Atlas mózgu

Szare komórki w kolorze
Choć ludzki mózg nie poddaje się łatwo szkiełku i oku, wiemy o nim coraz więcej. Jaki użytek robią z tego lekarze i co mogą zyskać pacjenci?
Najnowsza wersja atlasu prof. Nowińskiego otrzymała właśnie od Amerykańskiego Towarzystwa Radiologicznego nagrodę Magna cum Laude, uważaną za radiologicznego Oscara
materiały prasowe

Najnowsza wersja atlasu prof. Nowińskiego otrzymała właśnie od Amerykańskiego Towarzystwa Radiologicznego nagrodę Magna cum Laude, uważaną za radiologicznego Oscara

materiały prasowe

Mózg zawsze otaczała aura tajemniczości. Gdy kilka tysięcy lat temu, w początkach epoki kamiennej, zaczęto wycinać w czaszkach otwory, by wyzwolić duszę z mocy nieczystych duchów, było w tym tyle samo metafizyki co w wielu dzisiejszych eksperymentach próbujących zgłębić tajemnice umysłu i świadomości. – Nikt z nas nie ma poczucia, że wie o mózgowiu już wszystko – przyznaje prof. Bogdan Ciszek, anatom i neurochirurg, kierownik Zakładu Anatomii Prawidłowej i Klinicznej na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym.

Może powinniśmy się pogodzić z tym, że skomplikowane zależności i niełatwe do uchwycenia oddziaływania między miliardami komórek nerwowych nigdy nie zostaną do końca poznane? Choć różne dyscypliny zajmujące się badaniami mózgu gromadzą na jego temat coraz więcej danych, to są to jednak wciąż tylko puzzle, które bardzo trudno połączyć w jedną całość.

Pitagoras i Hipokrates nazywali mózg najszlachetniejszym z ludzkich organów, ale niewiele mogli powiedzieć o jego budowie. Dla Platona był siedliskiem rozumu (może dlatego, że uczucia takie jak gniew, strach, odwaga miały już swoje źródło w sercu). Kartezjusz zakładał, że struktura mózgu – a znał ją pobieżnie z rysunków Leonarda da Vinci i sekcji wykonywanych w XVI w. przez Vesaliusa – nie ma nic wspólnego z jego funkcjonowaniem. Dziś jesteśmy dużo mądrzejsi. Anatomiczna mapa mózgowia jest dobrze znana: dwie silnie pofałdowane półkule o powierzchni półtora metra kwadratowego, sto miliardów neuronów, a między nimi gęsta sieć połączeń. Gałka blada, móżdżek, podwzgórze, hipokamp – to tylko przykłady rejonów, nazwanych w mniej lub bardziej wyszukany sposób, które zawiadują naszymi funkcjami życiowymi, ruchem, pamięcią, emocjami (wbrew temu, co przypuszczał Platon) i wreszcie świadomością.

Najbardziej skomplikowany obiekt we Wszechświecie, superkomputer, niedoścignione dzieło natury – nawet serce nie doczekało się tylu górnolotnych określeń. Na tym tle wyróżnia się lapidarna definicja autorstwa prof. Małgorzaty Kossut z Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN w Warszawie, która na łamach Magazynu „Gazety Wyborczej” nazwała mózg „niespełna półtorakilogramową galaretką, z czego zaledwie 13 dekagramów to białko, a reszta to woda i trochę tłuszczu”.

I to właśnie ta galaretka jest źródłem naszych myśli i emocji. A poza tym – co chyba wyobrazić sobie najtrudniej – pełni rolę generatora prądu, gdyż wszystkie informacje przekazywane w obrębie centralnego układu nerwowego są impulsami elektrycznymi. Komórki nerwowe wymieniają między sobą rozkazy dzięki substancjom chemicznym zwanym neuroprzekaźnikami: zbliża się wróg – uruchom mięśnie nóg do ucieczki, nadchodzi pora posiłku – daj impuls do produkcji soków trawiennych, jest zimno – zmobilizuj mechanizm termoregulacji. Na tej samej zasadzie odbierane są bodźce ze świata zewnętrznego. W tzw. wzgórzu, ukrytym głęboko w tkance mózgowej, mieści się swoista stacja rozdzielcza, w której zapada decyzja, w jaki rejon mózgowia je skierować. Na przykład do płatów czołowych i do ciała migdałowatego, gdzie ulegną emocjonalnej obróbce, by mogły powstać uczucia. Płaty czołowe zawiadują wolą, planowaniem i uczuciowością. Płaty skroniowe są siedzibą pamięci i do nich docierają wrażenia słuchowe. Płaty potyliczne odbierają wrażenia wzrokowe.

Dla prof. Wiesława Nowińskiego, dyrektora Laboratorium Obrazowania Biomedycznego Agencji A*STAR w Singapurze, mózg ma poza biologicznym wymiarem jeszcze inną cechę: – Jest w sensie artystycznym przepięknym dziełem natury. Tego może nie widać na stole sekcyjnym ani w tradycyjnych podręcznikach i atlasach anatomicznych – jak wszystko idealnie do siebie w mózgu pasuje, jak elegancko wygląda. Dopiero gdy próbujemy ogarnąć tę złożoność budowy mózgowia, widać, jak dalece natura oraz ewolucja go skomplikowały i jak wielkie luki są w naszej wiedzy.

Atlas szarych komórek

Po to, by jak najlepiej poznać jego anatomię, zespół prof. Nowińskiego (który od 19 lat mieszka i pracuje w Azji – patrz: „Jak to robią w Singapurze”; opracowuje komputerowe atlasy mózgu, które zdobyły światową sławę. Stworzono ich już kilkanaście – anatomiczne, funkcjonalne, naczyniowe, obrazujące choroby neurologiczne. Zostały zainstalowane w pracowniach firm produkujących oprzyrządowanie dla neurochirurgii (np. Medtronic i BrainLAB), zakupione przez wiele światowych klinik neurochirurgicznych, w niedalekiej przyszłości mają też służyć studentom medycyny, a być może także pacjentom, którzy chcieliby zobaczyć na monitorze komputera, jak będzie przebiegać czekająca ich operacja mózgu. – Nasze atlasy są trójwymiarowe, przejrzyste i niezwykle dokładne – mówi z entuzjazmem prof. Nowiński. Nie ma w tym żadnej przesady, wystarczy rzucić okiem na prezentowane ilustracje. Szefowie wydziałów anatomii największych amerykańskich uczelni medycznych piszą w recenzjach: „To nowa jakość w medycynie. Jeszcze nigdy atlasy mózgu nie były tak przyjazne i tak wiarygodne”. (Próbkę możliwości tych atlasów można zobaczyć, najlepiej po zarejestrowaniu, na stronie www.cerefy.com).

Wizualizacja mózgu – narządu, który wydaje się niedostępny dla nieuzbrojonego oka – pozwoliła uczynić z neuroanatomii niezwykle szybko rozwijającą się dyscyplinę medyczną. Liczba zabiegów, które przeprowadzają neurochirurdzy, często ratujących życie (jak przy udarach lub guzach mózgu) albo przywracających utracone z powodu chorób funkcje, jest dziś nieporównywalna z tym, co proponowano kilkanaście lat temu.

Z dłuższej perspektywy widać, jak skromną wiedzę mogli mieć na temat mózgowia odkrywcy, którzy pasjonowali się nim w czasach, kiedy nie mieli do dyspozycji tomografu ani rezonansu magnetycznego. Gdy 150 lat temu paryski lekarz Paul Broca próbował identyfikować obszary mózgowia odpowiedzialne za rozumienie mowy, nie miał innej możliwości, jak tylko krojenie zwłok. Dziś dzięki funkcjonalnemu rezonansowi magnetycznemu (fMRI) i pozytronowej tomografii emisyjnej (PET) można zobaczyć żywy mózg w działaniu, czyli obejrzeć, jak reagują poszczególne jego części, gdy badany pacjent śpi, mówi, rozwiązuje zadania arytmetyczne lub słucha Mozarta.

Nowoczesne atlasy anatomiczne prof. Nowińskiego mają dodatkowo tę przewagę nad obrazami ze standardowych tomografów i rezonansu magnetycznego, że zostały uzyskane za pomocą aparatury o natężeniu pola magnetycznego wielokrotnie wyższym, co pozwoliło wyodrębnić dużo więcej szczegółów. Przy natężeniu pola 1,5 T (tesli) lekarze mogą dostrzec na zdjęciach mózgu ok. 200 naczyń, przy 7 T (a takie skanery wykorzystywał właśnie prof. Nowiński) – 1000! Widać więc najmniejsze tętniczki, nawet o średnicy 90 mikrometrów. Tymczasem w klasycznym tomografie lub rezonansie naczynia milimetrowe, które zaopatrują w mózgu mikroskopijne, ale ważne struktury, w ogóle nie są widoczne. – Takie szczegóły oczywiście są przydatne przy planowaniu operacji – mówi prof. Ciszek. – Ale czy poza samą ilustracją są przydatne w nauczaniu studentów anatomii, nie byłbym już tak pewny.

Właśnie, czy można sobie wyobrazić, że w przyszłości adepci medycyny będą poznawali budowę ludzkiego ciała wyłącznie z komputerowych atlasów? Prof. Nowiński jest entuzjastą takiego pomysłu: – Do tej pory istniały atlasy anatomiczne, radiologiczne, chirurgiczne, a my chcemy je scalić ze sobą, by można było zobaczyć na ekranie obraz tkanek człowieka, tak jak one wyglądają naprawdę, z całym bogactwem oplatających je nerwów i naczyń krwionośnych.

Prof. Ciszek: – Nie chciałbym, by tak się stało. Kształcenie lekarza powinno zaczynać się na sali prosektoryjnej, bo szacunek dla ciała, który wpisany jest w ideę naszego zawodu, to także szacunek dla każdego narządu, który warto dotknąć i zobaczyć z bliska. Zresztą nie bez znaczenia jest też aspekt praktyczny: – Student widząc podczas badania zwłok kilka preparatów, oswaja się z myślą, że istnieje zmienność. Atlas jest syntezą, zaś naturalny preparat pozwala weryfikować wiedzę zdobytą na wykładach, czego nie da się przeprowadzić za pomocą samych plansz i modeli.

Czytaj także

Aktualności, komentarze

W nowej POLITYCE

Zobacz pełny spis treści »

Poleć stronę

Zamknij
Facebook Twitter Google+ Wykop Poleć Skomentuj

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną