Tým vědců z 34 institucí v osmi zemích právě odhalil něco, co se vymyká dosavadním lékařským poznatkům. Po těžké mrtvici, tedy poškození mozku způsobeném přerušením průtoku krve v důsledku ucpané nebo prasklé cévy, se určité oblasti zdravé hemisféry nejenže nezhoršují, ale vykazují rysy typické pro mladší mozek.
Toto zjištění umožnil systém umělé inteligence vycvičený na snímcích magnetické rezonance 500 osob po mrtvici, a jeho důsledky by mohly změnit naše chápání odolnosti mozku v průběhu celého života.
Když poškození vyvolá neočekávanou reakci
Odborníci se zaměřili na pacienty, u nichž mrtvice vážně postihla oblasti zodpovědné za kontrolu motoriky. Na základě snímků z magnetické rezonance vypočítala umělá inteligence rozdíl mezi skutečným biologickým věkem každého pacienta a věkem, který systém odhadl pouze na základě zkoumání stavu jeho mozku. Výsledek byl objevný: největší rozdíl mezi oběma věky měli ti, kteří měli výrazné motorické deficity i po šesti měsících rehabilitace. Tento rozdíl však nebyl rovnoměrný. Soustředil se do předních oblastí nepoškozené hemisféry, konkrétně do struktur spojených s plánováním pohybu, koordinací a pozorností.
Dr. Hosung Kim, jeden z hlavních autorů, vysvětluje: „Pozorovali jsme to ve frontoparietální síti naproti lézi, která vykazovala více „mladistvého“ vzoru a o níž je známo, že podporuje pohybové plánování, pozornost a koordinaci. Spíše než to, že by tento vzorec naznačoval úplné obnovení pohybu, může odrážet snahu mozku přizpůsobit se, když poškozený motorický systém již nemůže normálně fungovat. To nám dává nový způsob pohledu na neuroplasticitu, který tradiční zobrazování nemohlo zachytit.
Proč je umělá inteligence nezbytná
Abychom pochopili rozsah výzvy, před kterou stojí neurověda, je třeba provést mentální cvičení. Představte si, že musíte zkatalogizovat 175 milionů knih v Alexandrijské knihovně, ale nejen to: musíte také zaznamenat křížové odkazy mezi nimi všemi. Předpokládejme, že každá kniha odkazuje asi na tisíc dalších textů. Už tak je to náročný úkol, ale tím to nekončí!Během práce některé knihy mizí, nové vznikají a obsah všech se neustále mění, čímž se mění i jejich odkazy.
Pokud je už tato představa nepředstavitelná, obsahuje pouze co by se za nehet vešlo poznatků, co obnáší studium lidského mozku. Náš mozek je domovem přibližně 86 miliard neuronů, z nichž každý má přibližně 7000 synapsí, což jsou místa komunikace mezi nervovými buňkami. To by odpovídalo téměř 500 knihovnám Kongresu se sedmkrát většími svazky, které jsou pouhým okem neviditelné. V této konkrétní studii vědci pracovali se skeny magnetické rezonance, které rozdělují mozek na malé trojrozměrné kostky zvané voxely, nejmenší jednotky objemu zachycené skenerem. Každý skenovaný mozek je rozdělen na 10 000 až 100 000 těchto jednotek. I při nejkonzervativnějším scénáři představují možné korelace mezi voxely od 500 pacientů miliony kombinací. Nalezení smysluplných vzorců v takové změti dat vyžaduje nástroje schopné daleko přesáhnout kapacitu lidské analýzy, a právě zde nastupuje umělá inteligence.
Jak zdůrazňuje spoluautor Dr. Arthur W.: „Díky spojení dat od stovek lidí, kteří přežili mrtvici, z celého světa a použití špičkové umělé inteligence můžeme odhalit jemné vzorce reorganizace mozku, které by v menších studiích nebyly viditelné.„
Od alchymistického věčného mládí ke skutečné neuroplasticitě
Alchymisté minulých staletí se snažili najít recept na věčné mládí, a to i za použití smrtících látek. Nikdo by nečekal, že taková kontraintuitivní myšlenka – nalézt omlazení prostřednictvím škodlivého – v sobě skrývá byť jen záblesk pravdy. Dnešní věda se samozřejmě nesnaží toto hledání zopakovat. Jejím cílem je však zachovat správnou funkci orgánů po celou dobu našeho života a zpomalit nebo dokonce zvrátit patologické stárnutí. Cílem není prodlužovat roky života, ale zlepšovat jeho kvalitu. A tato studie sice nenavrhuje strategii omlazení mozku, ale zjistila, že poškození určitých oblastí mozku vyvolává v jiných oblastech reakci, která připomíná mladší stavy.
Můžeme stimulovat, aniž bychom mozek ničili?
Zde se dostáváme na spekulativní, ale oprávněně stimulující území. Je zřejmé, že studovaným pacientům se nedaří kompenzovat devastaci jedné hemisféry způsobenou mozkovou mrtvicí částečným omlazením druhé. Záměrné poškození mozku za účelem vyvolání této reakce by nedávalo klinický smysl. Základní poselství je však jemnější a nadějnější: studie posiluje myšlenku, že mozek si zachovává svou plasticitu – schopnost reorganizace – po celý život. Ne sice s takovou intenzitou jako v dětství, ale dostatečně na to, aby po tak ničivé příhodě, jako je mrtvice, došlo k významným změnám. Klíčovou otázkou je, zda existuje způsob, jak tyto omlazovací mechanismy aktivovat, aniž bychom museli projít traumatem.
Výzkumníci považují tato zjištění za vstupní bránu k individualizovanější léčbě. „Tyto poznatky o regionálně diferencovaném stárnutí mozku u chronické mozkové mrtvice mohou být nakonec vodítkem pro individualizované rehabilitační strategie,“ uzavírá Dr. Arthur W. Na definitivní odpověď si budeme muset ještě dlouho počkat, ale toto zjištění nás vybízí k představě budoucnosti, kdy stárnutí již nebude synonymem nezvratného zhoršení stavu a vazba mezi plynutím času a ztrátou životně důležitých funkcí bude oslabena.
Tým vědců z 34 institucí v osmi zemích právě odhalil něco, co se vymyká dosavadním lékařským poznatkům. Po těžké mrtvici, tedy poškození mozku způsobeném přerušením průtoku krve v důsledku ucpané nebo prasklé cévy, se určité oblasti zdravé hemisféry nejenže nezhoršují, ale vykazují rysy typické pro mladší mozek.
Toto zjištění umožnil systém umělé inteligence vycvičený na snímcích magnetické rezonance 500 osob po mrtvici, a jeho důsledky by mohly změnit naše chápání odolnosti mozku v průběhu celého života.
Když poškození vyvolá neočekávanou reakci
Odborníci se zaměřili na pacienty, u nichž mrtvice vážně postihla oblasti zodpovědné za kontrolu motoriky. Na základě snímků z magnetické rezonance vypočítala umělá inteligence rozdíl mezi skutečným biologickým věkem každého pacienta a věkem, který systém odhadl pouze na základě zkoumání stavu jeho mozku. Výsledek byl objevný: největší rozdíl mezi oběma věky měli ti, kteří měli výrazné motorické deficity i po šesti měsících rehabilitace. Tento rozdíl však nebyl rovnoměrný. Soustředil se do předních oblastí nepoškozené hemisféry, konkrétně do struktur spojených s plánováním pohybu, koordinací a pozorností.
Dr. Hosung Kim, jeden z hlavních autorů, vysvětluje: „Pozorovali jsme to ve frontoparietální síti naproti lézi, která vykazovala více „mladistvého“ vzoru a o níž je známo, že podporuje pohybové plánování, pozornost a koordinaci. Spíše než to, že by tento vzorec naznačoval úplné obnovení pohybu, může odrážet snahu mozku přizpůsobit se, když poškozený motorický systém již nemůže normálně fungovat. To nám dává nový způsob pohledu na neuroplasticitu, který tradiční zobrazování nemohlo zachytit.
Proč je umělá inteligence nezbytná
Abychom pochopili rozsah výzvy, před kterou stojí neurověda, je třeba provést mentální cvičení. Představte si, že musíte zkatalogizovat 175 milionů knih v Alexandrijské knihovně, ale nejen to: musíte také zaznamenat křížové odkazy mezi nimi všemi. Předpokládejme, že každá kniha odkazuje asi na tisíc dalších textů. Už tak je to náročný úkol, ale tím to nekončí! Během práce některé knihy mizí, nové vznikají a obsah všech se neustále mění, čímž se mění i jejich odkazy.
Pokud je už tato představa nepředstavitelná, obsahuje pouze co by se za nehet vešlo poznatků, co obnáší studium lidského mozku. Náš mozek je domovem přibližně 86 miliard neuronů, z nichž každý má přibližně 7000 synapsí, což jsou místa komunikace mezi nervovými buňkami. To by odpovídalo téměř 500 knihovnám Kongresu se sedmkrát většími svazky, které jsou pouhým okem neviditelné. V této konkrétní studii vědci pracovali se skeny magnetické rezonance, které rozdělují mozek na malé trojrozměrné kostky zvané voxely, nejmenší jednotky objemu zachycené skenerem. Každý skenovaný mozek je rozdělen na 10 000 až 100 000 těchto jednotek. I při nejkonzervativnějším scénáři představují možné korelace mezi voxely od 500 pacientů miliony kombinací. Nalezení smysluplných vzorců v takové změti dat vyžaduje nástroje schopné daleko přesáhnout kapacitu lidské analýzy, a právě zde nastupuje umělá inteligence.
Jak zdůrazňuje spoluautor Dr. Arthur W.: „Díky spojení dat od stovek lidí, kteří přežili mrtvici, z celého světa a použití špičkové umělé inteligence můžeme odhalit jemné vzorce reorganizace mozku, které by v menších studiích nebyly viditelné.„
Od alchymistického věčného mládí ke skutečné neuroplasticitě
Alchymisté minulých staletí se snažili najít recept na věčné mládí, a to i za použití smrtících látek. Nikdo by nečekal, že taková kontraintuitivní myšlenka – nalézt omlazení prostřednictvím škodlivého – v sobě skrývá byť jen záblesk pravdy. Dnešní věda se samozřejmě nesnaží toto hledání zopakovat. Jejím cílem je však zachovat správnou funkci orgánů po celou dobu našeho života a zpomalit nebo dokonce zvrátit patologické stárnutí. Cílem není prodlužovat roky života, ale zlepšovat jeho kvalitu. A tato studie sice nenavrhuje strategii omlazení mozku, ale zjistila, že poškození určitých oblastí mozku vyvolává v jiných oblastech reakci, která připomíná mladší stavy.
Můžeme stimulovat, aniž bychom mozek ničili?
Zde se dostáváme na spekulativní, ale oprávněně stimulující území. Je zřejmé, že studovaným pacientům se nedaří kompenzovat devastaci jedné hemisféry způsobenou mozkovou mrtvicí částečným omlazením druhé. Záměrné poškození mozku za účelem vyvolání této reakce by nedávalo klinický smysl. Základní poselství je však jemnější a nadějnější: studie posiluje myšlenku, že mozek si zachovává svou plasticitu – schopnost reorganizace – po celý život. Ne sice s takovou intenzitou jako v dětství, ale dostatečně na to, aby po tak ničivé příhodě, jako je mrtvice, došlo k významným změnám. Klíčovou otázkou je, zda existuje způsob, jak tyto omlazovací mechanismy aktivovat, aniž bychom museli projít traumatem.
Výzkumníci považují tato zjištění za vstupní bránu k individualizovanější léčbě. „Tyto poznatky o regionálně diferencovaném stárnutí mozku u chronické mozkové mrtvice mohou být nakonec vodítkem pro individualizované rehabilitační strategie,“ uzavírá Dr. Arthur W. Na definitivní odpověď si budeme muset ještě dlouho počkat, ale toto zjištění nás vybízí k představě budoucnosti, kdy stárnutí již nebude synonymem nezvratného zhoršení stavu a vazba mezi plynutím času a ztrátou životně důležitých funkcí bude oslabena.