Mentionsy

#216 Neurony i pamięć - nowe metody badań weryfikują dawne twierdzenia | dr hab. Jan Kamiński

Mózg to chyba najbardziej tajemniczy z ludzkich organów. Naukowcy sporo wiedzą o jego budowie, ale trochę mniej o działaniu – wielu mechanizmów nie ma jak dokładnie zbadać, pozostaje stawiać hipotezy oparte na obliczeniach lub badaniach nad zwierzętami. Mój dzisiejszy gość, dr hab. Jan Kamiński z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, kieruje jedynym w Polsce projektem, który ma na celu pogłębienie wiedzy o skomplikowanych mechanizmach neuronalnych w mózgu poprzez obserwację aktywności pojedynczych neuronów u pacjentów.

Zacznijmy od podstaw. Z komórek nerwowych, czyli neuronów, zbudowany jest mózg. Każdy z nas ma takich komórek około 85 miliardów. Mają pewną wyjątkową cechę: łączą się w wielką sieć neuronalną, w której odbierają i przekazują impulsy elektryczne. Co nam to daje? – Możemy myśleć, mamy umysł, możemy przetwarzać informacje, możemy czuć – wylicza mój gość. Neurony różnią się od siebie kształtem i wielkością, ale wszystkie działają na tej samej zasadzie.

Badania neuronaukowe zawsze niosą ze sobą pewne problemy natury etycznej. Naukowcom nie wolno inwazyjnie badać mózgów ludzi, pozostaje stawianie hipotez na podstawie badań mózgów zwierząt. Bywają jednak sytuacje, w których ingerencja w mózg to konieczność kliniczna. Tak jest przy leczeniu epilepsji lekoopornej: lekarze implantują w mózgu kilka elektrod, by sprawdzić, która jego część nie funkcjonuje prawidłowo (taki fragmencik mózgu można potem wyciąć, by ataki epilepsji ustały). Taki scenariusz to szansa dla naukowców – większość elektrod zbiera sygnały ze zdrowych części mózgu, to są informacje bezcenne z naukowego punktu widzenia. Można na przykład dowiedzieć się więcej o mechanizmach działania pamięci roboczej. To ta, która pozwala nam skupić się na kilku rzeczach naraz, podtrzymać rozmowę lub zapamiętać kod, który trzeba gdzieś wpisać. – Wiemy, że w pamięci roboczej jesteśmy w stanie utrzymać więcej niż jedną informację – opowiada dr hab. Kamiński. Do tego nasz mózg nadaje informacjom w pamięci roboczej wagę: jedne są główne, inne poboczne. Z badań wynika, że informacje są kodowane dzięki aktywności sieci neuronalnej: mózg reaguje na zwiększoną aktywność neuronów odpowiedzialnych za przekazanie konkretnej informacji.

W odcinku usłyszycie też o tym, co pomaga utrzymać neurony w formie (aktywność fizyczna!), skąd się biorą impulsy elektryczne w naszym mózgu i czym jest tzw. komórka Jennifer Aniston.

Wiertłem robi się małą dziurkę w czasy, implantuje się do środka elektrodę. Od strony głowy wystaje mały kabelek, który możemy podłączyć do systemu rejestracyjnego. Dzięki temu możemy rejestrować aktywność struktur, które są przyśrodkowo. Elektrody do mózgu wprowadza się przede wszystkim w celach terapeutycznych, aby pomóc pacjentom z lekooporną opadaczką. Przy okazji jednak pojawia się wyjątkowa możliwość obserwacji pracy ludzkiego mózgu w bardzo wysokiej rozdzielczości, w zasadzie na...