Cilvēka smadzenes ir plastiskas — tās spēj mainīt neironu savienojumus, šūnu veidus un signālu pārvades ceļus. Šādas pārmaiņas var izraisīt neiroloģiski stāvokļi, novecošana un arī maņu pieredze. Iepriekšējos pētījumos aprakstītas gan smadzeņu izmaiņas, gan uzlabotas redzes spējas cilvēkiem ar kurlumu vai vājdzirdību.

Jaunā pētījumā secināts, ka pieaugušie ar dziļu kurlumu kopš agras bērnības salīdzinoši lielāku agrīnās redzes sistēmas daļu izmanto redzes lauka perifērijai. Pētījums publicēts žurnālā Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), un to veica Apvienotās Karalistes psihologu un neirozinātnieku komanda.

Pārmaiņas sākas jau agrīnā redzes ceļā

Pētnieki analizēja 16 pieaugušos ar agrīnu, dziļu kurlumu un 16 tāda paša vecuma dzirdīgus dalībniekus kontroles grupā. Viņi izmantoja strukturālo magnētiskās rezonanses izmeklējumu, lai novērtētu smadzeņu uzbūvi, un funkcionālo magnētisko rezonansi ar retinotopisko kartēšanu, kas ļauj noteikt, kuri smadzeņu apgabali reaģē uz dažādām redzes lauka vietām.

Īpaša uzmanība tika pievērsta laterālajam ceļgalveida kodolam jeb LGN — talāma struktūrai, kas darbojas kā redzes informācijas pārvades stacija starp tīkleni un smadzenēm — un primārajai redzes garozai V1 smadzeņu pakauša daivā. Pētnieki salīdzināja, kā šo apgabalu aktivitāte sadalās starp redzes lauka centrālo daļu un perifēriju.

Rezultāti liecināja, ka cilvēkiem ar dziļu kurlumu LGN aktivitāte ir vairāk vērsta uz perifēro redzi nekā dzirdīgajiem dalībniekiem. Tas norāda, ka redzes sistēmas pārkārtošanās var sākties vismaz tik agri kā LGN līmenī — vēl pirms signāli sasniedz galveno redzes apstrādes centru.

Līdzīga tendence tika konstatēta arī V1. Kaut arī starp grupām nebija būtiskas atšķirības ne LGN, ne V1 kopējā tilpumā, šo apgabalu tilpums bija sadalīts atšķirīgi. Cilvēkiem ar kurlumu bija lielāka nervu sistēmas nosliece uz perifēro redzi, bet dzirdīgajiem — uz redzes lauka centrālo daļu. Atšķirības, šķiet, galvenokārt bija saistītas ar smadzeņu garozas virsmas laukumu, nevis tās biezumu.

Redze kā agrīnās brīdināšanas sistēma

Pētnieki norāda, ka bez skaņas norādēm cilvēki ar kurlumu var vairāk izmantot redzi kā “agrīnās brīdināšanas sistēmu” notikumiem perifērajā redzē. Iepriekšējie dati liecina, ka D/deaf pieaugušie dažos perifērās redzes uzdevumos, kuros jāatklāj īslaicīgi vai kustīgi objekti, uzrāda labākus rezultātus.

Tomēr pētījums nepierāda, ka cilvēki ar kurlumu redz labāk visās situācijās. Pētnieki apraksta iespējamu kompromisu: perifērās redzes attēlojumam smadzenēs tiek atvēlēts vairāk resursu, taču tam var būt cena — mazāks centrālās redzes attēlojums.

Izpētes analīzē, kas bija pārāk neliela drošiem statistiskiem secinājumiem, visizteiktākā priekšrocība perifērajai redzei bija dalībniekiem, kuri britu zīmju valodu apguvuši kā pirmo valodu.

Zinātnieki pieļauj, ka redzes sistēmas atšķirības varētu būt saistītas arī ar vēl agrākiem procesiem, tostarp tīkleni — gaismas jutīgajiem audiem acs aizmugurē. Daļai pētījuma dalībnieku kurlums bija ģenētisks, bet citiem tā cēlonis nebija zināms. Turpmākajos pētījumos varētu analizēt saikni starp ģenētisku kurlumu, redzes pārmaiņām un konkrētiem smadzeņu plastiskuma mehānismiem.