Fenomenalny mózg. Dzięki niemu kochamy, tęsknimy, złościmy się, współczujemy!

 

Aneta Gieroń: Około półtora kilograma delikatnej masy: trochę białka, tłuszczu i w zdecydowanej większości wody. Brzmi prozaicznie, a chodzi o jedną z najdoskonalszych rzeczy w przyrodzie. Ludzki mózg.

Prof. Halina Bartosik-Psujek: Mówiąc dokładnie, miliony komórek, z miliardami połączeń między tymi komórkami i bilionami struktur, które podtrzymują ludzki mózg, czyli umożliwiają nasze funkcjonowanie. To wszystko daje nam niepowtarzalną, wręcz niemożliwą do odtworzenia strukturę, która ma za zadanie kontrolować, koordynować, kierować i warunkować prawidłowe  funkcjonowanie całego naszego organizmu. W mózgowiu znajduje się nie  tylko to, co zazwyczaj łączymy z mózgiem: pamięć, myślenie, kojarzenie, umiejętność uczenia się, ale też sterowność całego organizmu. Mózgowie definiuje też, jacy jesteśmy. Jaką mamy osobowość, temperament, usposobienie.

Kochamy, tęsknimy, złościmy się, współczujemy. Za tymi wszystkim uczuciami stoi nasz mózg, a mimo to od wieków w sztuce, literaturze, muzyce, to serduszko utożsamia nasze emocje. Jak to się stało, że serce, bez wątpienia ważne, zawłaszczyło sobie sławę, jaka powinna przypaść mózgowi.

Tak, to prawda, że wszystkie nasze emocje są w mózgu. Przypuszczam, a właściwie jestem pewna, że powód jest prozaiczny. Mózgu nie czujemy, a przyspieszone bicie serca na widok ukochanej osoby odczuwał każdy z nas ( śmiech).

Jest to taka sama zagadka, jak porównać mózgi: Ludwiga van Beethovena, Thomasa Edisona, Leonardo da Vinci, czy Stevena Jobsa. Każdy był wizjonerem, ale każdy w innej dziedzinie.

I… ciągle są  to te same mózgi, co u innych osób.

Dlaczego więc jedni mają fenomenalne zdolności muzyczne, matematyczne, malarskie, a inni nie?

To już są zagadnienia natury bardziej filozoficznej czy psychobiologicznej niż medycznej. Było sporo badań dotyczących oceny samych struktur mózgowia. Poszukiwano również wyjaśnienia fenomenu geniuszu. Wprowadzone w ostatnich latach nowe metody badawcze, między innymi funkcjonalny rezonans magnetyczny, umożliwiły poznanie, jakie części mózgowia aktywują się w zależności od wykonywanej pracy czy przeżywanych emocji. Jednak  sam geniusz jest czymś nieuchwytnym morfologicznie, nie można go zaprezentować badaniem obrazowym. Nie ma struktury, której obecność mówi: tak, to jest geniusz. I tutaj warto przytoczyć badania dotyczące mózgu Einsteina. Genialny twórca teorii względności miał mózg o wadze 1230 gramów, czyli tyle, ile przeciętny człowiek. Badania histopatologiczne jego mózgu wykonane w latach 50. XX wieku, również nie wykazały niczego szczególnego. Dopiero  ostatnio, po przeprowadzeniu ponownej analizy zdjęć mózgu Einsteina, zauważono, że w jego korze przedczołowej, najbardziej zaawansowanej części mózgu, neurony są upakowane ściślej niż normalnie, a ponadto miał on większą objętość spoidła wielkiego mózgu, czyli struktury odpowiadającej za przekazywanie impulsów nerwowych między półkulami.  Czy to wystarczy żeby być geniuszem?  Chyba nie. A, niestety, nie znam badań mózgów innych geniuszy.  Swego czasu czytałam ciekawą opinię, że mózg broni się przed poznaniem, dlatego, że narzędzie poznawcze i przedmiot poznawania jest tym samym. W związku z tym trudno nam czasem przekroczyć pewne bariery badawcze, bo przecież mózg poznajemy mózgiem. I jeśli chodzi o morfologię mózgu, mamy dokładne badania, natomiast fenomen mózgu jako narządu, który jest nie tylko skupiskiem komórek, ale też tworzy emocje, myślenie, rozumowanie, który potrafi stworzyć genialną muzykę, rakietę kosmiczną i najdłuższy most wiszący jednocześnie – tego ciągle nie potrafimy dokładnie zbadać i pokazać.

Śmiejemy się, płaczemy, gniewamy i nawet nie wiemy, że to przez substancje wydzielane przez nasz mózg.

Za to wszystko odpowiadają neurotransmitery, czyli związki chemiczne, których cząsteczki przenoszą sygnały pomiędzy neuronami (komórkami nerwowymi) poprzez synapsy, a także z komórek nerwowych do mięśniowych lub gruczołowych. Najbardziej rozpowszechnionymi neuroprzekaźnikami są: adrenalina, noradrenalina, acetylocholina, dopamina, serotonina i kwas gamma – aminomasłowy.  W zależności od innych wzajemnych relacji, człowiek odczuwa radość, smutek, tęsknotę. One też warunkują wykonywanie ruchów dowolnych i automatycznych, odczuwanie bólu czy dotyku, zachowanie równowagi.

To dlatego, gdy mówimy o końcu życia, nie mówimy o końcu bicia serca, ale śmierci mózgu?

Tak. Jeśli umiera mózg, mówimy o końcu życia. Można podtrzymać życie człowieka, podtrzymując pracę jego serca, oddychanie,  ale jeśli dochodzi do śmierci mózgu, czyli struktur, które odpowiadają za funkcjonowanie całego naszego organizmu, z medycznego punktu widzenia następuje śmierć.

Mózg, który decyduje o wszystkim, broniący się przed poznaniem, nie podlegający regeneracji, ma taki moment w naszym rozwoju, kiedy zdaje się być bardziej hojny, niż byśmy się spodziewali. To prawda, że w życiu płodowym mamy sporą liczbę komórek mózgowych, które obumierają, zanim się urodzimy?

Tak, i jest to genialne w naszej ewolucji, bo mózg w najwcześniejszym etapie rozwoju ma zabezpieczenie, że jak coś zacznie szwankować, to może użytkować zapasowe neurony.

W jakim stopniu na rozwój naszego mózgu wpływają geny, a w jakim środowisko, czyli czynnik społeczny?

Geny mają ogromny wpływ i warunkują rozwój morfologiczny i czynnościowy mózgu. Ostatnio ukazały się również badania, które wykazały, że geny kodujące produkcję niektórych neurotransmiterów (dopaminy, serotoniny) mają wpływ na osobowość. Jednak nie są to zależności bezwzględne i  mądry ojciec niekoniecznie będzie miał mądrego syna, a pewna siebie  matka taką samą córkę.  Istnieje również duża możliwość rozwoju. Jeżeli stymulujemy mózg, kreatywnie pracujemy, mamy ogromną możliwość jego rozwoju, choć pamiętajmy, że geniuszu nie da się wypracować. Do tego trzeba jeszcze tej iskry bożej, czegoś, czego naukowo dotychczas nie odkryliśmy.

Współcześnie jest moda, by mocno stymulować rozwój dzieci od najmłodszych lat poprzez zajęcia sportowe, językowe, muzyczne. Warto jednak nie przesadzać, bo można w tej masie zajęć zagubić autentyczne predyspozycje i talent dziecka.

Pani wierzy, że każdy z nas rodzi się z jakimś talentem?

Myślę, że nawet z wieloma. I naszym życiowym zadaniem jest odnalezienie oraz rozwinięcie tego lub tych  talentów.

Mózg człowieka na przestrzeni tysięcy lat, odkąd jesteśmy na ziemi, też podlegał ewolucji?

W ciągu milionów lat ewolucji mózg rozwijał się i rozrastał. Baza mózgu, czyli pień mózgu, który reguluje podstawowe czynności życiowe, metabolizm pozostałych organów oraz kontroluje stereotypowe reakcje i ruchy, u wszystkich ssaków jest podobnie rozwinięty. Jednak  u człowieka, w wyniku postępującej przez  miliony lat ewolucji, nastąpił duży rozwój półkul mózgowych. Rozwinęła się kora nowa, która warunkuje wyższe czynności nerwowe: myślenie, kojarzenie, przewidywanie, umiejętność abstrakcyjnego myślenia. Podczas długiego procesu ewolucji nowa kora mózgowa pozwoliła na rozumne dostosowywanie się do okoliczności, co zwiększyło prawdopodobieństwo przetrwania gatunku ludzkiego i przekazania potomstwu genów zawierających już wypracowane połączenia nerwowe. Poza tym, dziełami nowej kory mózgowej stały są wszystkie osiągnięcia sztuki, cywilizacji i kultury.

A mimo to ciągle nie wiemy, dlaczego ktoś jest genialnym kompozytorem, a ktoś inny mówi w 20 językach?

Niestety nie. To jest fenomen mózgu, że wszystko nim badamy, a jego samego nie do końca potrafimy zbadać.

Ma to związek z tymi powszechnie głoszonymi tezami, że każdy z nas wykorzystuje zaledwie kilka, może kilkanaście procent możliwości swojego mózgu? Co swego czasu prof. Małgorzata Kossut, neurobiolog, skwitowała słowami: „nie wiem, jak inni, ale ja używam całego mózgu.”

Rezerwy mózgowe mamy, to jest pewne. Natomiast daleka byłabym od stwierdzenia, że wykorzystujemy 3 proc. lub 33 proc. naszego mózgu. Każda część mózgowia ma inne funkcje, każda odpowiada za jakąś część naszego funkcjonowania; ruch, czucie, pamięć, myślenie, emocje itd. Różne struktury wykorzystujemy w różnych momentach naszego życia,  w różnych sytuacjach codziennych, więc na pewno część komórek jest niewykorzystana, ale nie przesadzałabym też z ogromnymi rezerwami.

Kobiety i mężczyźni różnie wykorzystują mózg, bo te różnią się od siebie?

Mózg kobiety i mężczyzny różni się przede wszystkim wagowo, ale nie jest to nadzwyczajne odkrycie, bo panie zwykle są drobniejsze od panów. Natomiast z morfologicznego punktu widzenia, nie różnią się  w ogóle, lub jak podają niektóre badania, bardzo nieznacznie. Z punktu widzenia zachowania i reagowania na różnego rodzaju bodźce, faktycznie reagujemy różnie, co związane jest z faktem, że kobiety z natury są bardziej emocjonalne. Różne obszary mózgu różnie wykorzystujemy.  Kobiety mają inne umiejętności i możliwości. Panie zazwyczaj wykorzystują intuicję, są bardziej empatyczne, panowie myślą bardziej racjonalnie. Zwróćmy też uwagę, że najsłynniejsi władcy choćby Anglii: Elżbieta I i Wiktoria, były kobietami. To tylko potwierdza, że mózg kobiety i mężczyzny nie różni się w sensie możliwości intelektualnych, różnie natomiast wykorzystujemy jego różne struktury w zależności od potrzeb zawodowych, społecznych, rodzinnych, rodzicielskich.

Najefektywniej wykorzystujemy go w dzieciństwie, kiedy uczymy się najszybciej?

Wtedy mózg się rozwija, tworzą się nowe połączenia synaptyczne, to czas jego najbardziej intensywnego wzrostu. Niestety nie trwa on zbyt długo, zwykle do około 18. roku życia.

To oznacza, że w dojrzałym wieku nie jesteśmy w stanie niczego nowego tak dogłębnie się nauczyć?

Na szczęście, nie. Przy prawidłowo funkcjonującym mózgu, do śmierci mamy zdolności uczenia się, ale zajmuje nam to trochę więcej czasu i sprawia większą trudność niż w dzieciństwie.

Synapsy, czyli połączenia między komórkami nerwowymi także tworzą się tylko do określonego wieku człowieka?

Tworzą się przez całe życie, choć kiedyś uważano, że możliwości rozwoju mózgu są ograniczone. Zakładano, że rodzimy się z pewną pulą komórek mózgowych i właściwie od narodzin ta pula się zmniejsza. Mózg nie ma zdolności regeneracji  – to jest prawda, ale dotycząca tylko struktur morfologicznych. Natomiast tworzą się  nowe połączenia, nowe struktury synaptyczne i tzw. kolce dendrytyczne, czyli wypustki tych istniejących, przez co pojawia się tzw. plastyczność mózgu. Czyli mózg może się dalej rozwijać. Przy czym ta neuroplastyczność mózgu jest nieco inna w różnym okresie życia. Inaczej rozwija się nasz mózg w okresie dzieciństwa, kiedy się uczymy, doświadczamy wielu nowych, nieznanych dotąd rzeczy i jest to czas bardzo intensywnego rozwoju mózgowia, aż do osiągnięcia dorosłości.  W późniejszym okresie życia mamy tzw. plastyczność związaną z uczeniem się nowych rzeczy.  Np. ktoś, kto w dorosłym życiu jest pisarzem albo tłumaczem, czyli dużo pisze, ma dużo bardziej od innych rozwinięte struktury mózgowia związane z pisaniem. Słynne są choćby badania neurologiczne wśród taksówkarzy, podczas których przebadano kilka tysięcy przedstawicieli tej profesji i co się okazało? Że taksówkarze mieli dużo lepiej od innych grup zawodowych rozwinięte struktury w mózgu odpowiedzialne za pamięć wzrokowo – przestrzenną, czyli rozwinął się im ten fragment struktury mózgu, który najczęściej wykorzystywali w codziennej pracy. To jest możliwość rozwoju mózgu związana najczęściej z pracą zawodową i hobby w dorosłym życiu.

Jest też jeszcze jedna możliwość rozwoju mózgu, którą wykorzystujemy w medycynie i rehabilitacji, czyli plastyczność kompensacyjna mózgu. Kiedy pacjent doznaje urazu lub udaru mózgu, dochodzi do  uszkodzenia  morfologicznych struktur, które się nie odbudują. Wokół uszkodzenia są jednak neurony zdrowe, które przejmują ich funkcję. Zaczynają tworzyć nowe połączenia synaptyczne, nowe możliwości przekazywania informacji i dzięki temu powstaje jakaś możliwość częściowej lub całkowitej odnowy utraconych funkcji.

Ta plastyczność kompensacyjna mózgu na każdym etapie naszego życia jest taka sama?

Plastyczność kompensacyjna w każdym wieku jest możliwa, ale to prawda, że małoletni pacjenci mają tę zdolność dużo większą.  Także dlatego, że mózg dziecka jest na etapie rozwoju i nie dość, że sam się rozwija, to jeszcze zdolności kompensacji, przejmowania szlaków są znacznie większe.

Ale o kompensacji nie możemy mówić w przypadku chorób degeneracyjnych mózgu, niestety. 

Możemy tylko w początkowym okresie choroby.  Obecnie potrafimy człowiekowi przeszczepić serce i inne narządy. Możemy zabezpieczyć fantastyczne protezy umożliwiające chodzenie, w razie, gdy utraci kończyny, a ciągle nie potrafimy zahamować neurodegeneracji mózgu w stopniu, który byłby  satysfakcjonujący.

Dlaczego?

Znamy mechanizmy degeneracji mózgu, ale nie wiemy, dlaczego występują. Nie znamy najwcześniejszych czynników  zaczynających ten proces.  Na całym świecie pacjentów z chorobami neurozwyrodnieniowymi, m.in. chorych na chorobę Alzheimera, przybywa. Głównie dlatego, że jako społeczeństwo żyjemy coraz dłużej, a są to choroby ujawniające się w podeszłym wieku. Kiedyś średnia długość życia oscylowała w granicach 60- 70 lat, dziś przesunęła się o kilka, jak nie kilkanaście lat. I choroby neurodegeneracyjne, które kiedyś były rzadkością, bo rzadkością był 90 – letni  pacjent na szpitalnym oddziale, dzisiaj stwierdzane  są coraz częściej.   Walka z chorobami demencyjnymi jest obecnie ogromnym wyzwaniem w neurologii. Bardzo dużo się w tym kierunku robi. Prowadzone są  liczne badania nad mechanizmami neurodegeneracji i  metodami terapii.  Jednak aktualne metody terapeutyczne są niewystarczające.

Trudność jest tym większa, że większość z tych chorób rozwija się praktycznie bez objawowo?

Choroba Alzheimera, Parkinsona, stwardnienie rozsiane czy inne choroby neurodegeneracyjne  potrafią nawet kilkanaście lat nie dawać żadnych objawów. Dopiero, gdy przekroczona zostanie pewna granica uszkodzeń komórek mózgowych i kompensacja nie jest już możliwa, zaczynamy widzieć objawy choroby. Paradoksalnie, z jednej strony to dobrodziejstwo, bo osoba, u której już toczy się choroba w mózgu,  przez wiele lat funkcjonuje jak zdrowy człowiek. Z drugiej strony, to sytuacja fatalna, bo leczenie rozpoczyna się, kiedy wystąpią objawy kliniczne, a więc najczęściej już  w zaawansowanym stadium choroby.

Możliwa jest w ogóle profilaktyka chorób demencyjnych?

Można o niej mówić w ogólnym tego słowa znaczeniu. Ważne, byśmy dbali o zdrowie ogólne,  aktywność fizyczną, prawidłowe funkcjonowanie układu sercowo-oddechowego. To warunkuje prawidłowe „odżywianie” naszego mózgu. Do tego warto dużo czytać, uczyć się, rozwiązywać krzyżówki, być możliwie najbardziej aktywnym intelektualnie, bo takie działanie tworzy rezerwę  funkcjonalną mózgowia. Zatem, siedząc cały dzień na kanapie, wiele nie zdziałamy, nawet  jeśli będziemy w tym czasie rozwiązywać krzyżówki. Konieczny jest wysiłek fizyczny dostosowany do naszego wieku i sprawności – tylko wtedy możliwe jest prawidłowe utlenowanie, odżywienie i ukrwienie mózgu. Drugim ważnym elementem jest dieta oparta głownie na zaleceniach diety śródziemnomorskiej. Gdy dodamy do tego aktywność intelektualną, to możemy być pewni, że nasze komórki mózgowe nie będą obumierały tak szybko, albo powstaną między nimi nowe połączenia synaptyczne. Dzięki temu na pewno opóźniamy starzenie się naszego mózgu.

On się starzeje w taki samym tempie jak całe nasze ciało?

Mózg jest organem priorytetowym w organizmie i jeśli dochodzi do jakichkolwiek zaburzeń, on jest chroniony najbardziej. Do niego też w pierwszej kolejności dostarczane są cukier i tlen.  Nie ma jednak żadnych możliwości, by bezwzględnie zahamować starzenie się mózgu, tak samo jak i ciała ludzkiego.  U jednych może się to odbywać wolniej, u innych szybciej, ale sam proces można tylko ewentualnie próbować spowolnić. Niemożliwe jest jego zahamowanie.

W epoce rewolucji technologicznej, gdy mówimy o przeszczepach serca, wątroby, płuc, chcąc uciec przed demencją uciekniemy się do przeszczepu mózgu?

Jeśli nawet tak by się stało, to czy będziemy tymi samymi ludźmi i czy na pewno tego byśmy chcieli?!

W ostatnich tygodniach mózg i wszystko, co z nim związane, nie schodziło z informacyjnych czołówek w związku ze stymulatorami mózgu, jakie w Szpitalu Klinicznym  w Olsztynie japoński prof. Isao Mority, wspólnie z polskimi neurochirurgami, wszczepili chorym  w śpiączce. To jakaś nadzieja, jeśli chodzi o wpływanie na pracę ludzkiego mózgu?

To jest wykorzystanie plastyczności mózgu, o której mówiłam wcześniej. W przypadku stymulatorów jest to bodźcowanie od wewnątrz. A skuteczność tej metody polega na tym, aby nieuszkodzone komórki mózgowe rozwijały sie jeszcze intensywniej i lepiej, by móc przejąć funkcje uszkodzonych komórek.

Samo stymulowanie zewnętrzne, za pomocą głosu, dotyku, dźwięku, obrazu, w przypadku chorych z uszkodzonym mózgiem praktykowane jest od dawna. Dzięki badaniom obrazowym wiemy, że chory  w śpiączce potrafi odbierać bodźce, ale to jest podświadome. Samo wybudzenie polega na celowym odpowiadaniu i reagowaniu na bodźce.

Im dłużej chory pozostaje w stanie nieświadomości, tym trudniej go wybudzić?

Po kilku tygodniach śpiączki szanse na wybudzenie są duże, po kilku miesiącach mniejsze, po kilku latach bardzo małe. Warto też mieć świadomość,  co znaczy wybudzić się ze śpiączki. Tylko w kinie możliwe są piękne sceny, gdy chory wstaje z łóżka, idzie, mówi, śmieje się i jest całkowicie zdrowym człowiekiem. Z punktu widzenia medycznego, w przypadku osób będących wiele lat w śpiączce, jest to praktycznie niemożliwe.  Wybudzenie w takich przypadkach polega bardziej na tym, że pacjent ruchem głowy, oczu, gestem czy słowem celowo reaguje na bodźce. Jednak może nigdy nie chodzić, nie mówić, nie być samodzielny.

Zatem niezwykle istotne w przypadku każdego pacjenta w śpiączce jest  to, w jakim stopniu mózg jest uszkodzony, jakie struktury i  jak bardzo zostały zniszczone.

Boi się Pani tej chwili, kiedy ludzki mózg będzie mógł zostać wpięty do sieci i możliwe będzie przetwarzanie naszych myśli?

 To byłby dramat. A gdzie nasza indywidualność?! Wszystko miałoby zostać sprowadzone do wydrenowania informacji z galaretowatej substancji? Straszna perspektywa! Człowiek jest indywidualnością i niech taki pozostanie. W dodatku ja ciągle wierzę, że komputer robi to, co mu się każe, a mózg robi to, co chce.

Prof. dr hab. n. med. Halina Bartosik – Psujek, neurolog, kierownik oddziału Neurologii z pododdziałem leczenia udaru mózgu w Klinicznym Szpitalu Wojewódzkim nr 2 w Rzeszowie. Absolwentka Akademii Medycznej w Lublinie, która 2 lata temu postanowiła na stałe związać się z Rzeszowem. Specjalizuje się w neuroimmunologii, głównie w leczeniu stwardnienia rozsianego. Wiele uwagi poświęca też problemom związanym z diagnostyką i terapią chorób naczyniowych mózgu oraz chorób neurozwyrodnieniowych, takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona. W 2011 roku uzyskała tytuł profesora nauk medycznych. Szkolenia zawodowe i naukowe odbywała w Klinice Neurologii w austriackim Grazu oraz na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku. Jest autorką lub współautorką 110 publikacji naukowych, a za cykl poświęcony mechanizmom powstawania i rozwoju stwardnienia rozsianego zdobyła nagrodę ministra zdrowia. Miłośniczka muzyki poważnej. Przez lata śpiewała w chórach: akademickim, a następnie przy Izbie Lekarskiej w Lublinie, który współtworzyła.