Studie av fotmalere legger til bevis på hjernens tilpasningsevne
Flere bevis på menneskets hjerneens utrolige plastisitet har kommet frem gjennom en ny studie av fotmalere - profesjonelle malere som maler med føttene. Studien viser at bruken av føttene som hender har ført til at hjernen “ser” tærne som fingre - nesten.
Den somatosensoriske cortex er regionen i hjernen som mottar og behandler sensoriske stimuli fra kroppen, inkludert berøring.
I denne hjerneområdet blir hver finger kartlagt separat som en uavhengig enhet. Hos mennesker gjelder det samme ikke typisk for tærne.
Likevel har ikke-menneskelige primater, som bruker hender og føtter like for ekstreme aktiviteter, for eksempel klatring, forskjellige hjerneområder for hver finger og tå.
I en ny studie, ledet av forskere fra University College London (UCL), i Storbritannia, var etterforskerne interessert i å finne ut om menneskelige hjerner er i stand til å tilpasse seg og lære å "se" hver tå for seg, omtrent som fingrene.
Forskerne jobbet med to fotkunstnere - begge menn i 50-årene - siden maleri krever fingerferdighet og presisjon, noe som betyr at enkeltpersoner som bruker føttene til slike dekselle aktiviteter, har lært å bruke dem mye på samme måte som de vil bruke hender. De to profesjonelle kunstnerne bruker også føttene til å utføre daglige oppgaver, for eksempel å kle på seg og skrive.
"For nesten alle mennesker er hver av fingrene våre representert med sin egen lille del av hjernen, mens det ikke er noe skille mellom hjerneområdene for hver av våre tær," sier hovedforfatter Daan Wesselink.
"Men hos andre ikke-menneskelige primatarter, som regelmessig bruker tærne til dextrøse oppgaver som klatring, er både tær og fingre spesifikt representert i hjernen deres," legger han til.
"Her har vi funnet ut at hos mennesker som bruker tærne på samme måte som andre mennesker bruker fingrene, ble tærne representert i hjernen på en måte som aldri har blitt sett før hos mennesker."
Daan Wesselink
Topp eksempler på "hjernens naturlige plastisitet"
I studien - hvis funn vises i tidsskriftet Cellerapporter - Forskerne jobbet ikke bare med de to fotmalerne, men også med 21 personer som hadde full bruk av hendene og som fungerte som kontrollgruppen.
Først ba teamet alle deltakerne om å fullføre oppgaver som tillot dem å vurdere tåmotorisk kontroll og sensorisk oppfatning i tærne.
Forskerne bemerket at fotmalerne vanligvis vil bruke den ene foten til svært dekstrære aktiviteter - for eksempel å bruke en pensel - og den andre for å stabilisere seg. De to hadde heller ikke lukket fottøy mesteparten av tiden.
Dette, forklarte etterforskerne, har sannsynligvis tillatt de to kunstnerne å utvikle mye mer distinkt sensorisk oppfatning i tærne, noe som gjør tærne mer følsomme for stimuli.
På neste trinn av studien brukte forskerne funksjonell MR med høy oppløsning for å skanne alle deltakernes somatosensoriske cortexområder da de banket på deltakernes tær.
Forskerne fant at i den somatosensoriske hjernebarken til hver fotmaler, "lyste" forskjellige områder for hver tå på den deksøse foten mens den ble tappet. Dette så ut som det som skjer i hjernen når forskjellige fingre berører noe.
Wesselink og kollegaer la merke til en lignende reaksjon i hjernen da de berørte tærne på den andre foten til hver maler, selv om disse områdene var mindre tydelige.
Som forventet fant forskerne ingen tydelig kartlegging i den somatosensoriske cortexen til noen kontrolldeltakere etter å ha tappet tærne.
Det som overrasket forskerne, var at fotartistene ikke var mer dyktige til å vri hver tå separat enn deltakerne i kontrollgruppen, til tross for at de hadde lært å bruke føttene til oppgaver som vanligvis krever bruk av hender.
Imidlertid hadde kunstnerne bedre sanseoppfatning i tærne, sammenlignet med deltakerne i kontrollgruppen.
En av malerne som ble enige om å delta i denne studien, Peter Longstaff, satte pris på at forskningen kaster nytt lys over hvor tilpasningsdyktig den menneskelige hjerne er.
"Jeg har hatt glede av å hjelpe vitenskapen ved å demonstrere hvordan folks føtter ikke er vant til det fulle potensialet deres, og jeg håper resultatene vil oppmuntre andre til å vurdere ukonvensjonelle måter å klare seg uten bruk av hender," sier kunstneren.
"Kroppskartene vi har i hjernen vår er ikke nødvendigvis faste - de ser ut som de er fordi de er veldig konsistente i nesten alle mennesker, men det er bare fordi folk flest oppfører seg veldig likt," medforfatter Harriet Dempsey-Jones, Ph. D., forklarer.
"Studien vår viser et ekstremt eksempel på hjernens naturlige plastisitet, da den kan organisere seg annerledes hos mennesker med sterkt forskjellige opplevelser helt fra begynnelsen av livet," legger seniorforfatteren, Tamar Makin, lektor i kognitiv nevrovitenskap ved UCL til. .
