12 listopada 2014

Nobel 2014 – fizjologia i medycyna

Tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny została przyznana Johnowi M. O’Keefe oraz May-Brit Moser i Edwardowi I. Moserowi za badania poświęcone wyjaśnieniu mechanizmów umożliwiających zapamiętywanie otaczającej przestrzeni i jej ponowne rozpoznawanie.

Media popularne piszą o odkryciu GPS w mózgu, ale jest w tym tyle sensu, ile w porównywaniu mózgu do komputera. Komputer jest bowiem tak mądry, jak mózg tego, który go stworzył i oprogramował. Opisywane porażki mózgu ludzkiego w starciu z komputerem wynikają z jednostronności tego ostatniego. Nadal jednak wiele brakuje tworom elektronicznym do wielotorowości i plastyczności istot ożywionych.
Tak też jest z odkryciami tegorocznych noblistów. Prace J.M. O’Keefe i jego współpracowników doprowadziły do odkrycia w hipokampie szczura neuronów ulegających aktywacji, w momencie gdy zwierzę znajdzie się w określonym punkcie swojej wędrówki (ang. place cells).
Z kolei prace Moserów i ich współpracowników ujawniły w korze śródwęchowej szczura neurony, których aktywność stymulowało pojawienie się zwierzęcia w ściśle określonym punkcie eksplorowanej powierzchni. Punkty te układały się w heksagonalną siatkę, stąd ich nazwa angielska grid cells – neurony sieci (używam polskiego określenia „sieci”, aby nie mylić z tworem siatkowatym pnia mózgu).
Struktury hipokampa i kory śródwęchowej należą do obszarów od dawna wiązanych z rozmaitymi mechanizmami pamięci. Interakcja układu neuronów aktywowanych miejscem i układu neuronów sieci służy do zapamiętywania nowo poznawanego otoczenia, tworzenia kolejnych map przestrzeni i „przemapowywania” starych wzorców w przypadku stwierdzenia nowych faktów, np. zmiany położenia przeszkód. Badania noblistów przyczyniły się do wyjaśnienia nie tylko mechanizmów rozpoznawania przestrzeni, ale też jej zapamiętywania.

Poszukiwania innych badaczy, zwłaszcza prowadzone nowoczesnymi metodami przyżyciowego obrazowania i śródoperacyjnej stymulacji mózgu, wykazały istnienie podobnych mechanizmów u człowieka. Ma to bardzo istotne znaczenie w zrozumieniu zaburzeń pamięci obserwowanych u pacjentów z chorobami degeneracyjnymi (np. chorobą Alzheimera) i otępiennymi. Doskonale wiadomo, że wraz ze starzeniem się społeczeństwa choroby te stanowią narastający problem.
O’Keefe rozpoczął swe prace w początkach lat 70., a badania Moserów to historia ostatniego 15-lecia. Komitet Noblowski podkreśla w uzasadnieniu, że umożliwiły one zrozumienie wyższych mechanizmów poznawczych uniwersalnych w świecie ssaków, dotyczących zrozumienia przestrzeni. Jednocześnie otworzyły nowe kierunki badawcze, prowadzące do zrozumienia sposobu postrzegania świata przez mózg.

Bogdan Ciszek
Zakład Anatomii Prawidłowej i Klinicznej CB WUM,
Oddział Neurochirurgii Szpitala Dziecięcego im. prof. J. Bogdanowicza, Warszawa

Forum dyskusyjne - napisz komentarz

Musisz się zalogować, aby móc dodać komentarz.

Archiwum

Okręgowa Izba Lekarska w Warszawie im. prof. Jana Nielubowicza