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 implementują 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.

TRANSKRYPCJA

Karolina Głowacka: W studio Radia Naukowego doktor habilitowany Jan Kamiński. Dzień dobry.

 

Jan Kamiński: Dzień dobry.

 

K.G.: Kierownik Pracowni Neurofizjologii Umysłu, Instytut Biologii Doświadczalnej Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk. Pan doktor zajmuje się fascynującą sprawą – podglądaniem pracy pojedynczych neuronów. Porozmawiajmy o tym, jak działa neuron, jak wiele jest ich w mózgach. Wiem, że może będzie to na początku takie szkolne, ale bardzo o to proszę. Mamy tę ważną komórkę w naszym ciele. Jak ona działa i jak wiele mamy ich w mózgach?

 

J.K.: Zawsze jak piszę grant albo jakiś tekst popularnonaukowy, to piszę, że komórka nerwowa to podstawowa jednostka strukturalna i funkcjonalna mózgu. Możemy badać mózg na wielu poziomach – możemy badać całe obszary, możemy też schodzić bardzo nisko, do pojedynczych receptorów na neuronach, ale możemy też badać z poziomu komórki nerwowej. Jest to taka specyficzna komórka, która jest pobudliwa elektrycznie i jest w stanie przekazywać to pobudzenie w sieci neuronalnej. To jej unikatowa cecha, dzięki której możemy myśleć, przetwarzać informacje, czuć. Nasza świadomość jest generowana właśnie przez tę aktywność komórek nerwowych. A więc jest to bardzo ciekawa i specyficzna komórka w naszym ciele. 

 

K.G.: Jak dużo ich mamy?

 

J.K.: Estymuje się, że mamy w głowach około osiemdziesięciu pięciu miliardów takich komórek nerwowych. Tak że jest ich dosyć dużo i estymuje się też, że komórki średnio łączą się przez tysiąc synaps, tysiąc połączeń. Ta liczba jest naprawdę duża.

 

K.G.: Neurony między sobą mają po tysiąc synaps?

 

J.K.: Tak.

 

K.G.: To dużo.

 

J.K.: Tak. Neuron składa się z drzewka dendrytycznego, które odbiera te sygnały elektryczne, i z aksonu. Estymuje się, że średnio na tym drzewku jest tysiąc synaps, czyli takich miejsc, gdzie neurony przekazują sobie informacje.

 

K.G.: Jak sobie przypomnimy schemat neuronu, to mamy taką jakby główkę – i rozumiem, że jest ciało komórki. Jak mówił pan o tym drzewku, to ono jest wokół tego ciała. Potem schodzi z tego podłużny akson i wypuszcza dalej informacje. A na łączeniach mamy synapsy. To jest to, tak?

 

J.K.: Tak. Drzewko dendrytyczne nazywa się tak, ponieważ jest podobne do gałęzi drzewa, rozkłada się w taki sposób. Jego głównym zadaniem jest zbieranie pobudzenia z tego tysiąca synaps i sumowanie go. To pobudzenie się sumuje w drzewku i w ciele neuronu. I jak pewne pobudzenie zostanie przekroczone, to w aksonie jest generowany potencjał czynnościowy. Drzewko to jest takie miejsce, gdzie następuje sumowanie, czyli obliczenia. Jeżeli taki neuron zostanie pobudzony, np. przez jedną słabą synapsę, to nie wygeneruje dalej potencjału czynnościowego, ale jak w tym samym czasie zostanie pobudzony przez dwa różne neurony, to pobudzenie będzie na tyle duże, że wygeneruje ten potencjał czynnościowy.

 

K.G.: Czyli sygnał musi być wystarczająco duży.

 

J.K.: Tak.

 

K.G.: Powiedzmy w takim razie, jak te informacje przechodzą przez neurony. Mamy te synapsy, łączenia między dendrytami a aksonami – co się między nimi dzieje?

 

J.K.: Informacja w obrębie komórki nerwowej jest przekazywana właśnie przez pobudzenie elektryczne, natomiast w obrębie synaps ta informacja elektryczna jest, powiedzmy, przenoszona na taki sygnał chemiczny. Z presynaptycznych zakończeń synapsy – czyli ten neuron, który pobudza następny – jest wydzielany jakiś neurotransmiter, który dyfunduje przez synapsę, i w komórce, która jest pobudzana, są specjalne receptory, które są aktywowane przez neurotransmitery. Jeżeli ten neurotransmiter zdyfunduje, pobudzi receptor, to komórka jest znowu pobudzona elektrycznie.

 

K.G.: Ale to są różne neurotransmitery w zależności od tego, jaki to jest sygnał? Jak to rozumieć?

 

J.K.: Tak, jest dosyć duża grupa różnych neurotransmiterów. Są takie, które działają szybciej, działają na receptory, które otwierają te kanały, i wtedy potencjał elektryczny wpływa do komórki, ale są też takie, które działają na kanały, które nie otwierają wcale przestrzeni do napływu tego potencjału elektrycznego, jonów, ale uruchamiają jakąś sekwencję aktywności wewnątrz komórki, która zmienia też jej aktywność, jej pobudliwość. Są różne neurotransmitery, które wypływają na te receptory, które działają szybciej, wolniej, niektóre hamują komórkę, a nie pobudzają.

 

K.G.: Czyli może być np. sygnał wyciszający, hamujący, który nie idzie dalej?

 

J.K.: Tak. Hamowanie to jest też ważna część aktywności w tych sieciach neuronalnych. Żeby komórki, które np. są za bardzo aktywne, zostały wyhamowane, tak żeby nasz mózg mógł prawidłowo funkcjonować. 

 

K.G.: Czyli najpierw mamy sygnał elektryczny, który jest zamieniany na chemiczny i z powrotem jest przez następną komórkę znów zamieniany na elektryczny, elektrycznie płynie przez komórkę i znowu chemiczny. I tak w kółko. 

 

J.K.: Tak. W naszych mózgach głównym miejscem przygotowań informacji między komórkami są te synapsy chemiczne, ale jest też mały odsetek synaps elektrycznych. To są po prostu takie połączenia, kanały między komórkami. One są o wiele słabsze, ich funkcja nie jest dokładnie znana, ale prawdopodobnie są kluczowe w działaniu naszego mózgu.

 

K.G.: Ale wydaje się, że jest to proces, który powinien trochę trwać – tak się kojarzy, że sygnał jest zmieniany z elektrycznego na chemiczny i z powrotem. A tymczasem te informacje przepływają przez mózg z jaką prędkością? 

 

J.K.: Wszystko zależy od tego, w jakiej części mózgu czy nawet w jakiej części komórki jesteśmy. Ten sygnał elektryczny w drzewku dendrytycznym jest przekazywany dosyć wolno. To są, powiedzmy, centymetry na sekundę. Ponieważ ten sygnał jest przekazywany pasywnie i ponieważ można powiedzieć, że drzewko dendrytyczne wykonuje pewne obliczenia, wykrywa, czy pobudzenie przychodzi z wielu komórek naraz, ważne jest też to, żeby ten sygnał był na tyle wolny, żeby można było go zsumować. Natomiast później, kiedy to pobudzenie przekroczy pewien próg i jest generowany potencjał czynnościowy, jest to już taki sygnał „wszystko albo nic”. W tym drzewku dendrytycznym jest to, powiedzmy, sygnał analogowy. Czyli możemy mieć różne wartości. W każdym razie ten potencjał czynnościowy, który jest generowany w aksonie, jest generowany aktywnie. Są tam takie specjalne kanały, które są zależne właśnie od napięcia. Jak to napięcie osiągnie pewną wartość, to aktywnie zaczynają ten sygnał przenosić i prędkość przekazywania sygnału w aksonie jest już o wiele większa. Może dochodzić nawet do stu dwudziestu metrów na sekundę.

 

K.G.: Czyli można powiedzieć, że w pewnym sensie neuron musi interpretować sygnał?

 

J.K.: Tak. Ja zawsze myślę o neuronach jak o takich małych procesorach. To są jednostki, które przetwarzają tę informację z pobudzenia czy też hamowania z różnych neuronów presynaptycznych, i w momencie, kiedy następuje taka koincydencja zdarzeń, która powoduje zwiększenie pobudzenia do tej wartości progowej, następuje generowanie sygnału.

 

K.G.: Pan Michał, jeden z patronów, zapytał: „Jaki jest aktualny pogląd na neurogenezę i powstawanie nowych neuronów u osób dorosłych?”. Dodam od siebie, że pamiętam takie przekonanie – przynajmniej tak nam mówiono w młodości – że dbaj o swój mózg, bo ile wyhodujesz w młodości, tyle ci zostanie. A jak będziesz się niezdrowo prowadzić, to po prostu sobie te komórki powybijasz. Jak teraz patrzy na to nauka?

 

J.K.: Trzeba się zdrowo prowadzić. [śmiech] Ale to nie ma dużo wspólnego z neurogenezą. Przez wiele lat w neuronauce panował taki pogląd, że komórki rodzą się głównie w okresie prenatalnym i na początku rozwoju, natomiast później nie są generowane żadne nowe neurony. Ale pod koniec XX wieku opublikowano badania, które ten pogląd podważyły. Wiemy teraz, że są pewne miejsca w mózgu, gdzie są generowane nowe neurony, głównie w takiej strukturze, którą nazywamy hipokampem. Jest to struktura w naszych płatach skroniowych i jest bardzo ważna. Pełni funkcję kodowania nowych wspomnień do naszego mózgu albo umysłu. Wiemy, że w tej strukturze tworzą się nowe komórki. Natomiast neurogeneza jest dosyć mała. Liczba tych komórek nie jest duża i tak naprawdę funkcja neurogenezy nie jest do końca znana. Są badania na zwierzętach, gdzie badacze próbują blokować tę neurogenezę i sprawdzają, na co może ona wpływać. Wyniki wskazują na to, że jest ona w jakiś sposób ważna dla pamięci, ale te efekty nie są bardzo silne. To nie jest tak, że jeżeli zablokuje się neurogenezę, to zwierzę nagle traci możliwość zapamiętywania. Raczej ta pamięć jest po prostu troszeczkę osłabiona. Ale badania są też sprzeczne – niektóre stwierdzają, że np. pamięć przestrzenna jest zaburzona, a inne pamięci nie. Więc jest to jeszcze dokładnie nierozpoznany teren.

 

K.G.: A skąd się bierze w mózgu ten prąd, skoro przechodzi on przez neurony i jest sposobem komunikowania? Pamiętam, że jak się w dzieciństwie dowiedziałam o tym, że mam prąd w mózgu, to było mi aż trochę dziwnie.

 

J.K.: To jest dosyć dziwne, zgadzam się. [śmiech] W ogóle ten prąd jest na tyle silny, że możemy przyłożyć elektrodę na głowę i nawet odbierać zmiany tego potencjału generowanego przez nasze komórki nerwowe, to się nazywa EEG. A skąd się bierze ten prąd? Jest to po prostu różnica w gęstości różnych jonów, głównie jonów sodu. Są one pozytywnie naładowane, znajdują się głównie poza komórkami nerwowymi. Te komórki mają takie specjalne mechanizmy, które wypompowują te jony sodu na zewnątrz, i przez to wewnątrz komórki panuje potencjał ujemny. Co to znaczy, że mamy ten prąd w głowie? To znaczy, że w momencie, kiedy ta komórka nerwowa jest naładowana ujemnie i otwierają się kanały, te jony sodu mają tendencję do wpływania do komórki. To jest właśnie pobudzenie komórki nerwowej. Ten pozytywny potencjał jest przekazywany dalej w komórce.

 

K.G.: Na EEG widać zmiany w tym potencjale, co jest bardzo fajne, bo daje to dużo możliwości badawczych i diagnostycznych, ale to znaczy, że jak mocny prąd mamy w tych głowach? Jakby miał pan porównać z gniazdkiem. [śmiech]

 

J.K.: W gniazdku w Polsce jest dwieście dwadzieścia woltów. Przeciętny potencjał spoczynkowy w komórce nerwowej to siedemdziesiąt miliwoltów, a więc istotnie mniej niż w gniazdku. Zakładam, że nasze mózgi nie są w stanie nikogo kopnąć. [śmiech] Ten potencjał elektryczny oczywiście tam jest, ale jest on słaby. Przebija się przez czaszkę, skórę, jesteśmy w stanie zarejestrować go elektrodami, ale muszą to być sprzęty, które mają bardzo duże wzmocnienie tego sygnału, żebyśmy mogli w ogóle coś zaobserwować. A więc jest to mały prąd.

 

K.G.: Wiemy, że wy, neuronaukowcy dzielicie mózg na różne obszary, ale czy to znaczy, że te miejsca to są jakieś inne neurony czy mamy jeden neuron, który jest w jakiś sposób inaczej uporządkowany, i to powoduje, że tu mamy korę przedczołową, a tu hipokamp itd.?

 

J.K.: Jest wiele grup neuronów, które mają różne kształty, funkcje, wielkości, długości. 

 

K.G.: Czyli klasyczny schemat, który znamy, jest niewystarczający?

 

J.K.: To jest oczywiście pewien schemat, ale naprawdę, te rodzaje neuronów są bardzo, bardzo różne. Są neurony, które mają ogromne drzewka dendrytyczne. Jak mówiłem o tych tysiącach połączeń między komórkami, to to jest średnia. Są pewnie komórki, które mają miliony, a są komórki, które mają dwie synapsy. Więc to jest naprawdę cała gama różnych ciekawych stworków w naszych mózgach.

 

K.G.: Ale też ten proces komunikacji wydaje się jednak na tyle złożony, że chyba łatwo tam o jakąś pomyłkę, że coś nie zadziała.

 

J.K.: Można by tak powiedzieć. Mamy tendencję do robienia błędów w naszym życiu, np. wypadnie nam coś z ręki. Motoryczne błędy są najłatwiejsze do zobrazowania.

 

K.G.: To znaczy, że coś chwilowo nie zadziałało?

 

J.K.: Tak sobie to wyobrażam. Jeżeli mamy jakiś plan motoryczny, np. napić się wody, a szklanka nam ucieka z rąk, to jest to po części związane też z nieadekwatnym wykonaniem tego planu motorycznego. Wyobrażam sobie, że ponieważ sterujemy naszymi rękami przez aktywność neuronalną, to jakieś błędy w przekazywaniu informacji czy obliczeniach powodują właśnie takie błędy motoryczne. 

 

K.G.: Mówiliśmy o tym, że zajmuje się pan razem z zespołem tym podglądaniem pojedynczych neuronów. Jak to się robi?

 

J.K.: Żeby rejestrować aktywność pojedynczych komórek nerwowych, należy zaimplantować elektrodę do środka mózgu. Do tego większość badań, które rejestruje tę elektryczną aktywność pojedynczych komórek nerwowych, jest prowadzona na zwierzętach. Ze względów etycznych nie możemy implantować osobom zdrowym elektrod do mózgu, bo to niesie ze sobą pewne ryzyko. 

 

K.G.: Przy takich tematach zawsze muszę zaznaczyć, że jest duża grupa osób, która uważa, że może zwierzętom też można by to darować ze względów etycznych. 

 

J.K.: Jest to kwestia do rozważenia – czy moralne jest prowadzenie badań na zwierzętach w celach rozwoju nauki. To jest pewnie pytanie, nad którym możemy się zastanowić, ale wydaje mi się, że powinniśmy sobie je zadać w momencie, kiedy najpierw jako populacja przejdziemy na wegetarianizm. Wyobrażam sobie, że jako ludzie jesteśmy w stanie przeżyć na diecie wegetariańskiej bez większych skutków ubocznych, natomiast próby wynalezienia nowych leków na różne choroby to jest już trochę inna kategoria. Wydaje mi się, że jeżeli jako populacja stwierdzimy, że faktycznie przestajemy jeść mięso, to następnym krokiem jest pytanie, czy powinniśmy zaprzestać też badań na zwierzętach.

 

K.G.: Jeśli chodzi o skalę, to na pewno efekt byłby piorunująco większy w przypadku takiej powszechnej rezygnacji z jedzenia mięsa. Mówimy o miliardach.

 

J.K.: Oczywiście. Ale trzeba też mieć świadomość, że za każdym razem jak wchodzimy do apteki, to tam są zabite miliony zwierząt. Więc pytanie, czy chcemy mieć możliwość wynajdywania nowych skutecznych leków, czy nie. 

 

K.G.: No dobrze, ale jeśli chodzi o to podglądanie pojedynczych neuronów, to mówi pan, że zwykle robi się to właśnie na zwierzętach, bo zdrowym pacjentom podpinać takich rzeczy nie można. A niezdrowym?

 

J.K.: W Instytucie Nenckiego rejestrujemy aktywność pojedynczych neuronów u ludzi. Jest to taka nasza unikatowa specjalizacja. Byłem na takim stażu podoktorskim w Stanach Zjednoczonych. Udało mi się tam nauczyć techniki analizy prowadzenia badań w takich warunkach i po powrocie do Polski wraz z zespołem udało nam się też przenieść tę wiedzę metodologii do naszego kraju. Jesteśmy pierwszym zespołem, który rejestruje, analizuje aktywność pojedynczych neuronów u ludzi w Polsce. Ponieważ nie możemy jej rejestrować u osób, które są zdrowe, wykorzystujemy taką możliwość, kiedy trzeba zaimplantować elektrody do środka ludzkiego mózgu z powodów klinicznych. Często przy różnych chorobach jedną z możliwości czy etapów leczenia jest taka inwazyjna operacja. Wykorzystujemy tę możliwość. Ponieważ elektroda jest już w środku, w głowie, możemy użyć tej sytuacji tak, żeby spróbować trochę podejrzeć, jak działa nasz mózg. Daje to nam naprawdę bardzo ważne informacje, bo to jest często jedyna metoda weryfikacji wyników, które znamy z badań na zwierzętach. Często też jest tak, że niektórych funkcji nie jesteśmy w stanie zbadać na zwierzętach. Takim bardzo prostym przykładem jest mowa. Nasza mowa jest tak specyficzna, że badanie neuronalnych mechanizmów jej tworzenia i rozumienia jest bardzo trudne na zwierzętach. Innym przykładem są jakieś wyższe funkcje poznawcze czy nasze rozumowanie. Jesteśmy dosyć unikatowi, jeżeli chodzi o takie funkcje kognitywne, a więc próba zrozumienia neuronalnych mechanizmów na zwierzętach jest prawie niemożliwa. Tak że to jest bardzo ważna część neuronauki, żeby po pierwsze móc sprawdzić, zweryfikować te hipotezy, które zostały dowiedzione na zwierzętach, a po drugie sprawdzić też takie funkcje, które u zwierząt nie występują. 

Używamy różnych zabiegów, jednym z nich jest inwazyjny monitoring epilepsji. Jednym ze sposobów leczenia części osób, które są chore na epilepsję i którym nic nie pomaga, mimo brania różnych leków, jest wycięcie kawałka mózgu, który powoduje te ataki. Ale lekarze często nie wiedzą, która część mózgu jest zaburzona. Stosuje się wtedy ten inwazyjny monitoring, gdzie implantuje się elektrody do środka mózgu i taka osoba przebywa w szpitalu parę dni, a lekarze czekają na atak epileptyczny, tak żeby dokładnie zlokalizować, gdzie generuje się ta patologiczna aktywność. I wtedy wiedzą dokładnie, którą część mózgu wyciąć tak, żeby pomóc komuś w tych atakach.

 

K.G.: A jak to wygląda technicznie? Bardzo nas w Radiu Naukowym interesują kulisy. Jak się w ogóle podłącza taką elektrodę bezpośrednio do mózgu? Trzeba zrobić jakąś malutką – mam nadzieję – dziurkę?

 

J.K.: Różne elektrody wkłada się różnymi sposobami. Jeżeli mówimy o tym inwazyjnym monitoringu epilepsji, to jeśli używa się takich elektrod głębinowych, których używamy przy badaniach, to robi się wiertłem małą dziurkę w czaszce i implantuje się do środka elektrodę. Od strony głowy wystaje taki mały kabelek, który możemy podłączyć do systemu rejestracyjnego.

 

K.G.: Co to znaczy „elektroda głębinowa”? Bo rozumiem, że można się podpiąć tylko do powierzchni. Czy nie?

 

J.K.: To znaczy, że to jest taki bolec, który penetruje mózg do wewnątrz.

 

K.G.: Czyli można wejść głębiej.

 

J.K.: Tak. Elektrody głębinowe dochodzą praktycznie do środka mózgu. Dzięki temu możemy też rejestrować aktywność tych struktur, które są przyśrodkowe. Jest to dosyć ważne, ponieważ w epilepsji bardzo często hipokamp w płatach skroniowych generuje tę patologiczną aktywność. Jest on zlokalizowany dosyć przyśrodkowo. Elektrodami powierzchniowymi byłoby bardzo trudno zarejestrować tę aktywność, dlatego lekarze muszą spenetrować tę tkankę tak, żeby dojść do tych przyśrodkowych części mózgu. A co to znaczy „głębinowa”? Mówię tak, ponieważ w tych zabiegach używa się również elektrod powierzchniowych. Po prostu kładzie się taką siatkę elektrod na powierzchni kory mózgu, które rejestrują ten sygnał z powierzchni. Tylko te zabiegi z elektrod powierzchniowych są tak naprawdę bardziej inwazyjne, ponieważ lekarze muszą otworzyć część czaszki, żeby włożyć tam elektrodę powierzchniową. Stosuje się to głównie w przypadkach, kiedy lekarze mają już pewną hipotezę, która część mózgu generuje te napady, i po prostu chcą to sprawdzić, lepiej zlokalizować tę aktywność.

 

K.G.: A takie wsuwanie się elektrodą w głąb mózgu nie naruszy czegoś po drodze? Wydaje się to jednak dość delikatny organ.

 

J.K.: Musi coś naruszać, ale zawsze jestem zaskoczony, jak szybko pacjenci po takim zabiegu dochodzą do siebie. Właściwie następnego dnia już są w pełni sprawni umysłowo. Ciężko zauważyć jakiekolwiek zmiany w zachowaniu wywołane tą penetracją elektrody. Najtrudniejszym momentem jest uszkodzenie naczyń krwionośnych. Ponieważ ta elektroda penetruje, jest jakieś prawdopodobieństwo, że nastąpi uszkodzenie naczynia. Może to powodować jakieś większe problemy. Ale takie sytuacje są bardzo rzadkie.

 

K.G.: A co wam daje podglądanie pojedynczego neuronu, skoro one pracują w sieci? To, jakie między nimi zachodzą relacje, wydaje się ważniejsze niż taki pojedynczy.

 

J.K.: Na pewno jest tak, że nasz mózg pracuje w tej sieci. Ważne jest to, w jaki sposób obliczenia są tam dokonywane. Jeżeli mamy jakąś komórkę, która np. reaguje na obrazek szklanki, to jak wyciągniemy ją z tej sieci neuronalnej, to nie będzie ona na nic reagować. Kluczowe jest to, że jest ona w tej sieci, w tej strukturze. Często jest tak, że możemy próbować rejestrować aktywność całych obszarów mózgu, używając metody EEG czy funkcjonalnego rezonansu magnetycznego, ale nie daje nam to możliwości zrozumienia tych neuronalnych mechanizmów. Wiemy, że coś jest aktywne, ale nie wiemy dokładnie, jak ten mózg przetwarza informacje, jak utrzymuje je w umyśle. Żeby poznać te neuronalne mechanizmy, musimy zejść na dosyć niski poziom, czyli aktywności pojedynczych neuronów. Technika nazywa się rejestracją pojedynczych neuronów dlatego, żeby oddzielić to od rejestracji wielu neuronów. Są to takie rejestracje, kiedy rejestrujemy potencjały czynnościowe, ale nie wiemy, czy to jest jedna, czy wiele komórek. Dlatego mówi się „rejestracja aktywności pojedynczych neuronów”, żeby podkreślić, że wiemy, że ten potencjał czynnościowy jest po prostu z jednej pojedynczej komórki. 

 

K.G.: Czyli macie bardzo dobrą rozdzielczość.

 

J.K.: Tak. Dlatego mówi się, że jest rejestracja pojedynczych neuronów. Nie, że po prostu rejestrujemy ten neuron i jesteśmy z tego zadowoleni. Rejestrujemy aktywność wielu neuronów, chcemy rejestrować aktywności jak największej ich liczby.

 

K.G.: Ale widzicie aktywność każdego. O to tutaj chodzi.

 

J.K.: Tak. Albo przynajmniej udajemy, że widzimy, bo rejestrujemy tylko zmiany tego napięcia i później, używając specjalnych algorytmów, dochodzimy do momentu, że mówimy: okej, to jest czas, kiedy neuron A generuje potencjał czynnościowy, a to jest czas, kiedy neuron B generuje potencjał czynnościowy. 

 

K.G.: Czyli nie udajecie, tylko macie obserwację pośrednią.

 

J.K.: W takim sensie, że nie wiemy, jaka jest ostateczna prawda. To jest tylko to, co nam powie algorytm. Nie dałbym obciąć sobie ręki, gdyby ktoś mnie spytał, czy to, co powiedział algorytm, to jedna komórka, czy dwie. To są oczywiście przypadki graniczne. Chciałem podkreślić, że to jest praca algorytmu, który nie jest zawsze stuprocentowo skuteczny.

 

K.G.: Skoro macie jako naukowcy możliwość obserwacji z tak dużą rozdzielczością pracy mózgu akurat u pacjentów, czy wasze badania nie są w pewnym sensie obciążone jakimś błędem? No bo skoro możecie oglądać mózgi w takiej bardzo dużej rozdzielczości, ale tylko u osób, które są na coś chore, bo tylko im można umieszczać w mózgach takie elektrody, to czy w takim razie nie znaczy to, że zawsze badacie mózg, który jest w jakiś sposób chory? Co może nam to dać, jeśli chodzi o wiedzę o zdrowych mózgach?

 

J.K.: Jest to bardzo ważne pytanie. Faktycznie, przez to, że te elektrody są implantowane tylko u osób, które są w jakiś sposób chore, musimy zawsze brać to pod uwagę. Natomiast mamy pewne metody albo zabiegi, które próbują minimalizować ten problem, że rejestrujemy z mózgów osób chorych. Jeżeli chodzi np. o te badania osób z epilepsją, to jest tak, że one są prowadzone dlatego, że lekarze nie wiedzą, która część mózgu jest chora. Implantują elektrody w wielu różnych miejscach i czasami jest implantowanych np. sześć elektrod, czasami więcej. I tylko jedna z nich powinna być w miejscu, które jest patologiczne, ale oczywiście może się zdarzyć, że żadna z nich nie jest w takim miejscu. Tak że możemy rejestrować sygnał z innych części mózgu, które nie są źródłem patologicznej aktywności. Dodatkowo u mnie w laboratorium zajmujemy się głównie pamięcią roboczą. Osoby, które są chore na epilepsję, mają tę pamięć. To nie jest tak, że ta funkcja poznawcza jest u nich całkowicie zniszczona. One normalnie rozumują, są w stanie zapamiętywać informacje na krótki czas. Jesteśmy też w stanie zobaczyć u nich pewne efekty behawioralne, które widzimy też u osób zdrowych. Jest np. taki efekt, że jeżeli zapamiętujemy więcej informacji i później testujemy osobę badaną, to czas jej reakcji zwiększa się wraz z liczbą tych zapamiętywanych informacji. I takie wyniki widzimy też u osób z epilepsją. Jeszcze innym sposobem próby poradzenia sobie z tym problemem jest to, że pracujemy nie tylko z osobami, które są chore na epilepsję, ale też staramy się wykonywać inne zabiegi w momencie, kiedy podglądamy te mózgi. Takim innym zabiegiem jest implantacja elektrod do głębokiej stymulacji mózgu u osób chorych na chorobę Parkinsona. Zaburzenia choroby Parkinsona i epilepsji są diametralnie różne, więc jeżeli jesteśmy w stanie odkryć jakiś mechanizm w tych dwóch populacjach, to możemy być raczej przekonani, że jest to jakaś część normalnego funkcjonowania mózgu. Możemy dużo naszych badań testować też versus badania na zwierzętach – czy podobne mechanizmy występują też u zwierząt. 

 

K.G.: Rozumiem, że mamy kłopot, że podglądamy mózgi częściowo chore, ale w stosunku do badań na zwierzętach jest ta zaleta, że podglądamy ludzkie mózgi, a nie mysie.

 

J.K.: Tak. Jest to kluczowe, że badamy neuronalne mechanizmy w ludzkich mózgach. Bo ostatecznie celem neuronauki jest zrozumienie działań ludzkiego mózgu, a nie szczurzego. A więc wyobrażam sobie, że te informacje, które jesteśmy w stanie zgromadzić, i zrozumieć te mechanizmy na zwierzęcych mózgach, w jakiś sposób musimy przetestować, czy to w ogóle występuje u ludzi. Takim przykładem są badania na temat pamięci roboczej. To jest coś, na czym głównie skupia się moja pracownia. Jest to taka pamięć do przetrzymywania informacji przez krótki czas. Prosty przykład to wpisanie kodu BLIK. Zapamiętujemy te cyfry na chwilę, wpisujemy je i wyrzucamy. 

 

K.G.: Czyli jak teraz słucham pana i jednocześnie zastanawiam się nad kolejnym pytaniem, to operuję na pamięci roboczej.

 

J.K.: Tak. To pokazuje też, że jesteśmy w stanie przetrzymywać pewną liczbę tych informacji pamięci roboczej równolegle. A więc ta pamięć ma jakąś pojemność. Czyli jest pani w stanie myśleć o kolejnym pytaniu i mnie słuchać. Dominująca hipoteza na temat tego, w jaki sposób jesteśmy w stanie utrzymywać te informacje w pamięci roboczej w aktywny sposób, mówi o utrzymującej się aktywności neuronalnej. Oznacza to, że jak przetrzymujemy taką informację w tej pamięci roboczej, w naszych mózgach jest grupa komórek, która zwiększa swoją aktywność. Te komórki kodują konkretnie tę informację. Zwiększają swoją aktywność, czyli generację potencjałów czynnościowych. I w taki sposób ta sieć neuronalna koduje informacje w pamięci roboczej. Jest to dosyć stara hipoteza. Pierwsze badania na makakach były już w latach siedemdziesiątych, ale przez dekady nie było w ogóle wiadomo, czy podobny mechanizm jest wykorzystywany w ludzkim mózgu.

 

K.G.: Makaki są już tak blisko, że wydawałoby się, że inaczej się nie da. 

 

J.K.: Szympansy są o wiele bliżej, ale nie możemy na nich prowadzić takich badań. Jeżeli chodzi o badania na makakach, to oprócz tego, że to jest inny gatunek, jest też inny problem, jeśli chodzi o badania pamięci roboczej. Jak pracuję z ludźmi, to tłumaczę komuś przez pięć minut albo krócej, na czym polega zadanie, i ta osoba automatycznie robi to zadanie. Jak naukowcy prowadzą takie badania na makakach, trening tych zwierząt może trwać rok. W momencie, kiedy naukowcy zaczynają rejestrować ten sygnał po takim treningu, to jest to już mózg, który jest przystosowany do robienia tego zadania. Nie mieliśmy kompletnie wiedzy na temat tego, czy…

 

K.G.: Naturalny, niewytrenowany, niemający kontaktu z naukowcami mózg makaka zachowa się tak samo.

 

J.K.: Dokładnie tak. Ale żeby przetestować tę hipotezę, że faktycznie są specyficzne komórki, które kodują te informacje w naszych umysłach, mózgach poprzez tę utrzymującą się aktywność neuronalną, musieliśmy włożyć tę elektrodę do środka mózgu. Jak byłem na stażu w Los Angeles, to udało nam się przeprowadzić takie badanie. Jest to pierwszy dowód na to, że faktycznie u ludzi jest ten mechanizm utrzymującej się aktywności neuronalnej. Więc potwierdziliśmy, że podobny mechanizm występuje również u nas.

 

K.G.: Czyli mamy taką grupę neuronów, które stoją trochę na baczność i są gotowe do pracy, tak?

 

J.K.: Używaliśmy takich specyficznych neuronów, które są w płacie skroniowym, głównie w hipokampie i w amygdali. Są to neurony, które są specyficzne dla ludzi. Nikt jeszcze nie pokazał, że jakiekolwiek inne zwierzęta mają takie neurony. Być może jest to patologiczna aktywność, nie wiemy tego. Ale raczej nie sądzi się tak w nauce. Te neurony nazywają się komórkami pojęciowymi albo komórkami konceptu. Są to takie komórki, które reagują na przedstawienie, na prezentację jakichś pojęć.

 

K.G.: Przysłał mi pan szalenie intrygujący artykuł o komórce pojęciowej Jennifer Aniston.

 

J.K.: Tak, w popkulturze zaistniało to pod nazwą komórki Jennifer Aniston. Pierwsze badania, które to pokazywały, wskazały, że osoba badana obserwowała różne obrazki prezentowane na monitorze. Badacze zarejestrowali taką komórkę, która reagowała tylko na zdjęcia Jennifer Aniston. Były to zdjęcia, kiedy miała ona różne włosy, kiedy było różne tło. Nie reagowała ona na inne osoby z blond włosami itd. 

 

K.G.: Ale to była dosłownie jedna komórka?

 

J.K.: Tak. Zakładam, że jest ich więcej, ale jest pewien twist całej historii. Mianowicie ostatecznie okazało się, że to nie jest komórka Jennifer Aniston. Badacze w pewnym momencie zauważyli, że nie reaguje ona na Jennifer, która stoi obok Brada Pitta. Okazało się, że ta sama komórka reaguje na zdjęcia innych aktorów z serialu Friends. Czyli ostatecznie jest to być może komórka Friends, ale tak naprawdę te komórki pojęciowe i ich zakres reagowania jest bardzo szeroki. Były też komórki Luke’a Skywalkera. W ogóle nie wiem, dlaczego, ale Gwiezdne wojny są bardzo dobrym materiałem. Często jak pokazujemy zdjęcia z tych filmów, to coś w mózgu jest aktywne.

 

K.G.: Ale całe Gwiezdne wojny jako uniwersum czy jest komórka Dartha Vadera itd.?

 

J.K.: Dobre pytanie. Dokładnie nie znamy granic tych pojęć, jak bardzo one reagują. To byłoby ciekawe badanie, żeby zobaczyć, na co jeszcze dana komórka reaguje, a na co już nie. W każdym razie komórka, która reaguje np. na Luke’a Skywalkera, reagowała też na Yodę. Ale co ciekawe, te komórki są multimodalne, czyli nie reagują tylko na obrazy, ale też np. na dźwięk czy tekst. A więc wydaje się, że one kodują znaczenie, a nie jakiekolwiek fizyczne formy tego bodźca. Jak rejestrowaliśmy w Polsce, to mieliśmy taką ciekawą komórkę, która reagowała na jakiegoś superbohatera i na zdjęcie konwentu fantasy Pyrkon. Jak robimy badania, to zawsze pytamy osobę badaną, czym się interesuje, co lubi oglądać, żeby te obrazki, które jej przedstawiamy, w jakiś sposób były związane z jej wiedzą. No i mieliśmy komórkę, która reagowała na superbohatera i na Pyrkon. Okazało się, że ta osoba była przebrana za tego bohatera na tym konwencie. Jest to ciekawy temat. Nie wiemy, jak szerokie są te pojęcia.

 

K.G.: Jest to ekstremalnie ciekawe, jakie jeszcze mieliście wyniki – czy jest np. jakaś komórka pod hasłem „patriotyczna Polska”, komórka sportowa, komórka Lewandowskiego.

 

J.K.: Mamy parę takich ciekawych przykładów. Była komórka, która reaguje na prezydenta Ukrainy, Zełenskiego, na Olgę Tokarczuk, ale reagowała ona też na Wodeckiego. Czyli to była jakaś komórka typu „polscy artyści”. Była np. komórka, która reagowała na Chewbaccę z Gwiezdnych wojen, ale też na małpę. Tak że jest to ciekawy temat, natomiast nie ma jeszcze próby systematycznej, dokładnej analizy tego, jakie są granice, na co te komórki tak naprawdę odpowiadają. Ale ze statystyki wiemy też, że odpowiedzi tych komórek są szerokie dlatego, że jak lekarze implantują te elektrody, to z jednego obszaru jesteśmy w stanie zarejestrować aktywność ośmiu komórek nerwowych. Ale jak mamy dobrą rejestrację, to np. sto obrazków, to jest dziewięćdziesiąt procent szans, że trafimy na komórkę, która odpowiada na jeden z nich. Jeżeli te komórki kodowałyby np. tylko Jennifer Aniston, to rejestrując tak małą liczbę komórek, nigdy byśmy nic nie zobaczyli. 

 

K.G.: Czyli muszą one być jednak rozproszone?

 

J.K.: Nie, muszą reagować na dosyć szeroki zakres pojęć, np. na seriale.

 

K.G.: Myśli pan, że ktoś ma komórkę pojęciową Radia Naukowego? 

 

J.K.: Na pewno. Wydaje mi się, że co najmniej dwie osoby. [śmiech] W ogóle funkcja tych komórek nie jest dokładnie znana, ale na pewno nie są one związane ze świadomością i rozumieniem tych pojęć, bo są osoby, którym wycięto te części mózgu, próbując leczyć epilepsję lekooporną. Czyli były osoby, które nie miały w ogóle obszarów, gdzie te komórki pojęciowe występują, i nie miały żadnego problemu z rozpoznawaniem, przetwarzaniem informacji.

 

K.G.: A gdzie znajdują się te komórki pojęciowe? Czy mają one coś wspólnego z pamięcią roboczą, czy są to dwie osobne rzeczy?

 

J.K.: W moich badaniach mają. Użyliśmy tego odkrycia komórek pojęciowych tak, żeby znaleźć komórki, które reagują na specyficzne obrazki. A więc wiemy, że jak pokażemy osobie badanej dany obrazek, to ta komórka jest aktywowana, zwiększa swoją aktywność. Główne pytanie było takie: co się stanie, jeżeli ta osoba musi przetrzymywać informacje o tym obrazku w pamięci przez jakiś czas, przez parę sekund? Jest np. obrazek Luke’a Skywalkera, trzeba go na chwilę zapamiętać, jest obrazek testowy i jest pytanie, czy jest to ten sam obrazek, który był pokazany przed chwilą. Mimo że prezentacja tego obrazka już zniknęła, to te komórki ciągle zwiększają swoją aktywność do momentu, kiedy ta informacja jest ważna dla osoby badanej.

 

K.G.: Czyli ten efekt się wzmacnia, tak?

 

J.K.: To znaczy, one są po prostu aktywne. Mimo tego, że osoba nie widzi obrazka, tylko musi np. o nim myśleć, tylko go przetrzymywać w pamięci. Ale mieliśmy też takie warunki, gdzie osoba musiała przetrzymywać więcej niż jeden obrazek, i wtedy każda z komórek, która odpowiadała na dany obrazek, była również aktywna w tym czasie utrzymywania informacji.

 

K.G.: Mówił pan o tym, że podglądanie ludzkich mózgów może weryfikować pewne tezy, które pochodzą z badań na zwierzętach. Jest to potwierdzenie wzmożonej aktywności niektórych neuronów przy pamięci roboczej. Czy udało się np. u pana w zespole coś jeszcze zweryfikować, obalić, potwierdzić, postawić nowe pytania?

 

J.K.: Tak, mamy teraz w recenzjach według mnie bardzo ciekawe badanie. Trochę nawiązuje to do tego, co pani mówiła, że słucha mnie pani i myśli o następnym pytaniu. Wiemy, że jesteśmy w stanie utrzymywać więcej informacji niż jedną w tej pamięci roboczej i wiemy też, że jesteśmy w stanie dawać wagę tym informacjom. Czyli niektóre są w centrum uwagi, np. myśli pani o tym, o co za chwilę zapyta, natomiast to, co ja mówię, jest, powiedzmy, trochę w tle. 

Naukowcy się zgadzają, że informacje w centrum uwagi są kodowane przez tę utrzymującą się aktywność neuronalną. Ale w jaki sposób kodowane są te informacje, które są w tle, poza centrum uwagi? Takie nieinwazyjne badania na ludziach, gdzie używano EEG i funkcjonalnego rezonansu magnetycznego, wskazywały na to, że te informacje już nie są utrzymywane przez tę utrzymującą się aktywność neuronalną. Starano się tego dowiedzieć w taki sposób, że rejestrowano np. sygnał EEG, osoby musiały zapamiętywać jakieś dwie różne kategorie informacji, np. twarze i cyfry i za pomocą tego sygnału EEG naukowcy byli w stanie zdekodować, używając algorytmów uczenia maszynowego, czy osoba utrzymuje teraz twarz, czy cyfrę. Okazywało się, że jeżeli informacja była poza centrum uwagi, to nie byli w stanie zdekodować tego sygnału, on po prostu znikał. Stworzono taką hipotezę cichej aktywności – że ona jest kodowana w jakiś inny sposób niż ta aktywność neuronalna. Te badania robiono na ludziach, ponieważ jeden z głównych paradygmatów, których używa się do tych badań, jest dosyć skomplikowany i na razie nie udało się wytrenować żadnego zwierzęcia w tym paradygmacie. Wskazuje to też, jak ważne są badania na ludziach, ponieważ pewnych rzeczy zwierzęta nie są w stanie zrobić. Cała ta hipoteza opierała się na nieinwazyjnych badaniach ludzkich. Postanowiliśmy zrobić to samo, ponieważ mamy unikalną możliwość rejestracji tych komórek nerwowych, a więc jeżeli wiemy, że ta komórka odpowiada na dany obraz i jest aktywna w momencie tego czasu utrzymywania się, jeżeli przestanie być aktywna, jeżeli informacja jest poza centrum uwagi, to będzie to najsilniejszy dowód na to, że faktycznie ta hipoteza cichej aktywności jest prawdziwa. No i przeprowadziliśmy to badanie, i okazało się, że to, co wyszło w tych nieinwazyjnych badaniach, jest nieprawdziwe. Pokazujemy, że nawet informacje, które są poza centrum uwagi, są utrzymywane przez tę utrzymującą się aktywność neuronalną. Co prawda ona jest trochę słabsza, ale tam jest. Ciągle jesteśmy w stanie np. zdekodować, co osoba trzyma w umyśle poza centrum uwagi z aktywności tych neuronów.

 

K.G.: Tak sobie myślę, że trochę musi tak być. Jeśli ktoś ma zdolności do takiego multitaskingu, wielozadaniowości i myślenia jednocześnie o iluś rzeczach, to jakiś neuron musi to obsługiwać. 

 

J.K.: Na pewno jest tak, że ta informacja musiała być jakoś kodowana w mózgu, ale nie przez tę aktywność. Mogła być kodowana np. przez zmianę w wagach synaptycznych. Czyli jeżeli jeden neuron przekazuje pobudzenie do drugiego, to pobudzenie będzie silniejsze na pewien krótki czas w momencie, kiedy te informacje utrzymuje w pamięci. Nie musi to być związane z aktywnością elektryczną neuronów, tylko z jakimiś formami plastyczności krótkotrwałej, która zmienia siłę połączeń między komórkami. To była jedna z takich hipotez, prób wytłumaczenia, gdzie informacja ucieka z tej aktywności elektrycznej. Jak już uda nam się opublikować to badanie, to moim zdaniem wsadzimy miecz w serce tej hipotezy cichej aktywności.

 

K.G.: Chciałam zapytać o plastyczność mózgu, bo wspomniał pan o tym, że zdarza się wycinać pewne fragmenty i potem dalej ten mózg funkcjonuje. Kojarzymy, że mózg jest bardzo plastyczny, ale nie zawsze tak się zdarza, bo niektóre osoby po udarach nie potrafią już potem pewnych rzeczy. Jakie są te granice plastyczności?

 

J.K.: Mózg na pewno jest plastyczny, zwłaszcza kora mózgowa, czyli ta najbardziej wierzchnia część mózgu. Jest to związane z tym, że ma ona taką budowę modularną, czyli składa się z wielu bardzo podobnych modułów, tzw. kolumn korowych, które są bardzo podobne w różnych częściach kory mózgowej. Dzięki temu, jeżeli utracimy jakąś funkcję, to inne części kory są w stanie dosyć łatwo próbować tę funkcję odtworzyć. 

 

K.G.: Przejmują zadania.

 

J.K.: Tak. Dzięki tej plastyczności kory np. osoby po udarach, które mają problemy z mową, są w stanie w jakimś zakresie odtworzyć te możliwości mówienia. Te struktury podkorowe są trochę mniej plastyczne przez to, że nie mają tej budowy modularnej.

 

K.G.: Jedna z patronek, pani Sara zapytała: „Co się dzieje z nieużywanymi neuronami? Czy w mózgu apoptoza przebiega jakoś szczególnie?”. Zresztą co to znaczy „nieużywany neuron”?

 

J.K.: Wydaje mi się, że jeżeli chodzi o dorosły mózg, to nie ma dużo nieużywanych neuronów. Każdy neuron jest częścią sieci neuronalnej i jest w jakiś sposób aktywowany. W momencie rozwoju prenatalnego jest pewnie dużo takich neuronów, które ostatecznie nie są wbudowane w sieć neuronalną, i one faktycznie umierają. A jeżeli chodzi o to, czy apoptoza – czyli śmierć komórek – zachodzi jakoś szczególnie w mózgu, to pewnie zachodzi dlatego, że neurony są szczególne. Bo neurony to komórki, które są bardzo specyficzne. Mogą być neurony z bardzo długimi aksonami, ich wbudowanie w stałą sieć i w mózg jest skomplikowane, dlatego ta apoptoza musi zachodzić bardzo precyzyjnie w mózgu w porównaniu np. do komórek skóry, które nie są takie skomplikowane.

 

K.G.: Pani Kasia pyta: „Czy ćwiczenie pamięci poprzez zapamiętywanie ma sens? Czy uczenie się tekstów na pamięć, robienie krzyżówek może to poprawiać? Co wpływa na to, że informacja utrwala się w pamięci długotrwałej?”. Dużo mamy różnych polecanych ćwiczeń pamięci itd. To działa?

 

J.K.: Na pewno jakieś ćwiczenie jest pozytywne, ale efekty robienia krzyżówek nie są znaczące dla poprawy działania naszego umysłu. 

 

K.G.: To może chociaż sudoku?

 

J.K.: Ćwiczenia fizyczne poprawiają sprawność naszego umysłu. 

 

K.G.: A to jest w ogóle nieintuicyjne dla wielu osób. Co ma ćwiczenie do mózgu? Chciałoby się właśnie uczyć na pamięć Mickiewicza i wtedy jest wrażenie, że się ćwiczy mózg.

 

J.K.: W ogóle teraz jest też bardzo dużo takich programów do trenowania mózgu. Trochę wypłynęło to na wynikach badań, które wskazywały, że ćwiczenie pamięci roboczej wpływa na iloraz inteligencji, że jak człowiek ćwiczy, to mamy pamięć roboczą. To są już trochę bardziej skomplikowane zadania, czyli nie chodzi tylko o to, żeby coś zapamiętywać, ale zapamiętywać wiele różnych rzeczy i manipulować rzeczami, które są w centrum uwagi, które są poza centrum uwagi. I że te ćwiczenia po prostu się transferują na inne funkcje poznawcze. Ale niestety nie udało się potwierdzić tych badań. Raczej wydaje się, że tego transferu tak naprawdę nie ma. A więc jak ćwiczymy jakąś funkcję, np. sudoku, to zawęża się to do rozwiązywania tego sudoku czy też do obliczeń, które wykonujemy.

 

K.G.: Jakie dalsze plany w Pracowni Neurofizjologii Umysłu?

 

J.K.: Jedna z rzeczy, które chcielibyśmy zrobić, to spróbować użyć takich elektrod, które pozwoliłyby nam na rejestrację większej liczby komórek. Jeżeli chodzi o elektrody kliniczne, ta technologia się praktycznie nie rozwija dlatego, że przetestowanie, sprawdzenie bezpieczeństwa takiej elektrody u ludzi, to jest bardzo, bardzo długotrwały i kosztowny proces. Firmy komercyjne raczej nie mają ochoty na przechodzenie tego. W tych badaniach, które prowadzimy z osobami chorymi na epilepsję, na rynku polskim jest dostępna tylko jedna elektroda, czyli mamy monopolistę. Ale następuje pewien ruch w dziedzinie tworzenia lepszych elektrod, które dałyby możliwość rejestracji większej liczby komórek nerwowych. Są takie laboratoria w Stanach Zjednoczonych, które używają elektrod zwierzęcych do badań. Komisja etyczna się na to zgadza, pacjent się na to zgadza. To są rejony mózgu, które są wycinane tak czy siak, i używa się takich elektrod, które są zbudowane do badań zwierząt – ponieważ ta technologia, jeżeli chodzi o badania na zwierzętach, idzie bardzo szybko do przodu. Liczba kanałów, z których możemy rejestrować, zwiększa się prawie każdego roku. Tak że mamy w planach próby użycia takich elektrod, które dałyby nam możliwość rejestracji wielu, wielu komórek nerwowych.

 

K.G.: Powodzenia. Doktor habilitowany Jan Kamiński był gościem Radia Naukowego. Dziękuję bardzo.

 

J.K.: Również bardzo dziękuję, ale chciałem też powiedzieć, że jak prowadzimy badania, to potrzebujemy tej części klinicznej, czyli motywacji pacjentów. Tak że bardzo dziękuję wszystkim pacjentom, którzy uczestniczyli w naszych badaniach, ale chciałem też podziękować wszystkim klinikom neurochirurgicznym, które zgodziły się z nami pracować. Profesorowi Pawłowi Sokalowi, Pawłowi Tabakowi oraz Szymonowi Kaczorowi. Są to ordynatorzy klinik neurochirurgicznych w różnych szpitalach, z którymi współpracujemy. Dzięki.

 

K.G.: Ja też się kłaniam i pozdrawiam. Dzięki jeszcze raz.