W C E I
I Z N A
dla mózgu
CO UYWANE NIE ZANIKA. UKIERUNKOWANE WICZENIA FIZYCZNE
I UMYSOWE POPRAWIAJŃ FUNKCJONOWANIE MÓZGU.
MARGUERITE HOLLOWAY
MÓZG ZOSTA STWORZONY, by si zmienia i mózg odpowiednio si dostosowuje. Aparatura
stanowczo mówi Michael M. Merzenich, siedząc w do obrazowania mózgu metodą funkcjonalnego ma-
ma"ej sali konferencyjnej University of California w gnetycznego rezonansu jądrowego ukazuje nową
Medical Center w San Francisco. Ogromne okno z map: rozjaĘniają si inne obszary. I ani Merze-
lewej strony wychodzi na wzgórze gsto poroĘnite nich, ani inni, którzy zajmowali si neuroplas-
eukaliptusami, których ga"zie poruszają si na wie- tycznoĘcią, wcale nie mówią o m"odych mózgach,
trze. Obserwacja Merzenicha, Że z mózgiem jest jak o rozwijającym si mózgu niemowlcia czy ma"ego
z tymi ga"ziami tzn. Że zmienia si on w zaleŻno- dziecka, zdolnym do nauczenia si pierwszego j-
Ęci od tego, w jakim kierunku popycha go doĘwiad- zyka, a nastpnie, za jednym zamachem drugie-
czenie nie wydaje si juŻ tak radykalna jak w la- go. Oni opisują doros"y mózg, twój mózg.
tach osiemdziesiątych, kiedy on i paru innych Mówią, Że przez ca"e Życie moŻe by w znacz-
badaczy przedstawili ją po raz pierwszy. Idea z po- nym stopniu wciąŻ na nowo modelowany, bez Żad-
zoru jest ma"o odkrywcza: oczywiĘcie, Że nasz mózg nych leków i operacji. JeĘli zajdzie potrzeba, róŻne
sam si koryguje przecieŻ si uczymy. Lecz Merze- jego obszary moŻna nauczy wykonywania rozma-
nich ma na myĘli coĘ wicej: zdolnoĘ mózgu do itych zadał. Gdy któryĘ obszar funkcjonuje ęle lub
zmiany ma powaŻniejsze implikacje. jest uszkodzony, inny moŻe w"ączy si jako dubler
Wyobraęmy sobie ogromny obszar zalewowy. i odgrywa jego rol. Doniesienia o takim przesu-
Jednego roku woda p"ynie wieloma ma"ymi ka- niciu zadał dotyczą pacjentów po udarze, którzy
na"ami na wschód, w nastpnym przedziera si utracili mow lub zdolnoĘ poruszania si, pacjen-
przez Ęrodek g"bokim korytem. Mija kolejny rok tów z poraŻeniem mózgowym, muzyków i ludzi in-
i mapa rozlewiska wygląda zupe"nie inaczej: ze nych zawodów, którzy nie mogą porusza osobno
wschodu na zachód p"yną krte strumienie. To sa- poszczególnymi palcami, a takŻe osób z zaburze-
mo dzieje si w mózgu mówi dalej Merzenich. niem obsesyjno-kompulsyjnym czy zaburzeniem
Pojawia si zmiana na wejĘciu czy to w sferze za- czytania. Zdarza si, Że serie intensywnych wiczeł
chowania, czy to w postaci zadania zrcznoĘcio- umys"owych i fizycznych likwidują skutki urazu.
wego bądę umys"owego, takiego jak obliczenie na- Nastpnym krokiem mówią Merzenich i jego
piwku lub rozegranie partii nowej gry planszowej wspó"pracownicy jest rozwijanie i doskonalenie
PAŁDZIERNIK 2003 WIAT NAUKI 61
MELISSA SZALKOWSKI
HOMUNKULUS
W KORZE MÓZGOWEJ wyróŻniamy m.in.
kor czuciową i kor ruchową. Klasyczny
homunkulus dla kaŻdego z tych obszarów
ukazuje odpowiednią przestrzeł,
którą mózg wykorzystuje do przetwarzania
informacji i reagowania na informacj
z róŻnych czĘci cia"a. Nowe odkrycia
wskazują, Że w wyniku doĘwiadczenia
mapy te mogą si zmienia.
OKOLICA CZUCIOWA
OKOLICA RUCHOWA
KORA KORA
RUCHOWA CZUCIOWA
LEWEJ LEWEJ
PÓKULI PÓKULI
takich zabiegów, a takŻe opracowanie opartych na Wystarczy wspomnie nazwisko Merzenicha w
wiczeniach terapii, skutecznych w leczeniu schi- obecnoĘci neurobiologa, a z pewnoĘcią zacznie wy-
zofrenii, choroby Parkinsona, związanego z wie- chwala jego b"yskotliwoĘ i bdzie chcia" z nim
kiem otpienia, autyzmu i wielu innych powaŻnych rozmawia, na kołcu jednak doda: jeĘli tylko uda
zaburzeł. Chcia"bym odkry wszystkie sposoby si go znaleę . Ludzie opowiadają, Że byli zahip-
wykorzystywania plastycznoĘci mózgu do jego ulep- notyzowani, kiedy prezentowa" swoją wizj, a kil-
szania rozmarza si Merzenich. Jestem przeko- ka dni póęniej zaczynali si zastanawia, jak to si
nany, Że w przysz"oĘci nie bdzie to niczym niezwy- sta"o. O co tu chodzi? pyta jeden z naukowców.
k"ym. Zrozumiemy, Że mózg trzeba wiczy i trzeba To cz"owiek-widmo Żartuje inny. Niektórzy za-
to robi w konkretny sposób. chowują rezerw wobec Merzenicha, poniewaŻ aby
Wielu ludziom tym, którzy medytują, stosują rozwija terapie oparte na plastycznoĘci, rozpoczą"
biologiczne sprzŻenie zwrotne lub poddają si psy- dzia"alnoĘ komercyjną; uwaŻają, Że si poĘpieszy"
choterapii ta idea moŻe wydawa si zgodna z z jej wprowadzeniem na rynek nie przeprowa-
intuicją: skoncentruj swój wysi"ek w okreĘlony spo- dzając wczeĘniej koniecznych testów.
sób, a twój mózg zmieni si, gdy pojmie twoje za-
chowanie. Dla neurobiologów i lekarzy takie po- Od synaps do struktur
dejĘcie oraz jego potencjalne kliniczne zastosowania JELI NAWET POMINŃ KONTROWERSJE wokó" Mer-
są czymĘ nowym. Jeszcze pod koniec lat siedem- zenicha, pozostają zasadnicze pytania dotyczą-
dziesiątych i przez ca"e lata osiemdziesiąte mózg ce samej dziedziny. ChociaŻ badacze zdobyli juŻ
uwaŻano za niemodyfikowalną czarną skrzynk podstawowe dane, dziki którym moŻna zrozu-
mówi Thomas P. Sutula, dyrektor Centrum Neuro- mie neuroplastycznoĘ opartą na nabywaniu
biologii w University of Wisconsin-Madison. Cze- umiejtnoĘci lub uruchamianą przez doĘwiadcze-
ka nas prawdziwa rewolucja. nie, jest jeszcze wiele niejasnoĘci. Dotyczą one
Na razie to początek i trudno si do niej przy"ą- g"ównie ograniczeł. Nikt dok"adnie nie wie, jak
czy, czĘciowo dlatego, Że jednego z jej przywód- si ma plastycznoĘ mózgu doros"ych do plastycz-
ców nie sposób zmusi do zajcia stanowiska. noĘci mózgu dzieci poza tym, Że ta pierwsza
jest mniejsza. Nikt w pe"ni nie rozumie, jak dzia-
"a plastycznoĘ na rozmaitych poziomach: od
PRZEGLŃD / Przemodelowanie mózgu
impulsów elektrycznych i neuroprzekaęników
n
Wbrew d"ugo utrzymującemu si przekonaniu doros"y mózg nie jest
po synapsy, sieci i wyspecjalizowane okolice móz-
skamienia"oĘcią. Jeden obszar moŻe zają przestrzeł drugiego i przeją
gu. I nikt nie wie, ile moŻe straci jedna czĘ
jego funkcje "atwiej, niŻ si wydaje.
mózgu, kiedy przejmuje obciąŻenie drugiej ja-
n
Badacze wykorzystują neuroplastycznoĘ do leczenia osób z zaburzeniami
ka moŻe by ciemna strona wykorzystywania
czytania, po udarach, z róŻnymi postaciami zespo"ów pourazowych
neuroplastycznoĘci.
oraz w innych przypadkach.
PlastycznoĘ jest najbardziej naduŻywanym s"o-
n
Niektórzy naukowcy mają nadziej, Że stosując wiczenia fizyczne i gry
wem w neurobiologii twierdzi Roger Nicoll, któ-
komputerowe, moŻna przywróci sprawnoĘ mózgu, pomóc pacjentom
rego laboratorium UCSF równieŻ znajduje si w
przezwyciŻy problemy z pamicią i róŻnego rodzaju zaburzenia psychiczne.
San Francisco. Terminem tym zaczto opisywa
62 WIAT NAUKI PAŁDZIERNIK 2003
ALFRED T. KAMAJIAN
praktycznie kaŻdą zmian w mózgu, od poziomu Po zbadaniu plastycznoĘci synaptycznej zaczto
chemicznego przez tworzenie si nowych neuro- docenia plastycznoĘ w wikszej skali na pozio-
nów (nazwane neurogenezą) do ponownego mapo- mie ca"ej sieci neuronów czy teŻ jakiejĘ okolicy
wania wikszych struktur. Poziomem najbardziej mózgu. By"a to jednak koncepcja nienowa. Na prze-
podstawowym jest ten, który bada Nicoll: plastycz- "omie XIX i XX wieku kilku uczonych twierdzi"o,
noĘ synaps miejsc, w których neurony komuniku-
ją si ze sobą za pomocą sygna"ów chemicznych,
czyli neuroprzekaęników. Uczenie si powoduje
Ludzie UWAALI
wzmocnienie po"ączeł midzy neuronami przez
zwikszenie zarówno liczby po"ączeł, jak i zdolno-
MÓZG za niemodyfikowalną
Ęci neuronów do komunikowania si chemicznego.
Te zmiany powodują, Że neurony tworzą "ałcuch,
CZARNŃ SKRZYNKó.
który moŻe by ponownie wykorzystany, by dopro-
wadzi do okreĘlonego ruchu, wywo"a uczucie lub
myĘl. To na poziomie synaps tworzy si lub zanika
plastycznoĘ. Że mózg jest materia"em plastycznym, kszta"towa-
Do lat szeĘdziesiątych uwaŻano, Że u doros"ych nym przez doĘwiadczenie. Na przyk"ad William
nie mogą powstawa nowe synapsy gdy zatrzymu- James uwaŻa", Że mózg jest nieustannie zmienia-
je si rozwój mózgu, uk"ad po"ączeł midzy neuro- ny w wyniku doĘwiadczenia, a w latach dwudzie-
nami zostaje zamroŻony . Póęniejsze badania udo- stych XX wieku Karl Lashley odkry", Że kora ru-
wodni"y jednak, Że jest inaczej. Na przyk"ad Geoffrey chowa u ma"p zmienia si z tygodnia na tydzieł.
Raisman i Pauline M. Field, wówczas pracujący w Podobne badania przeprowadzono w latach sie-
Oxford University, wykazali, Że istnieje plastycznoĘ demdziesiątych, przewaŻy"y jednak opinie naukow-
synaps u doros"ych. Inni naukowcy, m.in. Mark R. ców, którzy uwaŻali, Że mózg doros"ego jest stabilny
Rosenzweig z University of California w Berkeley i i niezmienny: tylko w okresie rozwoju niemowl-
William T. Greenough z University of Illinois oraz cego i we wczesnym dzieciłstwie, czyli w tzw. okre-
ich wspó"pracownicy, dokonali prze"omowych od- sach krytycznych, ulega on ogromnym zmianom.
kry dotyczących wp"ywu Ęrodowiska i doĘwiadcze- UwaŻano wtedy mówi Merzenich Że mózg jest
nia na mózg. Greenough na przyk"ad odkry", Że no- jak komputer, którego ostateczne i najwaŻniejsze
we synapsy mogą si tworzy zarówno u m"odych, funkcje zostają ustalone w okresach krytycznych.
jak i u doros"ych szczurów, gdy zwierzta bdą wy- W latach osiemdziesiątych Merzenich i jego
konywa nowe, trudne zadania lub zostaną umiesz- wspó"pracownicy, w tym Jon Kaas z Vanderbilt
czone w z"oŻonym Ęrodowisku , co oznacza pod-
kreĘla Greenough "adne klatki z ciekawymi
zabawkami, z pewnoĘcią nie wymagające takiego za- PONOWNE MAPOWANIE PALCÓW
angaŻowania intelektualnego, jak Ęrodowisko, w któ-
BezpoĘrednio 22 dni
rym normalnie bytują . Te synapsy wp"ywają na po-
po przeciciu nerwu po przeciciu nerwu
praw pamici i koordynacji ruchowej.
W klasycznym juŻ
Przez zabaw do zdrowia
doĘwiadczeniu z ma"pami
BADANIA NAD WICZENIAMI i tym, co zosta"o nazwa-
Michael M. Merzenich
ne wzbogacaniem (dostarczaniem stymulacji przez
wykaza" plastycznoĘ map
zabaw lub rozwiązywanie zadał), wciąŻ trwają i
korowych. Gdy przecią"
budzą zainteresowanie ze wzgldu na moŻliwoĘ
nerw przewodzący informacj
klinicznych zastosował. Stymulacja i wiczenie z czĘci palca lub rki
Palec
(pokolorowane powierzchnie
przyĘpieszają powrót szczurów do zdrowia po
z lewej) do specyficznych
uszkodzeniu mózgu, a z niedawno przeprowadzo-
dla tych obszarów miejsc
nego eksperymentu wynika, Że u myszy z genem
w korze, odkry", Że miejsca
warunkującym chorob Huntingtona, umieszczo-
te zaczynają odpowiada
nych w z"oŻonym otoczeniu, choroba rozwija si
tej czĘci d"oni, której
wolniej. Greenough i inni wiąŻą te efekty nie tylko
przedtem nie s"uŻy"y
z tworzeniem si synaps, ale takŻe z powstawaniem
(pokolorowane powierzchnie
naczył krwionoĘnych i komórek zwanych astrocy-
z prawej). Co wicej,
tami, które odgrywają waŻną rol w mózgu, oczysz-
powierzchnia d"oni
czając go ze zbdnych substancji, takich jak potas, reprezentowana w tym
obszarze kory zwiksza si
i utrzymując Ęrodowisko wewntrzne w stanie opty-
z up"ywem czasu.
malnym dla neuronów. Intensyfikacji ulega takŻe
D"oł
tworzenie si mieliny, otoczki aksonów komórek
nerwowych, kluczowej dla przetrwania i skuteczne-
go dzia"ania neuronu.
PAŁDZIERNIK 2003 WIAT NAUKI 63
ALFRED T. KAMAJIAN
University, przeprowadzili seri doĘwiadczeł, wy- wydarzy si w ich mózgu. Taub zosta" zmuszony
kazując, Że kora ruchowa u doros"ej ma"py moŻe do przerwania badał przez obrołców praw zwie-
ulec zmianie. Kora zewntrzna warstwa mózgu, rząt, którzy nag"oĘnili spraw ma"p z Silver Spring
w której u ludzi znajdują si okolice związane z i doprowadzili do procesu.
mową i rozumowaniem jest zorganizowana w ob- Kilka lat póęniej te same ma"py bada" Tim P. Pons
szary informacji zmys"owej, ruchowej, s"uchowej z Wake Forest University School of Medicine, Taub
i inne. W jednym z badał amputowali ma"pie palec i inni naukowcy. Odkryli coĘ niezwyk"ego. Obszar
i stwierdzili, Że okolica kory ruchowej, aktywowa- mózgu, do którego pierwotnie dociera"y informacje
na przez ten palec, zosta"a szybko zasiedlona z obecnie bezuŻytecznego ramienia, teraz odbiera"
przez projekcje neuronów przenoszących informa- informacje z twarzy. Obszary cia"a, których dotyczy-
cje z sąsiedniego palca, z czego wynika, Że obszar "a ta zmiana, by"y od siebie odleg"e. W korze dosz"o
mózgu pierwotnie zawiadujący utraconym palcem do potŻnej reorganizacji. Nikt wczeĘniej takiej
zaczą" by wykorzystywany do monitorowania i moŻliwoĘci nie dopuszcza" wyjaĘnia Ford Ebner
Metoda
przetwarzania informacji z palca sąsiedniego. z Vanderbilt University. By" to kolejny kamieł mi-
ograniczania
i wymuszania Opuszczone miejsce natychmiast zają" dziki lokator. lowy. Doros"y mózg wyraęnie by" dynamicznym i
ruchowego polega
Wtedy otworzy"y mi si oczy mówi Merzenich. sprawnie dzia"ającym w"odarzem: kaŻda pusta prze-
na tym, Że pacjenci
Dla Ęrodowiska neurobiologów by"o to niezwyk"e strzeł musia"a zosta zagospodarowana.
poddawani są
odkrycie. Merzenich jako jeden z pierwszych po-
treningowi
kaza", Że mapy [neuronalne] są ruchome; zrobi"o to Mózg muzyka
wymuszającemu
wykorzystanie innej
na mnie ogromne wraŻenie wspomina Bryan Kolb, PRZEZ OSTATNIE 20 LAT wyniki badał na ma"pach by-
czĘci mózgu
naukowiec kierujący badaniami nad neuroplastycz- "y zbieŻne z danymi uzyskanymi u ludzi, a plastycz-
do wykonywania
noĘcią w University of Lethbridge w Kanadzie. noĘ korowa sta"a si uznaną cechą doros"ego
czynnoĘci
Podejrzewano, Że istnieje genetyczny plan mózgu i je- mózgu. Badając ludzi, którzy stracili rk lub nog,
uprzednio
sterowanej przez go organizacji. Nikt jednak nie przypuszcza", Że moŻ- stwierdzono, Że przestrzeł, która niegdyĘ rozszy-
uszkodzony obszar
na wykry zmiany na tak ogólnym poziomie. frowywa"a informacje z tej kołczyny, moŻe zosta
kory. W wyniku
Dzicy lokatorzy przenieĘli si z najbliŻszego są- skolonizowana przez neurony obs"ugujące tu"ów
unieruchomienia
siedztwa po prawej stronie, odleg"ego o milimetry. lub twarz. Obszar kory u muzyków grających na
zdrowego ramienia
Póęniej w 1991 roku odkryto takich, którzy pokonali instrumentach strunowych, zarządzający rką, któ-
pacjent zmusza
swój mózg
odleg"oĘ mierzoną w centymetrach. Fundamenty rą wykonują oni palcówki, jest wikszy niŻ obszar
do ponownego
pod to odkrycie po"oŻy" wiele lat wczeĘniej Edward zarządzający rką niepalcującą, a najwikszą prze-
nauczenia si
Taub (obecnie pracujący w University of Alabama strzeł zajmują palce najczĘciej uŻywane. Kora
uŻywania ramienia
w Birmingham) w badaniu, w którym kilku ma"- wzrokowa u osób pos"ugujących si alfabetem
poraŻonego
w wyniku udaru. pom przecią" nerwy jednej rki, by zobaczy, co Braille a staje si aktywna, kiedy dotykają one pal-
cami wypuk"oĘci. PoniewaŻ wszystkie dane by"y
zbieŻne, Merzenich, Taub i inni zaczli si zasta-
nawia, jak spoŻytkowa te obserwacje dla dobra
osób z róŻnymi upoĘledzeniami i urazami. Wie-
dzieliĘmy, Że przez ca"e Życie mózg jest plastyczny
mówi Merzenich. To sk"oni"o nas do postawie-
nia pytania, czy moŻna doprowadzi do korzystnej
zmiany w mózgu starszych osób.
Najmocniejszy dowód Że mózg, dziki jego pla-
stycznoĘci, moŻna leczy stanowią wyniki badał
na pacjentach po udarze, które Taub i jego wspó"-
pracownicy rozpoczli w latach osiemdziesiątych.
Podczas wczeĘniejszych eksperymentów Taub od-
kry", Że ma"py, którym przecito nerwy ramienia,
wciąŻ nim porusza"y, gdy wymuszano to impulsem
elektrycznym. Okaza"o si, Że ludzie, którzy z powo-
du udaru utracili funkcj ruchową, takŻe mogą
nauczy si ponownie uŻywa kołczyny. Taub i jego
wspó"pracownicy Thomas Elbert z Universitt
Konstanz i Wolfgang Mittner z Friedrich-Schiller
Universitt w Jenie najpierw unieruchamiali
sprawne rami, a nastpnie zalecali pacjentom
intensywne wiczenia ruchowe i trening poraŻonego
ramienia wiele godzin dziennie. Po dwu tygodniach
pacjenci znów poruszali ca"kowicie, zdawa"oby si,
bezw"adną kołczyną. Leczenie to nazwano metodą
ograniczania i wymuszania ruchu (CI constraint-
ELIZABETH DERAMUS
OSOBA Z GRUPY KONTROLNEJ OSOBA PO UDARZE
Aktywne
obszary mózgu
(czerwony i Żó"ty)
uwidocznione
są w obrazach
uzyskanych
techniką fRMI
obu pó"kul osoby
z grupy kontrolnej
(z lewej) i obu
pó"kul osoby po
udarze (z prawej).
Kiedy osoba
z grupy kontrolnej
otwiera lub zaciska
PRAWA PÓKULA MÓZGU PRAWA PÓKULA MÓZGU
prawą d"oł,
rozĘwietla si
kora ruchowa
lewej pó"kuli.
Po rehabilitacji
osoba po udarze
z uszkodzeniami
w lewej pó"kuli
wykorzystuje wiele
obszarów kory
zarówno w lewej,
jak i prawej pó"kuli,
wykonując taki sam
ruch to sugeruje,
Że mózg zosta"
przeorganizowany
LEWA PÓKULA MÓZGU
LEWA PÓKULA MÓZGU
tak, by ruch móg"
zosta wykonany.
-induced). Zgodnie z dotychczasową wiedzą, po leczeniu dzieci z poraŻeniem mózgowym. Z powo-
up"ywie roku juŻ nie moŻna przywróci utraconej dzeniem rehabilitowali takŻe pacjentów po udarze,
funkcji wyjaĘnia Taub. Jednak pacjenci, nawet którzy utracili zdolnoĘ sprawnej mowy. Ograni-
ci, którzy doznali udaru przed 20 laty, a nawet jesz- czanie i wymuszanie u pacjentów z afazją polega na
cze dawnej, mogli ponownie pos"ugiwa si rką. powtarzaniu okreĘlonych dęwików przez godzin
dziennie. W tym przypadku ograniczanie nie wią-
Ogranicz i wymuĘ Że si z fizycznym powstrzymaniem funkcji jak
POPRAWó SPRAWNOCI ODZWIERCIEDLAJŃ zmiany w ma- w terapii ruchowej. W zasadzie polega tylko na wi-
pie mózgu osób leczonych. Metoda ograniczania i czeniu wymawiania s"ów i dęwików.
wymuszania ruchu uaktywnia duŻe obszary kory Taub, Merzenich i Nancy Byl z UCSF stosowali
sąsiadujące z uszkodzonym obszarem mówi Taub. podobną terapi w przywracaniu zdolnoĘci porusza-
Zwrócili na to uwag takŻe inni badacze, i terapia nia z osobna kaŻdym palcem. Gdy ludzie szybko i
ta stosowana jest obecnie w róŻnych oĘrodkach. Na d"ugo przebierają palcami, rozgraniczenie midzy
przyk"ad w badaniu, które niedawno przeprowa- przynaleŻnymi im obszarami w korze zaczyna si
dzi" Daniel B. Hier z University of Illinois w Chi- zaciera. Okolica odpowiadająca jednemu palco-
cago, stwierdzono, Że w czasie terapii ulegają zmia- wi "ączy si z okolicą drugiego palca. Wynikiem
nie wzorce korowe u pacjentów po udarze. ChociaŻ jest miejscowe zaburzenie napicia miĘni rki (fo-
ten sposób leczenia jest juŻ stosowany w rozma- cal-hand dystonia) przy próbie uniesienia jedne-
itych wariantach, wielu specjalistów wciąŻ zwleka go palca nieuchronnie unosi si drugi, czasem jesz-
z jego wykorzystaniem, czekając na wyniki dalszych cze trzeci, czwarty i piąty. Dziki powtarzaniu
badał. Dlatego National Institutes of Health nie- wiczeł, zupe"nie innych dla kaŻdego palca, uda-
dawno wprowadzi"y próby kliniczne metody ogra- je si przywróci pierwotne granice mapy.
niczania i wymuszania ruchu w szeĘciu oĘrodkach. Merzenich zainteresowa" si takŻe zaburzenia-
Jordan Grafman z National Institute of Neurologi- mi mowy i dysleksją u dzieci i niektórych doros"ych
cal Disorders and Stroke przypomina, Że bardzo w"aĘnie tym narazi" si innym naukowcom. W
waŻna jest powtarzalnoĘ wyników. PodkreĘla, Że po"owie lat dziewidziesiątych z Paulą Tallal z Rut-
badacze muszą wiedzie, czy terapia jest skutecz- gers University za"oŻy" Scientific Learning, firm,
na tylko u niektórych pacjentów, oraz w jakim okre- która opracowa"a i sprzedaje program komputero-
sie po urazie powinno si ją rozpoczą. wy Fast ForWord. Pomys" dwojga naukowców, opar-
Taub, Elbert i ich wspó"pracownicy zaczli stoso- ty na wynikach niezaleŻnie przeprowadzonych ba-
wa swoją metod ograniczania i wymuszania w dał, polega" na tym, by dziki spowolnieniu ciągów
PAŁDZIERNIK 2003 WIAT NAUKI 65
DAMEL B. HIER I JUN WANG
University of Illinois w Chicago
dęwików na przyk"ad ba i da dzieci mają- próbie zawsze wypadają lepiej, nawet jeĘli nie wi-
ce k"opot z przetwarzaniem mowy szybko nauczy- czy"y zauwaŻa Eden, dodając, Że gry kompute-
"y si s"ysze g"oski osobno, a wic b oddzielone rowe czsto poprawiają u grającego koncentracj
od a . Po setkach powtórzeł miesiącami wi- i to w"aĘnie, a nie sprawniejsze przetwarzanie mowy,
czonych podczas gry na komputerze, nawet po 20 moŻe mie wp"yw na lepszy wynik. Ponadto obawia
godzin w tygodniu dęwiki stopniowo przyĘpiesza- si, Że rodzice mogą pok"ada w programie nad-
no i z czasem dziecko uczy"o si s"ysze i przetwa- mierne nadzieje i traci na niego zbyt duŻo pieni-
rza je w normalnym tempie. Z artyku"u Merzeni- dzy. To bardzo podatna grupa i szkoda, Że nie ma
cha, Tallal i grupy innych badaczy, opublikowanego systemu, który by ich lepiej chroni" twierdzi.
w Proceedings of the National Academy of Sciences Merzenich lekcewaŻy krytyk tego rodzaju. Wy-
USA, wynika, Że dzieci z dysleksją, które pos"ugiwa- Ęmiewa pomys", Że badania, w których ma udzia"
"y si Fast ForWord, nie tylko nauczy"y si lepiej takie jak jedno z niedawno opublikowanych w PNAS
czyta, ale takŻe nastąpi"a zmiana w ich mózgach są tendencyjne. UwaŻa, Że firma Scientific Lear-
mow zacz"y przetwarza inne obszary. ning jest potrzebna, i Ża"uje tylko tego, Że programy
nie docierają do wszystkich dzieci, do których mia-
Przedwczesne nadzieje "y dotrze. Wed"ug niektórych osób zajmujących si
CHOCIA NIEKTÓRZY BADACZE uwaŻają, Że technika ta tą dziedziną, interesy Merzenicha rzucają cieł na
obroni si sama, czekają na ostateczne potwierdze- jego osiągnicia. Inni jednak jego dzia"ania popie-
nie w postaci niezaleŻnych opracował. Guinevere rają. Wspaniale jest zamkną si w laboratorium
F. Eden z Georgetown University Medical Center mówi Sutula. Ale dla spo"eczełstwa jest lepiej,
zwraca uwag, Że nie przeprowadzono badał kon- kiedy si dzia"a moŻna poprawi jakoĘ Życia.
trolnych poprawy czytania: dzieci mające problemy Scientific Learning to przyk"ad praktycznego roz-
z czytaniem, które uczestniczy"y w eksperymencie, wiązania jednego z zasadniczych problemów na
nie zosta"y porównane z innymi dziemi dyslek- polu zastosował neuroplastycznoĘci: zasypania
tycznymi. MoŻna by"o si spodziewa, Że wypadną przepaĘci pomidzy neurobiologami i rehabilitan-
lepiej w drugiej turze zadał, poniewaŻ w drugiej tami. Jest mnóstwo interesujących spostrzeŻeł na
Program do nauki
czytania,
zaprojektowany
przez Michaela
M. Merzenicha
i Paul Tallal,
doprowadza
do wymiany
obwodów
w mózgach dzieci
z dysleksją
lub innymi
problemami.
Ta kontrowersyjna
metoda
z wykorzystaniem
programu
komputerowego
Fast ForWord
nie zosta"a dotąd
oceniona
w niezaleŻnych
badaniach, ale
naukowcy twierdzą,
Że zaobserwowali
u dzieci znaczną
popraw
umiejtnoĘci
czytania.
66 WIAT NAUKI PAŁDZIERNIK 2003
ELIZABETH DERAMUS
temat sposobów poprawy funkcjonowania cz"owie- neuroplastycznoĘci, by uzyska wikszą popraw.
ka mówi Grafman ale ich praktyczne zastosowa- MoŻliwoĘci są praktycznie nieograniczone, a my
nie nie jest takie proste. próbujemy rozpracowa regu"y konstatuje Kolb.
To bardzo waŻne, bo kiedy badanie zostanie juŻ Tymczasem fundamentalne przekonanie Merze-
przeprowadzone, znalezienie funduszy na wdro- nicha, Że leczeniem z wykorzystaniem plastycz-
Żenie wyników graniczy prawie z cudem przy- noĘci moŻna kierowa, sterując zachowaniem,
znaje Taub. Dla rehabilitantów niektóre idee zosta"o, jak si zdaje, potwierdzone przez osiągni-
wydają si dalekie od obszaru ich dzia"alnoĘci cie w innej dziedzinie. Jeffrey Schwartz z Univer-
dodaje cho dla neurobiologów są z nim bezpo- sity of California w Irvine doniós" o zmianach w
Ęrednio związane. mapie mózgu ludzi z zaburzeniem obsesyjno-kom-
pulsyjnym, którzy brali udzia" w treningu behawio-
Granice plastycznoĘci ralnym. Pacjenci najwyraęniej modelowali swoje
OBECNY CEL MERZENICHA wydaje si jeszcze trudniej- mózgi, by unika pewnych wzorców myĘlenia. Ba-
szy do realizacji naukowiec prowadzi badania dacze z Laval University s Geriatric Research Unit
mające potwierdzi, Że wiczenia i gry mogą cofną w Quebecu sugerują, Że wiczenia mogą chroni
lub z"agodzi objawy schizofrenii, autyzmu i os"a-
bienia pamici związanego z wiekiem. Dotychczas
nie opublikowa" jeszcze Żadnych wyników na ten
MOLIWOCI DOSKONALENIA
temat. Nie jest teŻ rozmowny, gdy pada pytanie o
wspó"pracowników. ChociaŻ udzieli" mi d"ugiego
mózgu są nieograniczone,
wywiadu i pokaza" laboratorium, nie odpowiedzia"
na proĘby o wicej informacji.
ale METODY jeszcze NIEZNANE.
Lecz jeĘli jego idea okaŻe si s"uszna, bdzie to do-
konanie niezwyk"e. Merzenich wierzy, Że wykony-
wanie zadał na komputerze nasila uwalnianie neu-
roprzekaęników odpowiedzialnych za pami. przed chorobą Alzheimera. Wyniki badania opu-
Podobnie jest z dziemi, które mają problemy z blikowane w zesz"ym roku w Journal of the Ameri-
nauką i pamicią mówi. Maszyneria mózgu jest can Medical Association wskazują, Że aktywnoĘ
plastyczna i prawie na pewno moŻna wprowadzi umys"owa, taka jak codzienne czytanie gazety, po-
korzystne zmiany w mózgu starszych osób przez maga powstrzyma chorob Alzheimera. Zakrojo-
zmuszenie jej do dzia"ania. Naukowiec obiecuje, Że ne na wielką skal badania da"y podobne wyniki.
wkrótce przedstawi wyniki, twierdzi teŻ, Że ta sama Po oĘmiu latach od wypadku dziki wiczeniom
zasada znajduje zastosowanie i juŻ dzia"a u pa- w widoczny sposób poprawi" si stan aktora Chri-
cjentów autystycznych i u osób z chorobą Parkin- stophera Reeve a cierpiącego na paraplegi mo-
sona. Panuje przekonanie, Że uszkodzony mózg Że porusza palcami rąk i nóg, i odpycha si no-
moŻna naprawi lekami lub zmieniając jego fizycz- gami. Ta poprawa to po raz pierwszy opisane tak
ną struktur mówi. Bardzo skuteczne moŻe by rozleg"e i tak odleg"e w czasie ponowne po"ącze-
jednak sterowane komputerem wiczenie, ponie- nie rdzenia krgowego z mózgiem. Mózg Reeve a
waŻ oddzia"uje na mózg w kontrolowany sposób. niespodziewanie w róŻnych miejscach rozb"yskuje.
Pacjenci mogliby na przyk"ad wiczy gr kompu- Uk"ad nerwowy jest zdolny do wszystkiego
terową, w której wygrywa si pieniądze lub poko- stwierdza lekarz Reeve a, John W. McDonald z
nuje przeszkody; wzmocnienie pozytywne dopro- Washington University School of Medicine. A w
wadzi"oby do uwolnienia, powiedzmy, dopaminy kwestii usprawnienia dzia"ania mózgu mówi: Nie
neuroprzekaęnika związanego z doĘwiadczaniem wiemy jeszcze, jaki rodzaj zadał umys"owych mo-
przyjemnoĘci, którego poziom stopniowo obniŻa Że pomóc w danym przypadku. Merzenich praw-
si w niektórych chorobach, takich jak choroba dopodobnie powiedzia"by, Że wie oczywiĘcie, gdy-
n
Parkinsona. by uda"o si do niego dodzwoni.
Naukowcy czekają na argumenty. Chcieliby si
dowiedzie, jakie są granice plastycznoĘci. Moje
JELI CHCESZ WIEDZIE WIóCEJ
g"ówne zastrzeŻenie co do poglądu Mike a dotyczy
tego, Że nie bierze on pod uwag roli genów mimo
Neural Plasticity: Merzenich, Taub and Greenough. Erin Clifford, Harvard Brain, tom
powaŻnych danych na ten temat mówi Steven E. 16, s. 16-20, 1999. Dostpne pod adresem internetowym:
http://hcs.harvard.edu/~husn/BRAIN/vol6/p16-20-Neuronalplasticity.pdf
Hyman z Harvard University. Jest wielkim or-
Cortical Reorganization of Function after Brain Damage. Red. Harvey S. Levin i
downikiem plastycznoĘci potrzebujemy jego g"o-
Jordan Grafman; Oxford University Press, 2000.
Neural Consequences of Environmental Enrichment. Henriette van Praag, Gerd
su. Ale obawiam si, Że nasz mózg moŻe okaza si
Kempermann i Fred H. Gage, Nature Reviews Neuroscience, tom 1, nr 3, s. 191-
nie tak plastyczny, jak on sądzi. Inni martwią si
-198; XII/2000.
kosztami na przyk"ad czy pobudzenie plastycz- Exercise, Experience and the Aging Brain. James D. Churchill, Roberto Galves,
Stanley Colcombe, Rodney A. Swain, Arthur F. Kramer i William T. Greenough;
noĘci w jakimĘ miejscu nie zmniejszy zdolnoĘci
Neurobiology of Aging, tom 23, nr 5, s. 941-955, IX/2002.
mózgu do rozwinicia jej póęniej i tym, jak moŻ-
The Mind and the Brain: Neuroplasticity and the Power of Mental Force. Jeffrey M.
na po"ączy podawanie leków i wiedz na temat Schwartz i Sharon Begley; Harper Collins, 2002.
PAŁDZIERNIK 2003 WIAT NAUKI 67
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
KARTKÓWKA LUB ĆWICZENIE DLA KLASY 5 ożywienie i uosobienieW sercu jogi cwiczenia dla ciala i ducha wserjoZASTOSOWANIE ĆWICZEŃ GIMNASTYKI MÓZGU (KINEZJOLOGII EDUKACYJNEJ)(2)Ćwiczenia dla kobiet po operacji brzusznejwięcej podobnych podstron