„Ich objavy vyriešili problém, nad ktorým si filozofi a vedci lámali hlavy po celé stáročia. Ako mozog vytvára mapu priestoru, ktorý nás obklopuje, a ako sa dokážeme orientovať v takom zložitom prostredí,“ uviedol Karolinský inštitút, ktorý Nobelove ceny udeľuje. Tento rok polovicu ceny získal Američan John O'Keefe a druhú polovicu si rozdelil nórsky manželský pár May-Britt a Edvard Moserovci.
O'Keefe, ktorý dlhodobo pôsobí na londýnskej univerzite UCL, odhalil prvú súčasť nášho „vnútorného GPS“ v roku 1971. Pri pokuse s potkanmi vtedy zistil, že keď je hlodavec v určitom bode v miestnosti, aktivuje sa u neho určitý typ nervových buniek. O'Keefe pritom dokázal, že tieto „bunky miesta“ neregistrujú iba zrakový vnem, ale kreslia vnútornú mapu daného prostredia.
O štyridsaťtri rokov neskôr May-Britt a Edvard Moserovci z univerzity v nórskom Trondheime (O'Keefovi bývalí študenti) identifikovali ďalší typ nervových buniek, ktoré vytvárajú systém súradníc a umožňujú presné hľadanie cesty v priestore. Objav navigačného systému v mozgu môže „pomôcť pochopiť mechanizmus straty priestorovej pamäti“, ktorá postihuje pacientov trpiacich Alzheimerovou chorobou, konštatoval Karolinský inštitút.
„Ak sa chceme dostať na nejaké miesto, musíme najprv vedieť, kde sme, kam chceme ísť, kde zabočiť, kde zastať,“ povedala Moserová v rozhovore pre žurnál Nature. „Je neuveriteľné, že nie sme permanentne stratení.“ Zmysel pre orientáciu a navigáciu sú nevyhnutné na prežitie. Tohtoroční laureáti Nobelovej ceny zistili, že navigačný systém sa ukrýva v častiach mozgu zvaných hipokampus a entorinálny kortex. Používajú ho zrejme všetky cicavce od potkanov a netopierov cez ryby až po opice a ľudí. U vtákov to také isté nie je, pretože na navigáciu využívajú aj magnetické polia Zeme.
Otázkami o orientácii a navigácii sa zaoberali filozofi už pred 200 rokmi. Immanuel Kant tvrdil, že niektoré mentálne schopnosti sú vrodené a aj vnímanie priestoru je zabudované v mysli. S nástupom behaviorálnej psychológie sa schopnosť orientácie začala skúmať experimentálne. Edward Tolman si pri pokusoch na potkanoch všimol, že sa dokážu naučiť nájsť cestu v labyrinte. Ostala však otázka, ako si mozog túto mapu vytvára.
O'Keefa tento problém fascinoval. Od konca 60. rokov sledoval signály jednotlivých nervových buniek v mozgu potkanov, ktoré chodili ľubovoľne v miestnosti. Postupne zistil, že centrom navigácie je hipokampus, ktorý vytvára aj mentálne mapy prostredia. Vďaka tomu sa napríklad vieme orientovať aj na miestach, ktoré sme navštívili dávno predtým, a dokážeme si vytvárať mapy prostredia, v ktorom sme nikdy neboli. Na jeho výskum naviazal nórsky pár, ktorý v roku 2005 publikoval štúdiu, v ktorej odhalil, že mozog si vytvára mapu pomocou bodov zoradených do pravidelných šesťuholníkov – teda siete podobnej včelím plástom.
Najprv tomu odmietali uveriť. V biológii je málokedy niečo také geometricky pekné. Preto svoj pokus niekoľkokrát opakovali, no dospeli k rovnakému záveru. Potkany a zrejme všetky cicavce si mapu okolia vytvárajú v entorinálnom kortexe a je zapísaná v podobe šesťuholníkov. „Kto by bol povedal, že taká krásna hexagonálna sieť existuje hlboko v mozgu? Nikto neočakával, že mozog využíva také jednoduché geometrické tvary, ktoré poznáme už tisícročia. Dáva nám to nádej, že celý mozog využíva výpočtové princípy, ktoré sa vedcom raz podarí plne pochopiť,“ uviedol Andreas Herz, výpočtový neurovedec z Univerzity v Mníchove.
Nedávne výskumy pomocou magnetickej rezonancie a inými technikami dokázali, že aj ľudský mozog na orientáciu používa rovnaký systém ako potkany a ďalšie zvieratá. Známe je aj to, že Alzheimerova choroba už v počiatočných štádiách ochorenia napáda hipokampus a entorinálny kortex. Výsledkom je, že pacienti majú problém s orientáciou alebo rozpoznaním okolia. Znalosti o „mozgovom GPS“ preto môžu pomôcť pochopiť mechanizmus tohto devastačného a dosiaľ neliečiteľného neurologického ochorenia. Objav navigácie v mozgu okrem toho povzbudil výskum aj v ďalších oblastiach. Vedci sa snažia plne pochopiť, ako funguje pamäť, myslenie či plánovanie. Udelením ceny za fyziológiu alebo medicínu sa začal „nobelovský“ týždeň. Dnes bude udelená cena za fyziku, zajtra za chémiu a potom budú nasledovať ceny za literatúru, mier a ekonómiu.
Agentúrnu správu sme nahradili autorským textom.