Mozek je nejsložitější strukturou ve známém vesmíru. Jeho tajemství odkrýval Hyde Park Civilizace

Jak mozek ovlivňuje tanec? Co se stane, když člověk nebude spát dost? Je stres dědičný? Co zapříčiňuje poruchy příjmu potravy? Jak vzniká epilepsie? Sobotní díl pořadu Hyde Park Civilizace se zaměřil na pět témat spojených s mozkem. Pozvání přijali Irena Rektorová, Soňa Nevšímalová, Ivan Rektor, Hana Papežová a Milan Brázdil.

Video Hyde Park Civilizace - Co víme o mozku?
video

Hyde Park Civilizace: Co víme o mozku?

Mozek je nejsložitější strukturou ve známém vesmíru. Přijímá informace a posílá pokyny, lidé ho neumí nahradit a nikdy jej nebudou transplantovat. I když tento orgán svá tajemství vydává pomalu, přesto už vědci řadu z nich definovali. 

„Fyzická aktivita může zvyšovat kognitivní rezervu“

Každý člověk má až sto miliard neuronů, díky kterým se přenáší nervové vzruchy. Při Alzheimerově chorobě však mozek atrofuje a už před prvními příznaky přijde nemocný asi o deset miliard neuronů. Jako první se poškozuje centrum paměti a během roku a půl může zmizet 400 kubických milimetrů mozku, což je asi půlka kostky cukru. Při typickém průběhu ubývají nervové buňky v oblasti spánkového laloku.

Vždy je přitom výhodné, když je mozek natrénovaný a má určitou rezervu. Díky tomu se pak s případnou nemocí lépe vyrovná. „Kognitivní rezerva je velmi důležitá pro boj proti patologii v mozku, dochází v něm k dalším spojům a může nastat i zbytnění některých jeho struktur,“ poznamenala Irena Rektorová z neurologické kliniky z FN U svaté Anny, lékařské fakulty Masarykovy univerzity a vedoucí výzkumné skupiny CEITEC.

I když je tato rezerva částečně daná geneticky, je na ní možné celoživotně pracovat a pěstovat si ji. „Kongitivním tréninkem, naší prací, společenským životem, fyzickou aktivitou nebo tím, co jíme,“ uvedla Rektorová s tím, že možností je celá řada a nejlepší je jejich správná kombinace. „Ukazuje se, že fyzická aktivita může zvyšovat kognitivní rezervu, a naopak kognitivní rezerva může zvyšovat propojenost oblastí mozku, které jsou důležité pro pohyb,“ dodala.

Video Studio 6: Hudbou proti Alzheimerově chorobě
video

Studio 6: Hudbou proti Alzheimerově chorobě

Rektorová také poznamenala, že mozek má schopnost obrovské plasticity, která je zmiňované rezervy zdrojem. Ta pak člověku pomáhá řešit nejrůznější úkoly. „Zapojuje se už při normálním stárnutí a daleko více potom u onemocnění mozku, u degenerativních onemocnění mozku, jako je třeba Alzheimerova nebo Parkinsonova nemoc,“ řekla. 

Neuroložka se svými kolegy na CEITEC ve spolupráci s Fakultou sportovních studií MU uskutečnila výzkum se zhruba 120 seniory. Polovina z nich půl roku třikrát týdně hodinu tančila, druhá nikoliv. 

„Byli jsme překvapeni, jak významný efekt tato aktivita měla,“ poznamenala Rektorová. „Viděli jsme zvýšenou mozkovou plasticitu, to znamená zvýšené propojení mozkových struktur důležitých nejenom pro pohyb, ale i pro zrakové funkce, pozornost, exekutivní funkce, které napomáhají určování strategie plánování našich aktivit a podobně,“ vylíčila. Dodala, že také zjistili zbytnění mozkových objemů a tloušťky korextu v oblastech, které jsou důležité pro učení se novým pohybům.

Podle ní je třeba se ve výzkumu zaměřit na dluhodobější efekty tance i jiných pohybových aktivit. „Je třeba se podívat na to, jestli třeba po pěti a více letech ta zvýšená mozková plasticita může zvýšit kognitivní rezervu, může oddálit vznik například Alzheimerovy nemoci,“ uvedla. 

„Spánek je nesmírně důležitý pro obnovu sil“

Klíčový je pro správné fungování mozku spánek. Pomáhá s regenerací, imunitou, ale také třeba s pamětí. Během noci se informace z hipokampu, který funguje jako dočasné úložiště paměti, přenáší do mozkové kůry. Mozek se při přechodu do spánku postupně utlumuje, regeneruje a zpracovává nabyté informace.

Na jeho kvalitě se podle Soni Nevšímalové z Neurologické kliniky 1. Lékařské fakulty Univerzity a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze negativně projevuje stres a deprese. Negativní dopady má v tomto ohledu obecně také pandemie koronaviru. „Je daleko více nespavosti. Jsou studie, které ukazují, že je daleko větší spotřeba třeba hypnotik, a dokonce se změnila i délka spánku a jeho posunutí,“ uvedla s tím, že lidé chodí spát později a relativně také později vstávají.

Na to, jak se změní spánek u lidí, kteří covid prodělávají či se z něj nedávno vyléčili, ještě podle Nevšímalové není dostatek výzkumů. „Jsou první vlaštovky, které ukazují, že co nás asi může velice ovlivnit, jsou noční můry, které nás traumatizují. Je to něco podobného jako posttraumatická stresová porucha, při níž jedinci mají spoustu děsivých snů, kterých se nemohou zbavit. Je otázka, zda tyto děsivé sny nemohou vyústit i v nějaké další postižení,“ poznamenala Nevšímalová. 

Nevšímalová se v Hyde Parku Civilizace zabývala mimo jiné negativními dopady nedostatku spánku. „Kdo spí trvale málo, třeba šest hodin a méně, tak to souvisí s jeho zvýšenou váhou až obezitou, má špatnou imunitu, to znamená, že je náchylný k různým onemocněním. V současné době kvůli očkování je dobré, aby člověk dostatečně a kvalitně spal. Spánek je nesmírně důležitý pro obnovu tělesných i duševních sil, pro paměť, pro naši kreativitu, pro odplavování toxických látek,“ srhnula. 

„Je známé, že například beta amyloid, který je tím nejdůležitějším pro vznik Alzheimerovy choroby, se ukládá hlavně v průběhu dne, kdežto během noci a hlavně během hlubokého spánku se odplavuje,“ dodala s tím, že podle studií lidé trpící například spánkovou apnoe jsou ke vzniku tohoto onemocnění náchylnější.

„Jsme nositelé toho, co zažili naši předkové“

Spánek je nesmírně důležitý i proto, aby se tělo dokázalo vyrovnat se stresem. Ten je reakcí na fyzickou nebo psychickou zátěž. V mozku začíná v hypothalamu, a to tím, že pošle signál do hypofýzy, z níž míří do nadledvin. Do těla se pak vyplavují hormony – hlavně adrenalin a kortizol. Extrémní stres se navíc může uložit i do lidské DNA.

Tím, jak se stres přenáší na další generace, se se svými kolegy zabývá Ivan Rektor z neurologické kliniky z FN U svaté Anny, lékařské fakulty Masarykovy univerzity a vedoucí výzkumné skupiny CEITEC. Ve své práci se zaměřili na přeživší holocaustu. „Zkoumali jsme strukturu mozku, psychologické testy a genetické testy,“ přiblížil v Hyde Parku Civilizace.

Výzkum ukázal, že dopad daného stresu byl celoživotní. „Zjistili jsme, že v mozku přetrvávají změny struktury, ztenčení určitých oblastí mozkové kůry, které souvisí se stresem i po sedmdesáti letech,“ uvedl Rektor s tím, že přeživší porovnávali se stejně starou věkovou skupinou české populace, která tuto otřesnou zkušenost nemá. „ Dále jsme samozřejmě zjistili, že přetrvávají některé psychologické změny,“ dodal. 

U přeživších přitom nezaznamenali například pouze častější výskyt posttraumatické stresové poruchy, ale i takzvaný posttramatický růst. „Možná to částečně vysvětluje skutečnost, že když jsme se jich zeptali, jak hodnotí svůj život po válce   to znamená uplynulých sedmdesát let – tak osmdesát procent z nich jej vidělo pozitivně,“ uvedl neurovědec. Dodal, že stejné procento zároveň označilo holocaust za největší stres svého života.  

Kromě toho se vědci ve studii zaměřili také na děti a vnuky přeživších. „I u těchto dvou generací jsme oproti kontrolním skupinám viděli rozdíl,“ poznamenal. „Mají častější projevy stresu, posttraumatické stresové poruchy i ve třetí generaci,“ přiblížil Rektor. 

„To ukazuje, že dějiny nejsou jenom stránky z učebnic v hodinách dějepisu, ale že jsou v nás. Jsme nositelé toho, co zažili naši předkové“. Na to, jak konkrétně se stres z generace na generaci předává, zatím vědci nenašli odpověď. Je to ale jedna z otázek výzkumu. Podle Rektora se dá očekávat, že současný stres, který v souvislosti s koronavirovou pandemií dopadá na společnost, bude mít dlouhodobé psychické následky.

„Na regulaci příjmu potravy se podílí v podstatě celý mozek“

Dalším tématem Hyde Parku Civilizace byly poruchy příjmu potravy. Pocit hladu a sytosti v mozku reguluje hormon leptin, který se váže na neurony v hypothalamu. Chuť k jídlu ovlivňuje i řada dalších míst v mozku. Mimo jiné se jedná o centrum sebekontroly, které brzdí impulzivní chování a vede také k potlačení touhy po jídle. I v tomto případě hraje důležitou roli psychika.

„Na regulaci příjmu potravy se v podstatě podílí celý mozek,“ poznamenala Hana Papežová z Psychiatrické kliniky 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze. „Je to velmi komplexní mechanismus, který naše zdravé a nezdravé jídlo hodnotí a reguluje,“ uvedla.

V tomto ohledu hraje také důležitou roli takzvaný reward systém (systém odměn). „Je velice důležitý pro přežití organismu a hraje velkou roli i u poruch příjmu potravy, ale i u jiných psychiatrických onemocnění,“ podotkla. Například u přejídání se jídlo stane dominantní odměnou, která zakryje všechny ostatní. „Bohužel se může reward systém pokazit i u anorektických pacientek, kde se překvapivě stává odměnou pocit hladu nebo snižování hmotnosti,“ dodala.

Pocit, že pacientky s anorexií samy sebe mylně vidí jako obézní, je podle Papežové velmi komplexní poruchou vnímání vlastního těla, které vědci ještě zcela nerozumí. „Čím je ale pacient štíhlejší, podvyživenější, tím se ve velké řadě případů cítí silnější, což je velmi špatný prognostický faktor,“ dodala.

Úspěšnost léčby u pacientů, kteří trpí anorexií se podle Papežové pohybuje kolem padesáti až šedesáti procent. „Záleží samozřejmě na tom, jakou populaci zkoumáte a jak brzy se začne s léčbou,“ podotkla. „Čím dál víc zdůrazňujeme, že čím dřív se začne, tím je prognóza lepší,“ zdůraznila.

Poruchy příjmu potravy představuji vážnou biologicky podmíněnou nemoc. „Léčíme především psychologickou část, protože je nám dostupnější,“ uvedla Papežová s tím, že biologickou část představuje genetická zátěž nebo reakce na stres. „V terapii můžeme uplatnit, že hledáme faktory, které brání vyjádření genetické dispozice,“ uvedla s tím, že se pacienty například snaží nevystavovat dalším rizikovým faktorům. 

„Zejména velký epileptický záchvat je záležitost extrémně dramatická“

Posledním tématem, kterým se Hyde Park Civilizace zabýval, byla epilepsie. Jedná se o náhlou a přechodnou funkci nervových buněk, které se někdy říká mozková bouře. Problém začíná v epileptickém ložisku - v neuronech dochází k abnormálním výbojům a ty se postupně rozlijí z místa vzniku do celého mozku. Jaký záchvat bude, je ovlivněno místem jeho vzniku i způsobem šíření.

„Epilepsie není jedno onemocnění, existují dva její typy. Jedna je právě ložisková (…) a pak ještě existuje generalizovaná epilepsie, která nemá tak jasné ložisko v mozku a zřejmě se tam jedná o určitou velmi rozsáhlou síť navzájem propojených jednotlivých neuronů. V té pak epileptická aktivita vzniká,“ uvedl přednosta 1. neurologické kliniky FN U svaté Anny a LF MU a vedoucí výzkumné skupiny CEITEC Milan Brázdil.

Pátrání po ložisku je podle něj někdy poměrně jednoduché, jindy naopak velmi složité. „Může jím být strukturálně změněná mozková tkáň. Například po úrazu mozku, například tkáň, která je utlačená mozkovým nádorem, nebo to může být místo, které bylo po cévní mozkové příhodě nedokrvené. V takovém případě lze poměrně snadno zjistit, že to ložisko nějakým způsobem souvisí s poškozením mozku,“ uvedl.

„Pokud nicméně – a to je bohužel poměrně časté – na mozku žádnou strukturální změnu nevidíme ani při použití těch nejlepších neurozobrazovacích metod, tak zjišťování, kde je to ložisko, je poměrně složité,“ dodal s tím, že průběh a podoba záchvatu může vědcům toto hledání usnadnit. 

Alespoň jeden epileptický záchvat prodělá podle statistik každý desátý až dvacátý Čech. Brázdil také v Hyde Parku Civilizace poradil, co dělat, pokud se člověk ocitne u někoho, kdo jej zrovna prožívá.  „Zejména ten velký epileptický záchvat, kterému se dřív říkalo grand mal – velké zlo – a ne nadarmo se tomu tak říkalo, je záležitost extrémně dramatická. A pokud se u takového záchvatu vyskytnete poprvé, tak s vysokou pravděpodobností budete docela vyděšený,“ vylíčil Brázdil.  

„Budou se ve vás mísit nejrůznější pocity. Na jedné straně budete chtít tomu nešťastníkovi pomoci, na druhé straně potřebujete přivolat pomoc,“ uvedl Brázdil s tím, že málokdy bude člověk vědět, zda jedinec trpí epilepsií. 

„Pacienta uložte do nějaké polohy, aby se neporanil. Není to ta stabilizovaná poloha, neznamená to žádné vytahování jazyka z úst. To se nedělá v případě velkých epileptických záchvatů, kdy má pacient silné křeče. Protože při vytažení jazyka, pokud se to vůbec povede, dojde k tomu, že si pacient v rámci opakovaných křečí jazyk pokouše,“ dodal mimo jiné.

Celý díl pořadu Hyde Park Civilizace je k dispozici ve videu výše.