BETHESDA, BRATISLAVA. Keď v roku 2014 liečili americkí lekári epilepsiu 54-ročnej ženy, skúšali elektrickými impulzmi nájsť časť mozgu, ktorá záchvaty spôsobovala.
Zistili, že ak sa zamerajú na tenkú vrstvu šedej hmoty zvanú klaustrum, dokážu pacientke vypínať a zapínať vedomie. Priniesli tak ďalšie dôkazy k hypotéze, že ľudské vedomie pramení práve z klaustrumu.
Dodnes ale nevedia presne opísať, ako mozog vedomie vytvára. Pomôcť by mohol objav troch obrovských neurónov, ktoré z klaustrumu vychádzajú.
Nové poznatky zverejnil tím Allenovho inštitútu pre mozgovú vedu na stretnutí iniciatívy BRAIN.
Tŕňová koruna
Klaustrum vedci nazývajú aj "dirigent vedomia". Výskum z roku 2005 naznačil, že táto časť mozgu spája vonkajšie a vnútorné vnímanie človeka do jedného celku. Navyše podľa webu Science Alert komunikuje takmer so všetkými regiónmi mozgovej kôry, čím zohráva úlohu pri jazyku, zraku či sluchu.
Pacientka z úvodu textu napríklad prestala reagovať na vizuálne a sluchové vnemy, keď lekári stimulovali jej klaustrum elektródami.
Keď impulzy vypli, žene sa vrátilo vedomie a predchádzajúcu situáciu si vôbec nepamätala.
Nový výskum skúmal mozgy myší. Vedci v nich našli tri neuróny, ktoré ešte nikdy v mozgoch cicavcov nevideli. Vychádzajú z klaustrumu a rozvetvujú sa do oboch mozgových hemisfér.
Jeden z trojice nových neurónov dokonca obopína celú vonkajšiu vrstvu mozgu ako tŕňová koruna. Hlavný autor štúdie Christof Koch to podľa časopisu Nature považuje za dôkaz, že klaustrum naozaj v mozgu riadi vstupy a výstupy a vytvára tak vedomie.
Nová metóda
Obrovské neuróny objavil Kochov tím pomocou novej zobrazovacej metódy. Neurovedci zvyčajne skúmajú rozvetvenie neurónov manuálne. Do jednotlivých buniek vstreknú farbu, nakrájajú mozog na tenké plátky a podľa zafarbenia sledujú cestu nervového vzruchu.
Takýto proces dlho trvá a vedci pri ňom skúmaný orgán zničia. Kochov tím preto použil geneticky upravené myši, ktorým špeciálny liek aktivoval iba vybrané gény v klaustrumových neurónoch.
Pri malej dávke lieku sa aktivovalo iba niekoľko neurónov, v ktorých sa zároveň vytvoril zelený fosforeskujúci proteín. Vedci potom vďaka prierezovým snímkam mozgu dokázali vytvoriť 3D obraz troch svetielkujúcich neurónov.
"Je to celkom obdivuhodné," hodnotí pre Nature novú metódu neurobiológ Rafael Yuste.
Nové neuróny navyše vedci videli iba v myších mozgoch a výskum ešte neprešiel recenzným procesom a výsledky nezverejnil žiaden odborný vedecký časopis.
