Vědci poprvé přenesli vzpomínku mezi dvěma bytostmi. Zatím u plžů

- Příroda autor: Ladislav Loukota

Jedním z nejrozšířenějších zobecňujících mýtů kolem lidského mozku je tvrzení, že jde "pouze o biologický počítač". Ne snad, že by tvrzení nebylo velmi zjednodušeně pravdivé – ve srovnání s mozkem jsou však běžné počítače extrémně primitivní systémy operující na extrémně primitivním jazyku. Způsob, jakým provádí "operace" náš vlastní mozek, je nám do velké míry stále neznámý. Pomalu však i na této frontě činí věda pokroky. Nejnověji skrze přenos primitivní vzpomínky mezi dvěma zvířecími mozky.

Jako pokusné zvíře vědci rádi používají plže zeje kalifornského

Jako pokusné zvíře vědci rádi používají plže zeje kalifornského,zdroj: ThinkStock

Plž druhu zej kalifornský je oblíbenou "pokusnou myší" neurovědy – díky tomu, že má primitivní nervovou soustavu s velkými, snadno odlišitelnými neurony, umožňuje relativně snadno testování nových biologických konceptů. Zeje si proto za svého vybrali i vědci americké UCLA pod vedením Davida Glanzmana a rozhodli se na něm otestovat svou hypotézu o formování a přenosu dlouhodobé paměti.

Zjednodušený náhled na vytváření vzpomínek v mozku praví, že se informace ukládají do neuronů a synapsí. Novější poznatky to však dále rozkreslují – zdá se, že na menší škále hrají roli specifické části RNA uvnitř neuronů.

Jak překopírovat vzpomínku

Jak víme, že je teorie správná? Glanzman jednomu zejovi vytvořili traumatickou vzpomínku poté, co jej vystavili elektrickému šoku. Zvířata si podobný druh zkušenosti velmi dobře zapamatují – víme to ze srovnání jejich chování. Plži, kteří mají negativní zkušenost, se na krátkou dobu stáhnou do sebe. Pokud jsou elektrickému šoku vystaveni vícekrát, trvá tato perioda delší dobu. Skrze delší prodlevu lze tak poznat "učení se" a formování dlouhodobé paměti.

Právě vzpomínka na trauma ze šoku byla zřejmě uloženo v oné RNA, kterou vědci předali mezi dvěma zeji kalifornskými – ačkoliv junior, kterému byla RNA z "naučeného" neuronu implantována, neměl s elektrickými šok zkušenost a vstříc hrozbě se tak stahoval krátkodobě, po přenosu se jeho perioda prodloužila na úroveň plže, z něhož vzpomínka pocházela.

Ačkoliv si přesným obsahem implantované RNA nemůžeme být jisti, protože plži nám své mentální pochody nesdělí, z předložených důkazů se zdá, že RNA uvnitř neuronů může hrát v neurovědě významnou roli. Nedá se to zatím zjednodušit tak, že "vzpomínky jsou uloženy v RNA", právě RNA by však na podstatu myšlení mohly mít klíčovou odpověď. Plži sice nemají "skutečné" mozky, disponují pouze jednoduchým nervovým systémem, základní mechanismy fungování ukládání vzpomínek by však měly být identické jak u nich, tak u vyšších živočichů.

Hlavním výstupem výzkumu tak paradoxně nebyl ani samotný přenos vzpomínky, ale potvrzení předloňského zjištění, že formování specifické vzpomínky v dlouhodobé paměti lze pomocí specifické látky potlačit. Když ji vědci – vzdor přenosu RNA – plži podali, nepozorovali tak dlouhé stažení jako u jiných naučených plžů.

Jinými slovy, vzniku traumatické vzpomínky lze zřejmě bránit. Metoda by tak poměrně brzy mohla vést k prakticky aplikovatelnému léku, který by byl podán lidem po traumatické zkušenosti – například po autonehodě.

Snížila by pak riziko, že si daný jedinec vlivem zkušenosti vypěstuje posttraumatickou stresovou poruchu.

Editace myšlenek

Studie slouží jako vynikající ilustrace toho, jak rychle v posledních letech činí pokroky na poli neurovědy. Je tomu například pouze rok, co vědci zaobírající se mozkem přišli na to, kde v mozku nejspíše vzniká naše vědomí. Stalo se tak v práci sledující pacienty s kómatu, u nichž bylo vypozorováno přerušení tří titěrných mozkových center vlivem fyzického poškození – zdá se, že právě jejich souhrou (a tak i nezbytným kontaktem) se lidské bytosti stávají lidmi. Zjištění by mohlo jednou vést k terapiím, které by mohly pacienty s vážným poškozením domu probouzet k životu.

Jen pár týdnů nazpět pak jiný vědecký tým vytvořil v mozku myši "falešnou" vzpomínku, potažmo myšlenku. Stalo se tak díky bujícímu novému vědnímu oboru jménem optogenetika – ten díky schopnosti excitovat pomocí laseru jednotlivé neurony dovede mozku vetknout vjem nepocházející z organismu samotného.

Optogenetika je stará jenom několik let. Již nyní však dovede takto stimulovat desítky neuronů najednou a v budoucnu by mohla zvládnout i tisíce neuronů. To by – při správné znalosti gramatiky mozkové řeči – mohlo již vytvářet komplexní iluze.

Je nasnadě, že vidina zasahování do mozku vyvolává nemalé obavy. Paleta zneužití je totiž obrovská a nemusí jít jenom o úmyslné zásahy, ale i možné nežádoucí vedlejší účinky podobných zásahů. Před podobnou editaci myšlení ostatně varuje popkultura již po celá desetiletí.

K dystopické (či utopické?) budoucnosti jako z filmu Total Recall nebo seriálu Altered Carbon je ještě velmi daleko – už jen kvůli tomu, že prozatím veškerý výzkum podobného charakteru probíhá jenom na zvířatech. Nikomu se přitom právě z obav před neznámostí možných rizik prozatím příliš nechce přeskočit s testováním i na lidi.

Potrvá to desetiletí

Na takto pokročilé úrovni navíc ještě dlouho nebudeme. Bez větší nadsázky lze experimenty, jako je ten s plži, přirovnat k prvnímu umělému přenosu genové informace, který provedl Herbert Boyer a Stanley Cohen v roce 1972 – genetické modifikace od té doby sice pokročily kupředu, jejich skutečný přínos medicíně či zemědělství je však přesto stále kdesi na horizontu. Podobně dlouho, klidně déle než půlstoletí, může trvat i rozvoj mozkového editování.

Nakonec, rámcově podobnou (ačkoliv možná nesprávnou - nepodařilo se ji zopakovat) studii provedli vědci již v 60. letech, když krmili červy tělíčky jejich bří, a pozorovali, kterak kanibalové pak napodobují specifické chování zkomzumovaných červů. Injektace RNA je sice přesnější, ale v praxi by proces mohl (u nižších bytostí) fungovat stejně. 

S tím, jak optogenetika a další neurovědecké obory ovšem kráčejí kupředu, se tenčí i doba před tím, než o jejich aplikaci v medicíně budeme reálně uvažovat. Futurologové předpokládají, že jednou z cest vstříc uplatnění by na počátku mohla být třebas terapie, která pomůže lidem závislým na drogách "zapomenout" na svou touhu po omamné látce. Nějakým typem podobné poruchy či nežádoucího, sebedestruktivního chování trpí na celém světě miliardy lidí.

Možnost "vyeditovat" z mozku psychiatrické poruchy, závislosti, traumata a fobie je totiž příliš lákavá, než abych ji věda nechala bez povšimnutí.

Studii plžů publikoval eNeuro.

Tagy: genetika zvířata a příroda věda a poznání vědecký výzkum a studie neurologie