Paříž (Od zpravodaje Aktuálně.cz ve Francii) - Co se děje v mozku při učení? A při vzniku devastující nemoci? A jak se vyvíjí mozek ještě nenarozených dětí? To jsou jen některé z otázek, které chce zodpovědět francouzské, a vlastně i evropské středisko výzkumu mozku NeuroSpin.
"Snažíme se zjistit třeba to, proč se někdo učí cizí jazyky dobře a jiný ne. Možná se díky tomu jednou podaří vylepšit výuku tak, aby se cizí řeč snáze naučil každý, kdo chce," vysvětluje Franck Lethimonnier, jeden ze zdejších výzkumných pracovníků.
"Stejně tak je zajímavé zkoumat, jak mozek zpracovává matematická zadání. Třeba někdy naše poznatky někomu pomohou zorganizovat výuku matematiky tak, aby byla pro žáky záživnější a srozumitelnější," dodává.
Podstatné je, že zdejší laboratoř dokáže velmi dobře zvenčí "nahlédnout" do lidského mozku. A zjistit jeho přesnou stavbu i to, co se v něm ve kterém okamžiku děje.
Nový magnet. Nejsilnější
Středisko, umístěné těsně za jihozápadní hranicí Paříže, začalo pracovat před dvěma lety. Na ploše jedenáct a půl tisíce čtverečních metrů tu jsou technická zařízení, čekárny pro pacienty, pracovny lékařů i konferenční místnosti.
Magnetická rezonance
Při zobrazování magnetickou rezonancí je pacient v přístroji vystaven magnetickému poli. Jádra atomů vodíku ve vodě, která tvoří většinu těla, se srovnají do určitého pořádku. Pak přístroj vyšle krátký puls rádiových vln. Ten vodíkovým jádrům dodá energii a změní jejich uspořádání. Poté se jádra vracejí do původní formace a při tom vysílají energii rádiovými vlnami, které přístroj změří. Pozná, jak je voda rozmístěna, a zobrazí podle toho struktury uvnitř těla.
Z této metody se vyvinulo i takzvané zobrazování funkční magnetickou rezonancí, jež umožňuje sledovat krevní barvivo hemoglobin, které má v magnetickém poli jiné chování, když nese kyslík, a jiné, když už jej odevzdalo tkáním. Díky tomu se pozná, kde se v mozku v daný okamžik kyslík spotřebovává, tedy která část mozku zrovna pracuje.
Právě v minulých dnech středisko získalo další, a to nejvýkonnější přístroj pro zobrazování magnetickou rezonancí na světě (s magnetickou indukcí 11,7 tesla). Společně jej vyvíjeli francouzští a němečtí fyzikové a technici.
Nové zařízení dokáže s nevídanou přesností vykreslit tvar konkrétního mozku i určit, které jeho části pracují při řešení konkrétních úkolů. Magnetická rezonance (na rozdíl třeba od jiné oblíbené zobrazovací techniky, jíž je počítačová tomografie) nevyužívá rentgenové záření. Může se proto bezpečně používat dlouhodobě a dokonce i pro sledování vývoje mozku dosud nenarozeného dítěte v matčině lůně.
Údaje z magnetické rezonance vědci v laboratoři NeuroSpin doplňují sledováním pomocí elektroencefalografů, které prostřednictvím elektrod na hlavě měří elektrickou aktivitu v mozku.
Výsledkem je rozšiřování poznání, co se v mozku odehrává. A tyto údaje mohou využívat další vědci.
Hlava v tunelu
Pacient při vyšetřování magnetickou rezonancí leží v tunelu uvnitř přístroje. Při zobrazování mozku stačí, když má vevnitř přístroje jenom hlavu. Taková vyšetření se uskutečňují při diagnostice pacientů už v mnoha nemocnicích.
Také do centra NeuroSpin chodí nemocní, například s mozkovými nádory. Ale zdejším posláním je především výzkum s využitím nejlepších existujících přístrojů.
Vědci zde posuzují, které léčebné metody jsou nejúčinnější. Ale také zkoumají mozky narkomanů, pacientů trpících schizofrenií, epilepsií nebo autismem.
Na vyšetření sem chodí i zdraví dobrovolníci, aby badatelé mohli popsat fungování zdravého mozku při různých podnětech. Zkoumaná osoba tedy leží s hlavou v přístroji, odpovídá na otázky nebo řeší různé úkoly, aby vědci viděli, co se jí při tom děje v hlavě.
Padesát milionů eur. Zatím
Projekt NeuroSpin zatím spolkl více než padesát milionů eur, tedy asi 1,4 miliardy korun. Na výzkumných pracích se tu podílí sto padesát odborníků z deseti různých zemí. Nejsou to jenom lékaři a technici, ale i fyzikové a matematikové, potřební pro správný provoz přístrojů a analýzu získaných údajů. A jsou tu také třeba farmaceuti. Ti zkoumají působení léků na mozek.
"Další vědci zvenčí sem přijedou třeba jenom na pár dnů, aby uskutečnili své experimenty. A v některých případech nám jen dají zadání, my je provedeme a pošleme jim výsledky, aby si je mohli vyhodnotit," popisuje Franck Lethimonnier.
Starší mozek je ohroženější
Ve vyspělých společnostech stoupá počet lidí, kteří trpí neurologickými nebo psychiatrickými onemocněními. Vědce zajímá, jak se to projevuje v mozku.
V evropské populaci také přibývá stárnoucích lidí. Jsou ohroženi například Alzheimerovou nemocí, která nelítostně zdevastuje mozek a změní člověka v žijící trosku. Otázka, kterou si zdejší vědci kladou, zní: dá se Alzheimerova nemoc zjistit skenováním mozku v hodně raném stadiu, kdy se ještě choroba navenek neprojevuje ztrátou paměti?
Pak by totiž lékaři mohli alespoň zmírnit její projevy a zpomalit její nástup. Vyléčit ji bohužel zatím neumějí. Možná k nalezení léčby jednou pomohou poznatky o fungování lidského mozku. Třeba i z projektu NeuroSpin.
