Neurolozi otkrili svest?

Šta mozak radi kada ništa ne radi? Donedavno, bila je to jedna od najvećih tajni ljudskoga mozga i jedan od najtajnovitijih delova mozga, a danas je upravo odgovor na to pitanje među najvećim otkrićima svetske neurologije. Veliki pomaci u istraživanjima mozga dogodili su se razvojem metoda za funkcionalno snimanje mozga kao što je funkcionalna magnetna rezonancija, nove tehnike oslikavanja mozga pomoću magnetne rezonancije (MRI imaging) pa je, među ostalim, postalo moguće meriti kako se menja aktivnost pojedinih regija mozga kod određenih mentalnih procesa.

„Korišćenjem ovih metoda saznali smo koji su delovi mozga aktivni kad slušamo muziku, gledamo filmove, rešavamo matematičke zadatke ili zaljubljeno posmatramo fotografiju svoje bolje polovine. Međutim, tokom ovih ispitivanja pokazalo se kako osim različitih neuronskih sistema koji obrađuju spoljne nadražaje postoji i jedna osnovna neuronska mreža, engleski “defalut mode network”, koja je aktivna i kada mozak nije fokusiran na zbivanja u našoj okolini. Ovaj tzv. introspektivni sistem je aktivan u stanjima kada sanjarimo, prizivamo u sećanje događaje iz svoje prošlosti, kada zamišljamo moguće buduće situacije“ – opisuje neuroradiolog doc. Milan Radoš sa Hrvatskog instituta za mozak.

„Isto tako, dodaje, pretpostavlja se kako je upravo ovaj sistem značajan za našu sposobnost sagledavanja stvari iz perspektive druge osobe, ali i da je vrlo bitan kod donošenja odluka koje su u skladu s našim moralnim načelima. Glavni neuroanatomski delovi ove osnovne neuronske mreže su anteromedijalni frontalni te medijalni i lateralni parijetalni korteks koji su međusobno funkcionalno povezani, što se vidi u sinhronizovanim oscilacijama njihove aktivnosti. Otkriveno je i to, ističe doc. Radoš, da se funkcionalna povezanost ovog sistema menja tokom života tako da je bitno manja kod dece u odnosu na odrasle osobe pa se i mentalne sposobnosti tokom razvoja menjanju u skaldu sa razvijenošću ovog sistema.“

Šta radiš kad ništa ne radiš?

„Kod pojedinih stanja kao što je Alchajmerova bolest značajno je redukovana funkcionalna povezanost unutar opisanog sistema pa su kod takvih pacijenata u kliničkoj slici vrlo značajni i problemi s prisećanjem ranijih događanja. Kod pacijenata s autizmom takođe je smanjena aktivnost unutar ove osnovne neutronske mreže što se povezuje s njihovim problemima u socijalnoj komunikaciji. S druge strane povišena aktivnost unutar ovoga sistema nalazi se kod šizofrenih i depresivnih pacijenata. Ukratko, mozak je uvek aktivan, a naše mentalno zdravlje zavisno je od uravnotežene funkcionalne povezanosti njegovih delova“ – ističe doc. Radoš.

Akademik Ivica Kostović, upravnik Hrvatskog instituta za mozak, pak, izdvaja kako je moguće da upravo ova bazična moždana aktivnost predstavlja svest. „Uloga svesti o sebi i okolini ključna je pri donošenju odluka, ali biološka osnova svesti još nije razjašnjenja i jedno je od ključnih pitanja savremene nauke. Kada i kako se pojavljuje svest i odlučivanje kod djeteta?“

„Iako se prvi funkcionalni kontakti u moždanoj kori deteta javljaju na kraju drugog meseca trudnoće, a reakcije moždane kore na nadražaje iz periferije počinju tek u 24. nedelji fetalnog razvoja, svest o samome sebi razvija se znatno kasnije tokom ranoga detinjstva kada se uspostavlja svesna kontrola misli, emocija i akcije. Kod novorođenoga deteta verojatno postoji minimalana svest o okolini i vlastitom telu, a pre devetog meseca posle rođenja ne postoje ni ciljani smisleni pokreti“ – kaže akademik Kostović te izdvaja još jedno veliko područje koje beleži velike pomake i trenutno je hit u neurologiji. Reč je o debljini moždane kore koja se menja i utiče na odlučivanje, na ponašanje, na doživljaj stresa.

Mlada neurološkinja Lana Vasing koja šest meseci godišnje radi u Ženevi u istraživačkom timu za perinatalni razvoj mozga, opisuje nam gotovo neverovatnu sliku koja se može videti na slikovnom prikazu magnetske rezonancije od 7 Tesla. U aktivnostima mozga dva pojedinca vidi se razlika kad će jedna osoba odlučiti da nešto kupi, a druga da ne kupi. Dakle, zahvaljujući rastućim mogućnostima neuroimaginga, mogu se ‘in vivo’, dakle na živim ispitanicima, pratiti neuroanatomske promjene u mozgu i oblikovanje mozga tokom celog života. Zašto su mladi ljudi, adolescenti skloni da donose rizične odluke i rizično se ponašaju? Mozak adolescenata funkcioniše drugačije, a uz rizične odluke, posebno je osjetljiv na stres i socio-ekonomske okidače i zato je to najosjetljivije razdoblje za razvoj mentalnih bolesti.

„Naime, u vreme adolescencije, dirigentsku palicu u donošenju odluka “drži” limbički sistem koji nosi emocionalni pristup, jednostavno zato jer je stariji u odnosu na frontalni korteks koji nosi racionalnost. Kada na kraju adolescencije frontalni korteks koji je povezan sa svim delovima kore mozga, odraste i sazri, tada počinje da predvoditi u odlučivanju. Pri tome je racionalan jer uzima u obzir i vlastita iskustva, memoriju i druga znanja“ - kaže dr. Vasung i napominje da danas možemo odgovoriti na pitanje “što je za mozak odrastanje?”.

foto: sxc.hu

„Longitudinalna studija koju je prošle godine objavio Raznahan sa saradnicima u prestižnom časopisu „Neuron“ o rezultatima analize 376 MRI skenova mnozga koji pripadaju 108-rici tipičnih adolescenata pokazala je da se debljina kore mozga u temporalnom i frontalnom delu mijenjaju zavisno od promena u čitavoj kori mozga, ali zavisno i od pola. Zaključili su da tokom odrastanja temporalna i frontalna kora mozga služe integrisanju kognitivnih procesa odnosno donošenju odluka pa zahtjevaju funkcionalnu koordinaciju sa ostalim delovima mozga. Njihov drugi važan rezultat pokazuje da aktivacija određenog dela kore mozga osnažuje vezu s nekim drugim delom mozga ukoliko između ta dva dela mozga već postoji određena veza i sinhrono delovanje. To je moguće pokazati DTI traktografijom, neuroimaging metodom u kojoj se vide vlakna koja povezuju određene delove kore mozga i funkionalnim MRI koji prikazuje aktivaciju određenih delova ljudskog mozga.“

Naša sagovornica ističe da je upravo ova studija otvorila vrata jačanju ‘virtuelnuh neuroimaging laboratorija’ zahvaljujući kojima postoji mogućnost analize velikog broja ispitanika, ali i udruživanje neurologa u rešavanju globalnih problema u neurologiji. Tako je nastao “The human Connectome project” , jedan od najvećih projekata u ovoj oblasti u svetu. Usmeren je na otkrivanje puteva, na kompletnu mrežu koja povezuje mozak u smislenu celinu, na konstruisanje mape ‘veza’ u ljudskom mozgu koje se mogu mapirati strukturno (neuroanatomske korelacije ili prikaz veza i snopova vlakana između različitih moždanih područja) ili funkcionalno (korelacije funkcionisanja delova mozga u mirovanju ili za vreme određenog zadatka). Dakle, u ovom projektu su udruženi neurolozi sa ciljem da “slože” mapu, sve puzle razvoja, odrastanja i starenja ljudskog mozga uz pomoć svih mogućih tehnika, od genoma, epigenoma, imaginga pa do ponašanja.

„Ovaj pristup će nam protumačiti kako se i kada menja ljudsko ponašanje, kongitivne funkcije, emocije, želje, odlučivanje itd... Ne samo na molekukarnom nivou već i u funkcionalnim mrežama u mozgu. Verujem da će nam budućnost doneti i preventivni pregled mreže mozga za razne neurovegetativne i duševne bolesti kao što danas imamo preventivne preglede drugih organa. Kod autističnog deteta su dokazane promene u tzv. socijalnom mozgu. Ali ne zna se da li ta promena uzrokuje dalju promenu moždane mreže. Ili, da li šizofrenija uzrokuje nove promene u mreži mozga“ – kaže akademik Kostović i nada se da će hrvatski naučnici ovome području moći više doprineti. Zagrebačko Sveučilište, naime, predlaže izgradnju savremenog centra za funkcionalno oslikavanje mozga na Šalati.

U oktobru 2011. prof. Nenad Šestan, koji živi i radi u SAD-u, a inače je učenik akademika Kostovića, sa saradnicima je objavio u časopisu “Nature” prvi opsežni vremensko-prostorni transkript ljudskog mozga u kojemu je mapirana genska ekspresija u različitim delovima moždane kore od pete nedelje nakon začeća pa do 81 godine života. Povezanost i međusobni uticaj snage genske ekspresije u različitim delovima ljudskog mozga s funkcijom i strukturom mozga tek treba utvrditi. Ova povezanost je do sada dokazana jedino kod miša.

Akademik Kostović kaže da je stres moguće kompenzovati hormonalnom reakcijom i reakcijom delova mozga. Ali ako stres postane hronični, ako više nema mogućnosti kompenzacije, neki neuroni mogu umreti. Veruje da ćemo i to moći videti u moždnaoj mreži na funkcionalnom magnetu kao što danas možemo videti promenu u moždanom jezgru amigdala zbog depresije. Depresije kao i stres su vrlo složena stanja koja povezuju emocije i kongitivne spoznaje.

Mozak ima fenomenalne mogućnosti oporavka i adapatacije i može se istrenirati da racionalno reaguje na stres. Iapk postoji i nepredvidvi deo koji je pohranjen negde u sviesti, pa težak stres i trauma doista menjaju mozak. No, suština svegaje da danas možemo videti biološku osnovu raznih stanja u neuronskim vezana, u funkcionalnom ustrojstvu mozga.

Među najvažnijim biološkim substratima našeg funkcionisanja svakako su sinapse u mozgu. Prošle godine su u “Proceedings of the National Academy of Sciences”, jednom od najuglednijih neuroloških časopisa, profesori Petanjek, Judaš, Šimić i akademik Kostović objavili da se u ljudskom mozgu menjaju sinapse od rođenja do 91. godine života u prefrontalnom korteksu. Prema njihovim rezultatima broj sinapsi u refrontalnoj kori mozga (deo mozga koji je zadužen za razmišljanje, donošenje odluka, logičko zaključivanje, kreativnost) raste, pa ih u detinjstvu ima do tri puta više nego u odraslom dobu.

MRI (foto: sxc.hu)

Nakon detinjstva tokom puberteta broj sinapsi počinje opadati (često se ovaj proces zove i remodeliranje, jer zadržavamo one sinapse koje najviše koristimo dok ostale gubimo), padaju do kraja tridesetih godina kada se počinju stabilizovati. A upravo to govori koliko je značajna okolina u oblikovanju našeg mozga. I danas se zna da uticaj okoline može promeniti funkcionlanost mozga. Da uticaj okoline ulazi u sinpase i neuronske veze, da dakle okolina utiče na biološke promene mozga zbog njegove plastičnosti i prilagodljivosti.

Nova era istraživanja mozga uz pomoć novih tehnika oslikavanja, genetike, kognitivne neurologije, kao i udruživanje naučnika u virtuelne digitalne laboratorije, s velikim brojem ispitanika i podataka, pružaju izvanrednu mogućnost da se utvrdi što se tačno događa u našem mozgu tokom odrastanja i starenja, kakva je neurobiološka povezanost i uticaj, da se otkrivanjem ‘bioimaging markera’ uoče poremećaji i patologije.

Uz pomoć genetike, epigenetike i transkriptoma biće mogućnosti za lečenje bolesnike sa mentalnim poremećajima, bolju organiziciju obrazovanja kroz detinjstvo, pubertet i razvoj, odgovaranje na pitanja kako stres utiče na naš mozak u različitim životnim razdobljima...

Mozak je najkompleksniji organ u ljudskom telu, ali je uz to, uz svemir i nano svet, najkomplikovaniji u prirodi. Neurolozi imaju težak i jako skup zadatak, ali će njihova dostignuća omogućiti da bolje razumemo društvo, bolesti, ponašanja, omogući će zdravi život i, napokon, pružiti nam odgovore na brojna pitanja o ljudskom životu.

Izvor: Tjedni magazin "Forum"