Czy można odmłodzić mózg, by znów chłonął wiedzę? Badacze z Niemiec mają na to pomysł
Uczyć się języków obcych z lekkością, jaką mają tylko dzieci. Przyswajać nowe technologie i wyszukane rozwiązania w tempie przynależnym nastolatkom – któż by tego nie chciał? Móc przez całe życie przyjmować nową wiedzę tak, jak czynią to najmłodsi. Niestety, z wiekiem plastyczność naszych mózgów maleje, a co za tym idzie, maleją też nasze zdolności przyswajania nowych treści. Ale okazuje się, że wyłączenie pewnych komórek mózgowych może temu przeciwdziałać.
Spis treści:
Przełomowe badania prowadzą naukowcy z Instytutu Maksa Plancka w Monachium, zajmujący się inteligencją biologiczną. Przywrócili dorosłym ptakom możliwość uczenia się nowych piosenek. Udało się to dzięki wyłączeniu odpowiednich neuronów w mózgu. Chociaż ta informacja może wydawać się niezbyt interesująca, to jej implikacje są bardzo intrygujące. Ale zacznijmy od początku.
Jak starzeje się mózg?
Neurolodzy od wielu lat próbują zrozumieć, w jaki sposób starzeje się ludzki mózg i jak temu przeciwdziałać. W jaki sposób dochodzi do tego, że wraz z wiekiem coraz trudniej jest nam zrozumieć i zapamiętać nowe informacje? I dzieje się tak nawet, gdy dbamy o swój umysł. Czytamy, prowadzimy mądre dyskusje i bierzemy udział w szeroko rozumianym życiu społecznym.
Świetnym przykładem jest zapisana drobnym pismem karteczka, która należała do zmarłej 12 lat temu Wisławy Szymborskiej. Choć przypuszczano, że może to być zarys nowego wiersza, sprawa okazała się znacznie bardziej prozaiczna. Była to napisana przez noblistkę na własne potrzeby instrukcja użytkowania telefonu komórkowego.
Winę za taki stan rzeczy ponosi spadek plastyczności mózgu. Czyli jego zdolności do przeprogramowywania się i dostosowywania do nowych wyzwań. Ale co by było, gdybyśmy mogli cofnąć ten proces? Nowe badanie prowadzone przez dr Danielę Vallentin z Max Planck Institute for Biological Intelligence prezentują kuszące spojrzenie na taką możliwość.
Stary ptak, nowe piosenki
Prowadzony przez dr Vallentin zespół badaczy skupił się na zeberkach zwyczajnych – niewielkich ptakach śpiewających, znanych ze swoich wyszukanych wokalizacji. Podobnie jak wiele innych zwierząt, zeberki mają okres krytyczny dla nauki piosenek. Zapamiętują je tylko w ciągu pierwszych 90 dni życia. Po zamknięciu tego okna ich mózgi stają się mniej elastyczne, a neurony hamujące nie zezwalają na dalszą naukę. Naukowcy zastanawiali się, czy i w jaki sposób mogliby znieść tę blokadę neuronalną, by przywrócić ptakom młodzieńczą zdolność uczenia się.
Aby to zbadać, skorzystali z najnowocześniejszych technik, takich jak optogenetyka. Jest to technika biologiczna, która umożliwia kontrolowanie aktywności komórek w żywych organizmach za pomocą światła. W ramach optogenetyki badacze wprowadzają do wybranych komórek, np. neuronów, geny kodujące światłoczułe białka, tzw. opsyny. Dzięki temu można precyzyjnie kontrolować aktywność tych komórek poprzez naświetlanie ich światłem o odpowiedniej długości fali. Najbardziej znanym przykładem jest kontrolowanie aktywności neuronów w mózgu, co pozwala na badanie funkcji różnych obszarów mózgu w czasie rzeczywistym.
Korzystając z możliwości optogenetyki naukowcy z Instytutu Maxa Plancka precyzyjnie wyłączyli wyizolowane wcześniej neurony blokujące możliwość uczenia się u dorosłych zeberek. Wyniki były niezwykłe. Ptaki, o których kiedyś sądzono, że utknęły w swoim istniejącym repertuarze, zaczęły dodawać nowe elementy do swoich piosenek.
Młodzieńczy mózg na zawsze?
– Zaobserwowaliśmy rozszerzenie repertuaru wokalnego dorosłych zwierząt. Wcześniej uważano to za niemożliwe – mówi Fabian Heim, główny autor cytowanego badania.
Podobne okna uczenia się istnieją u ludzi, wpływając na wszystko, od nauki języka po rozwój społeczny. Co jeśli naukowcy będą w stanie zidentyfikować mechanizmy kontrolujące te krytyczne okresy i manipulować nimi? Może to otworzyć drzwi do nowych terapii chorób neurodegeneracyjnych i urazów, które upośledzają uczenie się. A następnie może to przejść do codziennej praktyki wśród osób bez chorób neurologicznych. Otworzyłoby to przed nami całkiem nową drogę rozwoju w nurcie longevity, gdzie nie tylko długość ludzkiego życia byłaby wydłużona, ale również powstrzymane zostałyby neurologiczne procesy starzenia się.
Źródło: Max-Planck-Gesellschaft.
Nasza autorka
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.