Še vedno nimamo podrobnega zemljevida možganov

Ljudje veliko stvari počnemo avtomatsko – zdi se nam, da nanje sploh ne mislimo, vendar pa se medtem v naših možganih odvije ogromno zapletenih procesov. Na Inštitutu za kineziološke raziskave pri Znanstveno-raziskovalnem središču Koper z na videz preprostimi poskusi in meritvami premikajo meje v nevroznanosti gibanja.

Te meritve in raziskave so pomembne zato, da bi lahko sčasoma učinkoviteje pomagali ljudem, ki potrebujejo pomoč po nesrečah, možganskih kapeh, pri parkinsonovi bolezni, v starosti in podobno. Za to je treba razumeti mehanizme, ki se dogajajo v ozadju.

"To najlažje naredimo tako, da vzamemo zdravega posameznika in ga primerjamo recimo z zdravim starostnikom, potem pa tega zdravega starostnika primerjamo z nekom, ki ima patološko stanje," pojasnjuje vodja projekta Twinbrain, dr. Uroš Marušič. V gibanju je to ključni mejnik, saj je doslej večina raziskav potekala pri ljudeh v mirujočem stanju.

Medtem ko znanstveniki že znajo izdelati natančen zemljevid vesolja, pa še vedno nimamo podrobnega zemljevida možganov. V tem približno kilogram in pol težkem organu je sicer več povezav kot je zvezd v naši galaksiji, Rimski cesti. Miši imajo recimo približno 70 milijonov nevronov – to so najpomembnejše možganske celice – človek pa ima v svojih možganih kar okoli 86 milijard nevronov. In prav vsak tvori ogromno, nekateri na tisoče sinaps, ki omogočajo povezave z drugimi celicami. Da bi resnično razumeli delovanje možganov, morajo nevroznanstveniki vedeti, kako se vsaka od približno tisoč različnih vrst celic "pogovarja", kako celice komunicirajo med seboj v svojem lastnem električnem "dialektu".

Celice različnih organov proučujejo na Inštitutu za biologijo celice v Ljubljani, kjer jih tudi gojijo in namnožijo. Trenutno se ukvarjajo s 3D-kulturami iz človeških celic, tako imenovanimi sferoidi, iz raka sečnega mehurja. Na področju preučevanja možganov pa vzgajajo in uporabljajo možganske organoide, za katere potrebujejo matične celice. Organoidi so veliki le nekaj milimetrov, a omogočajo raziskovanje mehanizmov, kako se možgani razvijajo, katere snovi oziroma patogeni vplivajo na možganske celice in podobno. Za to pa morajo celice redno hraniti in odstranjevati odpadne snovi. S pomočjo možganskih organoidov so na primer ugotovili, kaj se dogaja ob mikrocefaliji oziroma drobnoglavosti, da odmirajo živčne celice. Prav slovenski znanstveniki so sicer dokazali povezavo med to boleznijo in virusom zika, kar je bil svetovni uspeh.

Vsako najmanjše novo odkritje o možganih je zelo pomembno za celotno družbo. Doktor Zvezdan Pirtošek, predstojnik katedre za nevrologijo na ljubljanski medicinski fakulteti in dolgoletni predstojnik kliničnega oddelka za bolezni živčevja v UKC Ljubljana, pojasnjuje, da se je življenjska doba Slovencev v zadnjih stotih letih podvojila. Po nekaterih ocenah bodo lahko naša telesa kmalu doživela celo do 150 let, a kaj bo z našimi možgani?

"Medtem ko smo si še pred 20 ali 30 leti želeli predvsem tega, da bi živeli čim dlje, da bi dočakali sto let, je ta čas, ki ga živimo, bolj zaznamovan s tem, da se morda celo bojimo, da bo naše telo preživelo sto, morda 120 let, naši možgani, naš um pa da bo že zdavnaj pred tem na nek način ugasnili, da bo naše življenje vzdrževano nekako umetno, ne da bi natančno vedeli, kdo smo in kdo so ljudje okoli nas," pravi dr. Pirtošek.

Medicina namreč vse bolj odkriva, da staranje ni nujno samo razpad, propad. Večina mišljenj, ki smo jih imeli še pred nekaj leti, ne drži več, na primer da moraš biti v starosti depresiven, da nisi miselno okreten, da izgubiš ustvarjalnost in spolno slo, da gre v bistvu za neko žalostno slovo, pravi doktor Pirtošek.

Pirtošek: "Študije so na primer sopokazale, da lahko 25 odstotkov, torej četrtina 70-letnikov kognitivne in druge naloge še vedno reši tako uspešno kot 20-letnik."

Ne le starost, na možgane vpliva tudi spol in tudi te raziskave so zelo pomembne, saj so ključne za razumevanje razlik v obolevanju za nekaterimi boleznimi in posledično seveda za zdravljenje teh bolezni. Tipičnih ženskih ali moških možganov ni. Doktor Gregor Majdič, profesor fiziologije na veterinarski fakulteti v Ljubljani in medicinski fakulteti v Mariboru, je s svojo raziskovalno skupino proučeval prav te razlike. Med najbolj tipičnimi vedenjskimi razlikami je ta, da imajo moški statistično  boljšo tridimenzionalno predstavo in prostorsko orientacijo, ženske pa so načeloma bolj empatične in bolje razumejo probleme.

Kljub razlikam pa ne obstajajo boljši ali slabši možgani. Ključno je, da so zdravi. Če smo zdravi lahko ohranimo miselne in vitalne sposobnosti mladega človeka. Možgani se starajo, večopravilnost na primer usiha, užariščena, globoka pozornost pa se okrepi. Z leti se okrepi semantični spomin – kaj nekaj pomeni – nekoliko pa slabi epizodični spomin – kdaj se je kaj zgodilo in v kakšnem kontekstu. Nekatere funkcije pa se s starostjo šele pojavijo.

Zdravje možganov je eden največjih zdravstvenih izzivov stoletja. Okoli 180 milijonov Evropejcev že živi bodisi z nevrološko bodisi z duševno motnjo. Še več, strokovnjaki ocenjujejo, da bo vsak tretji Evropejec enkrat v življenju doživel nevrološko ali duševno motnjo. Zdravljenje, odpravljanje, blaženje in oskrba tovrstnih motenj in nepravilnosti v delovanju možganov v Evropi znašajo do 45 odstotkov zdravstvenega proračuna.

Hranila so pomembna za možganske organoide, izjemnega pomena pa so tudi za možgane – uravnotežena, raznolika in sveža hrana, zdrave maščobe, zlasti omega-3-maščobne kisline, vitamini, minerali, glukoza, beljakovine in vse ostalo, kar potrebuje naše telo, ter veliko vode. Študije kažejo, da nezdrava prehrana, takšna z veliko maščobami in sladkorji, niža raven beljakovin, ki po eni strani ščitijo možganske celice v hipokampusu in po drugi omogočajo njihovo nastajanje. Hipokampus pa je ključen za učenje, spomin in duševno zdravje. Po domače, hitra hrana zmanjšuje naše možganske sposobnosti in uničuje zdravje naših možganov.  

Težava se namreč pojavi, ko nam hrana nudi občutek zadovoljstva in nas možgani ob njej nagrajujejo z dobrim občutkom. Zaradi tega jemo tudi takrat, ko smo fiziološko že siti, še pojasnjuje doktor Sergej Pirkmajer z Inštituta za patološko fiziologijo ljubljanske medicinske fakultete. Določene vrste hrane, zlasti sladka in mastna hrana, pa nam vzbujajo še dodatno zadovoljstvo, kar vodi v prenajedanje.

V Avstraliji so tudi dokazali, da nezdrava, hitra in predelana prehrana nosečnice že vpliva na plod ter kasneje na možganske sposobnosti in vedenje otroka. Po domače: veliko hitre prehrane med nosečnostjo in/ali predelane hrane v zgodnjem otroštvu vodi v pogostejše težavno obnašanje, denimo agresijo, nezbranost, čustvene izbruhe, neprilagojenost, impulzivnost, hiperaktivnost, tesnobnost in podobno.

Kljub vsem oviram nas nevroznanost vedno znova preseneča z ugotovitvami. V eni od najnovejših raziskav so v možganih našli tako imenovane zombi celice, ki tudi po smrti človeka kar nekako nočejo oziroma ne morejo umreti in iščejo življenje. Zakaj je tako težko razumeti, kako natanko delujejo možgani? Ker je to približno takšen izziv, kot če bi Zemljo gledali iz vesolja in poskušali slišati, kaj vse se med seboj pogovarjajo posamezniki.