים מפגינים מידה רבה של גמישות.
עד כה, התמקדנו בקורפוס קלוסום כקשר העיקרי בין ההמיספרה השמאלית והימנית.
עם זאת, צרורות סיבי עצב אחרים מאפשרים תקשורת בין צידי המוח. ביניהם הקומיסורה הקדמית, המעורבת בהעברת מידע חושי, כמו זה הנוגע לראייה או ריח.
לפיכך, חלק מהחוקרים בוחנים כיצד ניתוק של אחד או יותר מהחבילות הללו - עם או בלי ניתוק של הקורפוס קלוסום - משפיע על התנהגות המטופל.
זה עתה צפיתם בסרטון של JoVE על בדיקת חולים עם מוח מפוצל באמצעות גירויים חזותיים. בשלב זה, אתם אמורים להבין כיצד להציג תמונות לשני שדות הראייה, ולאסוף ולפרש נתונים הקשורים ליכולות של ההמיספרה השמאלית והימנית של המוח. אתם צריכים גם לדעת כיצד משתמשים בנתונים של מטופלי מוח מפוצל כדי לפתח טיפולים טובים יותר לאפילפסיה, ולהבין את התפקידים של צרורות סיבי עצב שונים במוח.
תודה שצפית!
בדרך כלל, חולי callosotomy להפגין anomia עבור אובייקטים המוצגים בחצי השדה החזותי השמאלי. Anomia היא חוסר היכולת לתת שמות לאובייקטים. אובייקטים המוצגים לשדה הראייה הימני, לעומת זאת, נקראים בדיוק גבוה (איור 1).

איור 1: ביצועי המטופל והשליטה במשימת אובייקטי מתן השמות עבור גירויים המוצגים בשדות הראייה השמאלית והימנית. המטופל (עיגולים שחורים) אינו מסוגל לתת שם מילולי לאובייקטים המוצגים בשדה הראייה השמאלי, אך הוא מסוגל לתת שמות לאובייקטים בשדה הראייה הימני. לעומת זאת, אוכלוסיית הבקרה (יהלומים כחולים) יכולה לתת שמות לאובייקטים המוצגים הן בשדות הראייה השמאלית והן הימנית.
חלק מהחולים יוכלו לצייר בהצלחה אובייקטים המוצגים לשדה הראייה השמאלי, למרות שהם אינם יכולים לנקוב בשמם המילולי (איור2).

איור 2: ביצועי המטופל והשליטה במשימת אובייקטי הציור עבור גירויים המוצגים בשדות החזותיים השמאליים והימניים. המטופל (עיגולים שחורים) ואוכלוסיית הבקרה (יהלומים כחולים) מסוגלים לצייר אובייקטים המוצגים הן בשדות הראייה השמאלית והן הימנית. ביצועי המטופל אינם שונים מהפקדים התואמים.
במקרה הזה, המטופל בדרך כלל אומר שהם לא ראו כלום. הסיבה לכך היא שהאונה השמאלית, השולטת בדיבור, לא ראתה את התמונה החזותית. עם זאת, האונה הימנית, אשר ראתה את האובייקט, יכולה לזהות אותו אך אינה מסוגלת ליצור דיבור. מאז האונה הימנית היא בעיקר בשליטה על יד שמאל, המטופל הוא מסוגל לצייר את האובייקט עם יד שמאל. תוצאה זו מדגימה ניתוק בין היכולת לזהות אובייקט לבין היכולת לתת שם מילולי לאובייקט.
אוכלוסיית הבקרה, עם קורפורה קלוזה שלמה, יכולה גם לתת שם וגם לצייר אובייקטים המוצגים בשדות הראייה השמאלית או הימנית. הסיבה לכך היא שמידע יכול לעבור בחופשיות מחצי כדור אחד לשני, ומאפשר שיתוף מידע בין אזורי המוח.
המקרה של חולה המוח המפוצל חושף את ההתמחות היחסית של שתי ההמיספרות המוחיות. רבים מההתמחויות האלה ניתן להדגים גם אצל אנשים בריאים עם commissures שלם באמצעות טכניקות דומות. לדוגמה, אנשים נוטים לזהות מילים מהר יותר כאשר הן מוצגות בקצרה בשדה הראייה הימני בהשוואה לתקופה שבהן הן מוצגות בשדה הראייה השמאלי. ניסוי זה גם מראה כי גם כאשר שני אזורי מוח בריאים, נזק לקשרים בין אזורים שונים יכול להשפיע על ההתנהגות.
עם זאת, חשוב לזכור כי בעת בדיקת המוח המפוצל מדגימה את ההבדלים בין שתי ההמיספרות המוחיות, במוח שלם, שתי ההמיספרות מתקשרות ללא הרף זו עם זו ועובדות בתיאום. כדי לבודד גירוי לשדה ראייה אחד דורש ציוד מיוחד שיכול להציג גירויים בקצרה רבה הרחק קיבעון מרכזי. מאחר שהראייה המרכזית מעובדת על ידי שתי ההמיספרות, והעיניים בדרך כלל סורקות סביבה, אין זה מצב שסביר שייתקל בחיי היומיום.
Chapters in this video
0:00
Overview
1:55
Experimental Design
5:34
Running the Experiment
7:34
Representative Results
8:32
Applications
10:00
Summary
Videos from this collection: