Poranění hlavy může „regionalizovat“ konektivitu mozku

TLDR: Studie na hlodavcích demonstrovala, že vzdálené části mozku spolu po traumatickém poranění ztrácejí spojení. Práce ale ukazuje i na možnost léčby. Studie tuna.  

Citlivka mozek

Většina našeho těla je velmi odolná – ale v případě hlavy může i to, co by pro jiné části bylo relativně méně významné zranění vést k ohrožení života či trvalým následkům. A i pokud se jim pacient vyhne, traumatické poškození může zřejmě významně zasáhnout do „přepojení“ konektivity mezi různými mozkovými částmi. Naznačuje to nová studie u hlodavců.

Její autoři sledovali spojení mezi nervovými buňkami v celém mozku, a to zejména s ohledem na řešení otázky, zdali se spojení mezi vzdálenými částmi mozku po úrazu hlavy odpojí či navrátí. Nemusí jít přitom jen o poranění během autonehod. Opakované úrazy hlavy vedoucí k závažnému stavu známému jako chronická traumatická encefalopatie byly dobře zdokumentovány u profesionálních sportovců.

Z klinické praxe i ze souvisejících studií podobného poškození u lidí víme dobře, že mozek může z významného poškození vyjít sice nakonec dobře, ale přesto pozměněný. Díky své plasticitě se mozek mnohdy dokáže nakonec přizpůsobit novým výzvám a podmínkám – upraví svou vlastní konfiguraci tak, aby obstál ve (staro)nových výzvách. Neplatí to bohužel vždy a u všech pacientů. Záleží také na míře poškození – jde však o cosi, co je často zkrátka medicínský fakt.

Studium důvodů a mechanismů tohoto procesu je ale složité – předně není poranění hlavy jako poranění hlavy. Existují pouze mnohé společné příznaky: problémy s pamětí, komunikační potíže, poruchy pozornosti, deprese a emoční nestabilita. To vše komplikuje výzkum. Až doposud navíc vědci nemohli tento proces pozorovat přímo v průběhu.

Alespoň to druhé se ovšem právě to se s novou studií mění.

Lokální produkce

V aktuální studii tým Roberta Hunta a jeho kolegy vymyslel několik nových a vylepšených technik pro mapování spojení mezi nervovými buňkami v celém mozku. Krom sledování v průběhu změn díky optogenetickým metodám mohli vědci také detailně analyzovat změny s odstupem.

Díky infuzi celých myších mozků chemickými látkami, které zprůhlednily zcela neporušené rosolovité orgány, se totiž mohla provést kontrola nakrájením tkáně na tenké řezy pro mikroskopickou analýzu. Není asi třeba říkat, že pro pozorování bylo třeba také způsobit hlodavcům traumatické poranění…

Analýza nicméně ukázala, že jen cca dva měsíce po poranění hipokampu (oblasti, která se podílí na učení a paměti) se nervové obvody v myších mozcích samy významně rekonfigurovaly.

Z přeživších somatostatinových interneuronů, které řídí vstup a výstup lokálních mozkových okruhů, se staly „hyperpropojené uzly“. Ty se v zásadě změnily na dálnici bohatou na spojení blízkého dosahu – ale přišly o spojení dlouhého dosahu. Stejné změny konektivity byly pozorovány i ve vzdálených oblastech mozku, které nebyly přímo poraněny.

To naznačuje, že do traumatu lépe a „globálně“ propojený mozek se v reakci na poranění „atomizuje“ a „regionalizme“. Jinými slovy, různé části mozku pravděpodobně nespolupracují tak dobře jako před zraněním.

Při svém zobrazovacím zkoumání vědci ovšem také zjistili známky toho, že mechanismus, který mozkové buňky používají k navazování vzdálených spojení, zůstal po těžkém zranění nedotčen. To je dobré znamení pro šance na budoucí zotavení. A výzkumníci se o něj také pokusili.

Oltář poznání

Inspirováni jinými, staršími pracemi vědci také vštípili pokusným hlodavcům do mozku v místě poranění neurony zcela nové. Ukázalo se při tom, že tyto nově transplantované buňky jsou schopny se propojit s existujícími poraněnými obvody a přijímat vstupy z celého mozku.

Další výzkumy zvažují možnost, že posílení stávajících spojení prostřednictvím učení může pomoci obnovit funkci mozku po zranění, a stejně tak by mohlo podpořit růst nových mozkových buněk, což je proces, který se s věkem zpomaluje. To je hudbou ještě vzdálenější budoucnosti.

Detailnější znalosti o chování mozku jsou ale nezbytný mezikrok, bez něhož se v lepší péči o mozek nebude možné obejít – a dosažení tohoto milníku můžeme poděkovat nejen výzkumníkům, ale také hlodavcům, kteří položili život na oltář poznání…

Vzniklo původně pro Mudrstart.cz.

[Ladislav Loukota]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama