Zrozumieć mechanizmy adaptacyjne mózgu
Plastyczność mózgu przejawia się na wszystkich jego płaszczyznach, od pojedynczych neuronów aż po duże sieci neuronów obejmujące kilka regionów mózgu. Rozwikłanie zachodzących tu interakcji jest trudnym, lecz niezbędnym warunkiem do opracowania takich interwencji leczniczych, które promują dobrostan i odbudowę czynności mózgu w przypadku urazu lub choroby. Dziewięciu partnerów z Europy połączyło wysiłki dzięki dofinansowaniu z UE w ramach projektu ABC (Adaptive brain computations). Ich celem było stworzenie sieci szkoleniowej dla 14 początkujących pracowników naukowych. Zadaniem projektu była integracja badań nad procesami uczenia się oraz plastycznością mózgu, co miało wspierać działania na rzecz dobrostanu i postępy w dziedzinie interwencji leczniczych. Konsorcjum zintegrowało metodologie i wiedzę specjalistyczną z zakresu neurobiologii komórkowej, fizjologii, farmakologii, obrazowania mózgu, neurologii behawioralnej i modelowania obliczeniowego. Taka synergia pozwoliła zespołowi zgłębiać tajniki plastyczności na poziomie komórkowym, systemowym i behawioralnym. Modele komputerowe posłużyły jako uzupełnienie działań eksperymentalnych i jako instrument do walidacji wyników tych doświadczeń. Modelowanie wskazało drogę w kierunku potencjalnych mechanizmów neurobiologicznych, dając inspirację dla nowych hipotez. Nowe instalacje, metodologie i modele dostarczyły narzędzi wcześniej niedostępnych do badania całego szeregu ważnych zagadnień. Zostały one wykorzystane do zbadania ponownego uczenia się map sensomotorycznych, sprzężenia naczyniowego ze zmianami elektrofizjologicznymi, a nawet do pobudzania pojedynczych neuronów za pomocą modulatora neuroprzekaźnika in vivo. Wnioski naukowe wskazały na mechanizmy modulacji i adaptacji pojedynczych neuronów oraz na rolę poszczególnych systemów neuroprzekaźników w plastyczności i pamięci roboczej. Połączenie badań behawioralnych i obrazowania funkcjonalnego u zdrowych pacjentów w podeszłym wieku wykazało, że możliwe jest kontrolowanie aktywacji kory mózgowej przy użyciu technik obrazowania. Szkolenie pozwoliło uczestnikom na dokonanie asocjacji lub dysocjacji, tj. manipulacji, która indukuje plastyczność istoty białej kory mózgowej. Prace w ramach projektu ABC powinny pomóc w rozwinięciu technologii wspomagających proces edukacji i rehabilitacji poszczególnych osób, które ucierpiały w wyniku udaru mózgu lub innych zaburzeń sensorycznych. Dzięki dostarczeniu solidniejszej wiedzy o plastyczności mózgu badania te przyczynią się także do poprawy technik diagnozowania na wczesnym etapie, a co za tym idzie obiecują lepsze rokowania i skuteczniejsze zabiegi. Beneficjentami projektu ABC są nie tylko lekarze, pacjenci oraz społeczność naukowa, lecz również europejski system ochrony zdrowia.
Słowa kluczowe
Plastyczność mózgu, opieka zdrowotna, ABC, neuroprzekaźnik, pamięć robocza
