Medyczny Nobel za "wewnętrzny GPS" w mózgu

Zdobywcy tegorocznego Nobla w dziedzinie medycyny. Fot.PAP/EPA

Tegoroczną Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii otrzymali: John O´Keefe oraz małżeństwo May-Britt i Edvard I.Moser za odkrycie w mózgu "wewnętrznego GPS-u" - neuronów, które umożliwiają orientację w przestrzeni. Nazwiska noblistów ogłoszono w poniedziałek w Sztokholmie.

Komitet Noblowski zdecydował, że 75-letni O'Keefe z University College of London (obywatel USA i W. Brytanii) otrzyma połowę z 8 mln koron szwedzkich (ok. 3,6 mln złotych), a drugą połową podzieli się równo małżeństwo Norwegów: May-Britt Moser (51 lat) i Edvard Moser (52 lata) z Uniwersytetu Nauki i Technologii w Trondheim.

"Tegoroczni laureaci Nobla odkryli w mózgu system pozycjonowania, +wewnętrzny GPS+, który pozwala nam orientować się w przestrzeni" - napisali w uzasadnieniu swojej decyzji członkowie Komitetu.

Ich zdaniem John O'Keefe oraz małżeństwo Moser "rozwiązali problem, który przez wieki zajmował filozofów i naukowców". Dodali, że odkrycia te mogą pomóc lepiej zrozumieć mechanizm utraty pamięci przestrzennej, którą obserwuje się w chorobie Alzheimera. Badania nad „mózgowym GPS-em” otworzyły też nowe drogi, które powinny doprowadzić do zrozumienia innych procesów poznawczych – chociażby pamięci, myślenia i planowania.

Jak przypomniał Komitet, od lat 20. ubiegłego wieku orientacja przestrzenna stała się przedmiotem eksperymentów. Pierwszy składnik „mapy poznawczej” w mózgu odkrył w 1971 r. John O’Keefe. Zaobserwował, że pewien rodzaj neuronów w części mózgu zwanej hipokampem – „komórki miejsca” jest zawsze aktywny, gdy szczur znajdzie się w określonym miejscu pokoju. Ponad 30 lat później, w 2005 r., May-Britt i Edvard Moser odkryli komórki siatkowe (grid cells). Badając połączenia w hipokampie szczura zaobserwowali specyficzną aktywność komórek sąsiedniej części mózgu – kory śródwęchowej (entorhinal cortex).

Podobne mechanizmy zaobserwowano u ludzi. U osób z chorobą Alzheimera często już we wczesnej fazie dochodzi do pogorszenia pamięci przestrzennej. Takie osoby łatwo się gubią nawet w dobrze znanym otoczeniu. Odkrycia tegorocznych noblistów mogą zaś ułatwić zrozumienie mechanizmu zaburzeń pamięci przestrzennej, obserwowanych w tej chorobie.

John O'Keefe od początku kariery naukowej był zafascynowany badaniem mózgu pod kątem zachowań. Od wielu lat prowadzi badania naukowe w Londynie, ale urodził się w Nowym Jorku w rodzinie emigrantów irlandzkich. Obecnie pełni funkcję dyrektora Sainsbury Wellcome Centre in Neural Circuits and Behaviour w University College Londyn. O tym, że jest noblistą dowiedział się, gdy pracował przy biurku we własnym domu w Londynie. "Mam opinię dość cierpliwego - powiedział Adamowi Smithowi z Nobel Media, odnosząc się do 43 lat swoich badań. - Na początku większość osób było sceptyczna co do pomysłu, że można znaleźć w mózgu elementy wiążące się z aspektami otoczenia".

Moserowie to piąte w historii małżeństwo nagrodzone Noblem, a May-Britt Moser jest jedenastą kobietą nagrodzoną Noblem w dziedzinie medycyny i fizjologii. Podczas studiów psychologicznych na Uniwersytecie w Oslo poznała przyszłego męża i współpracownika Edvarda I. Mosera. W 1995 roku otrzymała tytuł doktora neurofizjologii. Obecnie pani Moser prowadzi Kavli Institute for Systems Neuroscience na Uniwersytecie w Trondheim. Jest członkiem Królewskiego Norweskiego Towarzystwa Naukowego oraz Norweskiej Akademii Nauk. Jej mąż studiował matematykę i statystykę, a także psychologię i neurobiologię, ale to właśnie ta ostatnia dziedzina przyniosła jemu i żonie Nagrodę Nobla.

"Nagrodzono jedno z najwspanialszych, najznakomitszych, najbardziej zdumiewających odkryć w ostatnich latach, które popchnęło do przodu badania nad fizjologią, behawiorem i biochemią mózgu" – powiedział PAP dr Czajkowski z Pracowni Modeli Zwierzęcych w Centrum Neurobiologii w IBD PAN, który przez trzy lata pracował z noblistami. Jak dodał, małżeństwo świetnie się uzupełnia – Edvard I. Moser jest ukierunkowany bardziej teoretycznie, podczas gdy May-Britt zajmuje się częścią doświadczalną.

Z kolei dr Łukasz Badowski z Centrum Nauki Kopernik uważa, że zdobywcy medycznego Nobla odsłonili kolejny kawałek "teorii umysłu". Być może w przyszłości, dzięki m.in. ich odkryciom, będzie można kontrolować i wpływać na to co chcemy, a czego nie chcemy pamiętać.

"To były badania tak ważne, że im się Nagroda Nobla należała" - ocenił w rozmowie z PAP prof. Jerzy Vetulani z Instytutu Farmakologii PAN w Krakowie. Według niego choć badania tegorocznych noblistów nie mają na razie bezpośrednich zastosowań, na dłuższą metę zrozumienie mechanizmów działania mózgu pozwoli np. skuteczniej zapobiegać procesom starzenia mózgu czy prowadzić rehabilitację po wylewach.

Vetulani przypomniał eksperyment Brytyjczyka Richarda Frackowiaka. Londyńscy taksówkarze - którzy na co dzień tworzą w swojej głowie mapy przestrzenne mają większe hipokampy niż przeciętni londyńczycy, a wielkość tej części mózgu jest skorelowana ze stażem w zawodzie. (PAP)