Undersøgelse af fodmalere tilføjer bevis for hjernens tilpasningsevne
Flere beviser for den menneskelige hjernes utrolige plasticitet er kommet frem gennem en ny undersøgelse af fodmalere - professionelle malere, der maler med deres fødder. Brug af fødderne som hænder, viser undersøgelsen, har ført hjernen til at "se" tæer som fingre - næsten.
Den somatosensoriske cortex er det område af hjernen, der modtager og behandler sensoriske stimuli fra kroppen, inklusive berøringsmæssige.
I denne hjerneområde kortlægges hver finger separat som en uafhængig enhed. Hos mennesker gælder det samme ikke typisk for tæer.
Alligevel har ikke-menneskelige primater, som bruger hænder og fødder lige meget til dextrøse aktiviteter, såsom klatring, forskellige hjerneområder for hver finger og tå.
I en ny undersøgelse, ledet af forskere fra University College London (UCL), i Storbritannien, var efterforskerne interesserede i at finde ud af, om menneskelige hjerner er i stand til at tilpasse sig og lære at "se" hver tå separat, ligesom deres fingre.
Forskerne arbejdede med to fodkunstnere - begge mænd i 50'erne - da maleri kræver fingerfærdighed og præcision, hvilket betyder at enkeltpersoner, der bruger deres fødder til sådanne dextrous aktiviteter, har lært at bruge dem meget på samme måde som de ville bruge hænder. De to professionelle kunstnere bruger også deres fødder til at udføre daglige opgaver, såsom at klæde sig på og skrive.
"For næsten alle mennesker er hver af vores fingre repræsenteret af sin egen lille del af hjernen, mens der ikke skelnes mellem hjerneområder for hver af vores tæer," siger hovedforfatter Daan Wesselink.
”Men i andre ikke-menneskelige primatarter, der regelmæssigt bruger tæerne til dextrøse opgaver som klatring, er både tæer og fingre specifikt repræsenteret i deres hjerner,” tilføjer han.
"Her har vi fundet ud af, at hos mennesker, der bruger tæerne på samme måde som andre mennesker bruger deres fingre, blev deres tæer repræsenteret i deres hjerner på en måde, som folk aldrig før har set."
Daan Wesselink
Top eksempler på 'hjernens naturlige plasticitet'
I undersøgelsen - hvis resultater findes i tidsskriftet Cellerapporter - forskerne arbejdede ikke kun med de to fodmalere, men også med 21 personer, der havde fuld brug af deres hænder, og som fungerede som kontrolgruppen.
Først bad teamet alle deltagerne om at udføre opgaver, der gjorde det muligt for dem at vurdere tåmotorisk kontrol og sensorisk opfattelse i tæerne.
Forskerne bemærkede, at fodmalerne typisk ville bruge den ene fod til meget dextrøse aktiviteter - som f.eks. At bruge en pensel - og den anden til at stabilisere sig. De to havde heller ikke lukket fodtøj det meste af tiden.
Dette, forklarede forskerne, har sandsynligvis tilladt de to kunstnere at udvikle meget mere markant sensorisk opfattelse i tæerne, hvilket gør tæerne mere følsomme over for stimuli.
På det næste trin i undersøgelsen brugte forskerne funktionel MR med høj opløsning til at scanne alle deltagernes somatosensoriske cortexområder, da de bankede på deltagernes tæer.
Forskerne fandt ud af, at i den somatosensoriske cortex hos hver fodmaler blev forskellige områder "tændt" for hver tå på den dextrous fod, da den blev tappet. Dette lignede meget, hvad der sker i hjernen, når forskellige fingre rører ved noget.
Wesselink og kolleger bemærkede en lignende reaktion i hjernen, da de rørte ved tæerne på hver malers anden fod, selvom disse områder var mindre tydeligt adskilt.
Som forventet fandt forskerne ingen tydelig kortlægning i den somatosensoriske cortex hos enhver kontroldeltager efter at have tappet tæerne.
Hvad der overraskede forskerne var, at fodkunstnerne ikke var mere dygtige til at vrikke hver tå separat end deltagerne i kontrolgruppen, på trods af at de havde lært at bruge deres fødder til opgaver, der typisk kræver brug af hænder.
Imidlertid havde kunstnerne bedre sensorisk opfattelse i tæerne sammenlignet med deltagerne i kontrolgruppen.
En af malerne, der blev enige om at deltage i denne undersøgelse, Peter Longstaff, værdsatte, at forskningen kaster nyt lys over, hvor tilpasningsdygtig den menneskelige hjerne er.
”Jeg har nydt at hjælpe videnskaben ved at demonstrere, hvordan de fleste menneskers fødder ikke er vant til deres fulde potentiale, og jeg håber, at resultaterne vil tilskynde andre mennesker til at overveje ukonventionelle måder at klare sig uden brug af hænder,” siger kunstneren.
"De kroppskort, vi har i vores hjerner, er ikke nødvendigvis faste - det ser ud som sådan, fordi de er meget ensartede i næsten alle mennesker, men det er bare fordi de fleste mennesker opfører sig meget ens," co-lead author Harriet Dempsey-Jones, Ph. D., forklarer.
"Vores undersøgelse viser et ekstremt eksempel på hjernens naturlige plasticitet, da den kan organisere sig forskelligt hos mennesker med stærkt forskellige oplevelser helt fra starten af deres liv," tilføjer seniorforfatteren, Tamar Makin, lektor i kognitiv neurovidenskab ved UCL .
