"Te badania mają kluczowe znaczenie w rozumieniu i pojmowaniu tworzenia śladów pamięciowych. Jako takie mają znaczenie nie tylko dla poznania pracy mózgu, ale mogą przełożyć się w przyszłości na zastosowanie przy poszukiwaniach leków na schorzenia, które upośledzają pamięć, na przykład chorobę Alzheimera" - tak prace naukowców uhonorowanych tegoroczną Nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny komentuje prof. Irena Nalepa z Instytutu Farmakologii Polskiej Akademii Nauk w Krakowie. Odnosi się również do faktu, że prestiżowa nagroda trafiła m.in. w ręce małżeństwa.
Grzegorz Jasiński: Od pierwszego odkrycia Johna O'Keefe do prac małżeństwa Moserów minęło ponad 30 lat. Dlaczego tak dużo?
Prof. Irena Nalepa: Myślę, że odpowiedź jest prosta. Konieczny był postęp techniki, postęp metod badawczych. Jeszcze przed pracami O'Keefe przewidywano istnienie sieci jako sposobu tworzenia się szlaków pamięciowych. Opisał to bodajże w 1948 roku Edward Tolman, niestety nie potrafił tego udowodnić, nie było odpowiednich metod badawczych. Ten wielki postęp w medycynie, w fizjologii, w postrzeganiu funkcjonowania organizmu ludzkiego, w tym mózgu, jest związany z postępem na wielu płaszczyznach, głównie techniki, elektroniki, tworzeniem odpowiednich materiałów. To wszystko umożliwia zbudowanie odpowiednich urządzeń i w konsekwencji zwiększa możliwości badawcze.
Nowoczesne metody diagnostyczne, choćby funkcjonalny rezonans magnetyczny i inne nieinwazyjne metody, pomogły też potwierdzić u człowieka wyniki badań prowadzonych na zwierzętach, przekonać się, że w naszym mózgu jest podobnie...
Zdecydowanie tak. Szeroko dostępne obrazowanie oddaje teraz bardzo duże usługi, nie tylko w badaniach funkcjonowania mózgu, ale też diagnostyce. Proszę pamiętać, że jeszcze kilkanaście lat temu człowiek po wylewie krwi do mózgu był praktycznie pozbawiony szans na porządną diagnozę i leczony po omacku. Tak było jeszcze niedawno. Ten wielki postęp techniki bardzo dobrze się medycynie przysłużył, bardzo pomógł też badaczom.
Ta nagroda dotyczy oczywiście fizjologii z możliwymi medycznymi zastosowaniami, ale dotyka też trochę fizyki, bo mamy do czynienia z procesami elektrycznymi, no i chemii, bo to przecież chemia rządzi całym mechanizmem, za pomocą którego komórki się komunikują.
Jeśli chodzi o metody badawcze, które tu zastosowano, to przede wszystkim była to elektrofizjologia, nauka, która - mówiąc w największym uproszczeniu - bada czynności elektryczne komórek nerwowych, progi wyładowań, które trzeba przekroczyć, by komórka mogła być pobudzona. Te badania opierają się na metodach fizycznych, na tym, że nasz układ nerwowy komunikuje się z pomocą impulsów elektrycznych. Drugi, wolniejszy element tej komunikacji, chemiczny, polega na uwalnianiu neuroprzekaźników do przestrzeni między komórkami, do tzw. przestrzeni synaptycznej, i pobudzaniu kolejnej komórki z pomocą odpowiednich receptorów znajdujących się w błonie komórkowej. To wszystko jest elementem pewnej sieci, o której mówiło małżeństwo Moserów. Oni stwierdzili, że nie tylko - jak stwierdził O'Keefe - w hipokampie są wyspecjalizowane komórki, które zapewniają nam orientację, że jesteśmy w danym, znanym nam miejscu, ale jest jeszcze odpowiednia sieć tych komórek, zlokalizowana w innej, sąsiadującej z hipokampem części mózgu, tzw. korze entorinalnej. I tam też tworzy się odpowiedni wzór.
Komitet Noblowski, komentując przyznanie tej nagrody, wskazał też na wytyczenie przez te prace drogi, którą mogły pójść badania także innych procesów rozumowania, zapamiętywania, planowania. Jak rozumiem, te badania trwają.
Tak. Proszę pamiętać, że Nagroda Nobla jest przyznawana po wielu latach badań. My nie tylko znamy ich wyniki, ale często posługujemy się metodami, które i przez laureatów były stosowane. Dotyczy to zarówno elektrofizjologii, jak i badań zachowania zwierząt. Warto wspomnieć, że Moserowie po zakończeniu swoich studiów odbywali staż w Edynburgu w laboratorium Richarda Morrisa. Z tego laboratorium pochodzi metoda tzw. labiryntu wodnego, który służy do badania zachowania zwierząt, które uczą się odszukiwania platformy na wodzie. Bada się, jaki wpływ na ten proces odnajdywania platformy mają różne czynniki, na przykład substancje, które są potencjalnymi lekami. Takie badania są prowadzone między innymi u nas w Instytucie. Ten labirynt wodny Morrisa jest znany.
Mówi się o możliwości wykorzystania tych badań do diagnostyki i terapii choroby Alzheimera. To o tyle istotne, że objawem tej choroby często są właśnie problemy z orientacją... To mogą być problemy komunikacyjne między tymi dwoma rejonami mózgu.
Tak może być, choć nie należy zapominać, że problem jest o wiele bardziej złożony. Choroba Alzheimera, jak i inne choroby otępienne, neurodegeneracyjne charakteryzują się pojawieniem białek o zmienionej strukturze przestrzennej. Złogi tych białek powodują, że neurony nie mogą się ze sobą komunikować. I te problemy prowadzą do upośledzenia. Oczywiście może to obejmować te obszary mózgu, które były przedmiotem tych wyróżnionych badań tegorocznych noblistów. Tym bardziej, że właśnie hipokamp wiąże się z różnego rodzaju pamięcią środowiska, pamięcią przestrzenną.
Chciałbym spytać jeszcze o fakt może nieco uboczny, ale znaczący - fakt, że tę nagrodę dostało małżeństwo. To niezwykły w historii Nobla przypadek, wcześniej zaledwie czterokrotnie się to zdarzyło, przy czym tylko trzy razy w tym samym roku z tej samej dziedziny. I dwukrotnie były to bliskie nam przypadki małżeństw: Curie i Joliot Curie. Nie mogę nie zapytać, czemu to tak rzadko się zdarza, przecież ludzie w nauce spotykają się, stają się sobie bliscy, współpracują...
Ja myślę, że ich połączyła wspólna historia, oboje studiowali bardzo pokrewne rzeczy - Edvard Moser neurofizjologię, May-Britt psychologię na tym samym Uniwersytecie w Oslo - i wyjechali na to samo stypendium. Nie wiem dokładnie, gdzie się poznali, ale niewykluczone, że właśnie w laboratoriach, gdzie odbywali staże podoktorskie. To chyba w sumie ich połączyło. To nie jest częste, by badacze pracowali w tym samym temacie. Owszem często dobierają się naukowiec z naukowcem, ale nieczęsto badają to samo czy pracują w tym samym temacie. A tu był taki przykład, że nie tylko pracowali w tym samym temacie, ale w jakiś sposób się uzupełniali. I to było ważne.
