MÓZG – TWÓJ SZEF CZY PRACOWNIK?

Czy wiecie, że badania nad anatomią i fizjologią mózgu zaczęły się już w IV wieku p.n.e
w tzw. szkole aleksandryjskiej? Pomimo to, wciąż jest on dla badaczy wielką niewiadomą. Każda odkryta tajemnica rodzi nowe pytania. W tym to podstawowe, czy my rządzimy mózgiem, czy on nami? Odpowiedzi szukaliśmy w rozmowie z dr Iwoną Terczyńską, neurologiem dziecięcym, konsultantem merytorycznym firmy ELMIKO.

Redakcja: Czy mózg jest najbardziej tajemniczym z organów człowieka?

Iwona Terczyńska, neurolog dziecięcy, konsultant merytoryczny firmy ELMIKO.

Teraz jesteśmy w takim fascynującym momencie, że dzięki rozwojowi różnych funkcjonalnych technik obrazowania, badań genetycznych i metabolicznych, oraz technik, które kompilują informacje o pracy mózgu, coraz lepiej go rozumiemy. Jednak więcej nie wiemy, niż wiemy. To stwarza dla naukowców ogromne przestrzenie do prowadzenia pracy badawczej, dlatego uważam, że jest to fascynujące.

To tak, jakbyśmy wchodzili do pokoju, który ma wiele drzwi prowadzących
w nieznane?

Rzeczywiście, coś w tym jest. Wydaje nam się, że wyjaśnienie jakiegoś mechanizmu, procesu, działania będzie kompletną odpowiedzią, a w rezultacie otwieramy furtkę do kolejnych obszarów, w których czeka na nas jeszcze więcej wątpliwości.

Co zatem o mózgu wiemy?

Należałby zacząć od tego, że mózg to określenie potoczne. Właściwie powinniśmy używać określenia MÓZGOWIE (pień mózgu, mózg, móżdżek), które wraz z rdzeniem kręgowym tworzą ośrodkowy układ nerwowy. Dobrze znamy anatomię mózgu, czyli jego strukturę w skali makro i mikroskopowej. Mózg i cały ośrodkowy układ nerwowy mają swoje piętra i poziomy, które kształtowały się zgodnie z ewolucją człowieka. Są starsze i młodsze struktury odpowiadające za różne funkcje. To jest bardzo dobrze poznane i choć pojawiają się jeszcze nowe informacje, zasadniczo można powiedzieć, że prawie 99% wiedzy na temat anatomii strukturalnej mózgu mamy.

Do niedawna sądzono, że mózg rozwija się tylko we wczesnym okresie życia człowieka, teraz mówi się, że nawet w dorosłym życiu powstają się nowe komórki mózgowe.

To jest bardzo złożona kwestia, bo mówi Pani o różnych aspektach. Rozwój układu nerwowego rozpoczyna się na początku 3 tygodnia od zapłodnienia, a pierwsze połączenia pomiędzy neuronami, czyli synapsy tworzą się od ok. 5,6 tygodnia. W następnym okresie budują się kolejne części mózgu (pozostańmy przy tym duuużym uproszczeniu). Jednocześnie rozpoczyna się proces neurogenezy, czyli rodzenia się neuronów, który przebiega bardzo szybko (250-500 tys. na minutę!) i ta najbardziej intensywna faza trwa mniej więcej do połowy ciąży, potem tempo tworzenia się neuronów gwałtownie maleje. Na tym etapie neurony tworzą już połączenia, ale nie mogą jeszcze przesyłać informacji precyzyjnie. Dalszy rozwój i doskonalenie mózgu to przede wszystkim synaptogeneza, która jest najbardziej intensywna w trzecim trymestrze ciąży i przez pierwsze dwa lata po urodzeniu i odbywa się w tempie ok. 1,8 mln na sek. Po urodzeniu mózg dziecka dysponuje ok. 100 mld neuronów i bilionem synaps. Są one jednak niestałe i niedojrzałe, a sieci, które tworzą, są chaotyczne, zachodzą na siebie i są nieprecyzyjne.

Dlatego dziecko funkcjonuje nieporadnie?

Dokładnie tak. W jego mowie, ruchu, zachowaniu jest wiele wzorców, które nie występują w późniejszym życiu. Fal synaptogenezy jest jeszcze kilka. Dlatego, że aby jakaś funkcja mogła zaistnieć, np. mowa, to musi być najpierw nadprodukcja synaps w rejonach mózgu, które ją realizują. W wyniku doświadczeń, nauki, zdarzeń, również środowiskowych, doskonalone są te synapsy, które otrzymują bodźce, a inne są eliminowane. Czyli, w drugim roku życia jest bardzo dużo neuronów i dużo chaotycznych synaps. Potem ciągle tworzą się i ulepszają synapsy oraz sieci neuronalne. Natomiast usuwane jest wszystko, co jest niestymulowane lub niepotrzebne. Ilość komórek nerwowych jest bardzo ważna, ale gdyby nie było doskonalących się połączeń pomiędzy nimi, to mózg nie mógłby wykorzystywać pełnego potencjału. I wracając do Pani pytania, rzeczywiście neurony tworzą się w ciągu całego życia, ale już nie w takim tempie jak w życiu płodowym i tylko w nielicznych strukturach mózgu, głównie w rejonie tzw. hipokampa.

Jak duża liczna neuronów może powstać w dorosłym życiu?

Bolesna prawda jest taka, że to nie są znaczące ilości. W mózgu dorosłego człowieka dziennie przybywa prawdopodobnie 1000 – 1200 nowych komórek. W krytycznym rejonie, jakim jest zakręt zębaty, który jest odpowiedzialny za procesy uczenia się i reguluje poziom lęku, jest to ok. 700 komórek. Nie wszystkie komórki włączą się w sieci neuronalne, ponadto wyniki najnowszych badań wykazały, że nie zawsze wpływają one pozytywnie na funkcje mózgu.
Z jednej strony nowe neurony poprawiają pamięć długotrwałą, z drugiej mogą wpływać niekorzystnie na pamięć krótkotrwałą. Na dodatek, w tym samym czasie wiele komórek zanika, bo mamy w mózgu zaprogramowany mechanizm śmierci komórki, czyli tzw. apoptozę. Każdego dnia giną nam neurony i synapsy. Jedne przez przypadek, stres, chorobę, uraz a inne w sposób naturalny, można by rzec zaplanowany. Mózg uznaje, że nie są one z jakiegoś powodu potrzebne albo są wadliwe i trzeba je usunąć. A warto podkreślić, że kiedy neuron zostaje uszkodzony, to sam w sobie nie ma możliwości regeneracji. Po prostu umiera. Wraz z nim giną też synapsy, które wytworzył. Między wczesnym dzieciństwem a dojrzewaniem mózg traci ok. 20 miliardów synaps dziennie!

I dochodzimy do kolejnej teorii, że wykorzystujemy tylko niewielką część potencjału mózgu, podobno nawet geniusze zaledwie kilka procent?

Aż tak źle to nie jest (śmiech), choć rzeczywiście pokutuje w tej kwestii mit 10%, czyli że używamy tylko 1/10 mózgu, a pozostałe 9/10 to niewykorzystany potencjał. W XIX wieku William James, twórca amerykańskiej psychologii wysunął tezę, że większość osób nie wykorzystuje całego potencjału swojego umysłu. Wtedy nie rozumiano jeszcze funkcji płatów czołowych czy dużych obszarów płata ciemieniowego. Ponieważ ich uszkodzenia nie powodowały zaburzeń ruchu ani czucia, uważano, że za nic nie odpowiadają i nazywano je cichymi, a ich funkcję nieokreśloną. Nie doceniano ich roli wykonawczej i integracyjnej, bez których po prostu nie bylibyśmy ludźmi. One są niezbędne do abstrakcyjnego myślenia, planowania, podejmowania decyzji i przystosowywania się.

Twierdzenie, że 90% mózgu jest nieużyteczna to nieprawda?

To mit. Udowadnia to analiza zużycia energii: mózg dorosłej osoby, stanowiący tylko 2% masy ciała, wykorzystuje 20% dziennej energii z glukozy, u dzieci w wieku szkolnym jest to 50%, a u niemowląt nawet 60%. Połowa kalorii spalanych przez mózg idzie na utrzymanie jego struktury, co oznacza, że relatywnie mało energii zostaje na przewodzenie sygnałów bioelektrycznych. Dlatego mózg stosuje tak zwane kodowanie rozproszone, czyli zużywa najmniej, jak się da energii, jednocześnie przesyłając, jak najwięcej informacji. Dla maksymalnej wydajności mózgu powinno być jednocześnie pobudzanych 1-15% neuronów i jest to limit energetyczny, który musi istnieć, byśmy byli przytomni. Używamy praktycznie każdej części mózgu i większość jego części jest aktywna cały czas, tyle że w różnym stopniu. Ciekawostką jest fakt, że mózg najbardziej intensywnie pracuje we śnie ­ prawie w 100%!

Wciąż jednak zbyt mało wiemy, co tak naprawdę dzieje się z mózgiem
w chorobie, jak działa w zależności od zmienności genetycznej, przeżyć i doświadczeń. To jest wiedza, która teraz na nowo się buduje. Reorganizujemy przekonania z przeszłości, odkrywamy nowe mechanizmy. Mamy do czynienia z lawiną informacji, każdego dnia poznajemy nowe fakty, ale jeszcze daleko nam do kompleksowej wiedzy.

Jesteśmy jak kierowca, który potrafi jeździć samochodem, ale nie wie, jak on działa?

To dobre porównanie. Problemem jest to, że jest nam trudno zrozumieć funkcjonowanie mózgu jako całości, ponieważ każda jego czynność w istocie rzeczy jest funkcją złożoną, wykorzystującą różne rejony mózgu. Najnowsze badania wskazują, że w poszczególnych okresach życia, w zależności od potrzeb, okoliczności, zadań, wykorzystanie możliwości mózgu jest zmienne i znacznie większe niż się dotychczas wydawało. Ponadto u każdego człowieka jest troszeczkę inaczej. Myślę, że na ostateczną odpowiedź, w jaki sposób mózg utrzymuje swoją integralność w zależności od zmieniających się warunków, trzeba jeszcze poczekać. A może nigdy jej nie poznamy?

Powiedziała Pani wcześniej „mózg decyduje”, czyli mózg jest naszym szefem?

Oczywiście mówię w uproszczeniu ­ mózg decyduje. Funkcja mózgu to tak naprawdę wypadkowa czynników genetycznych i środowiskowych. Może łatwiej będzie wytłumaczyć na przykładzie, porównując dzieci z zespołem Downa i dzieci z autyzmem. Nie wchodząc w szczegóły, u dzieci z zespołem Downa największym problemem jest niepełnosprawność intelektualna. Za to mają fantastycznie rozwinięte umiejętności społeczne i są cudownie emocjonalne. W skrócie można powiedzieć, że dzieje się tak dlatego, że mózg eliminuje u nich synapsy i sieci związane z potencjałem intelektualnym, a rozwija te, które odpowiadają za kontakty społeczne, empatię, wrażliwość. Natomiast u dzieci z autyzmem jest dokładnie odwrotnie. Mózg wyklucza komunikację i zdolności do nawiązywania relacji i rozumienia emocji a niekiedy preferuje, zwykle wybiórczo, zdolności intelektualne, czyli dziecko może być autystyczne i genialne jednocześnie. Decyduje o tym przede wszystkim genetyka, a w cudzysłowie mózg. Właściwe środowisko może jednak ograniczać negatywne skutki tych chorób i wzmacniać pozytywne cechy stosując odpowiednio dobraną terapię.

Podobnie, kiedy pojawia się zespół otępienny, to zanikają pewne struktury, czyli mózg „wycina” niepełnowartościowe w jego ocenie synapsy. Dochodzi do zaniku, inwolucji sieci związanych z pamięcią. To jest proces, który dzieje się, mówiąc krótko poza nami.

Czasami nawet w codziennych, zwłaszcza stresujących sytuacjach, mózg podejmuje decyzje za nas i funkcjonujemy reaktywnie.

Funkcjonowanie w stresie jest dla neurologa bardzo interesujące. Kiedy ma on niewielkie lub umiarkowane natężenie motywuje nas do działania, wspiera, dodaje sił. Kiedy stres jest bardzo nasilony, to mózg reaguje uruchomieniem mechanizmu ucieczki lub walki, nawet jeżeli zagrożenie jest iluzoryczne. Jeżeli potrafimy się zrelaksować, kiedy trudna sytuacja mija, to nic szczególnie złego się nie dzieje. Natomiast, kiedy stres jest przewlekły, to dochodzi do reorganizacji neuronalnej, wyłączane są pewne struktury. Dlatego w stresie wolniej myślimy, trudniej podejmujemy decyzje, są one nieracjonalne, jesteśmy zmęczeni, pracujemy wolniej, mniej wydajnie. Mózg koncertuje się na obronie organizmu, sił witalnych. Wyłącza nam się empatia, dochodzi do zahamowania najpierw funkcjonalnego, a następnie strukturalnego. Jeśli jakaś funkcja nie jest realizowana, to sieć neuronalna ulegnie inwolucji, bo mózg synapsy, które nie są aktywne, w końcu wyeliminuje.

Mówiąc kolokwialnie, mózg wycina to, co troszczy się o innych i skupia na obronie właściciela?

Tak, zmienia się osobowość, postrzeganie świata, empatia, stosunek do bliskich. Człowiek żyjący w ciągłym, silnym stresie robi się złośliwy, niedobry, niegrzeczny. Jest to szczególnie niebezpieczne dla dzieci, rozwijający się mózg będzie silniej doświadczał destrukcji.

A co się dzieje, kiedy mózg jest naszym „pracownikiem”. Kiedy konsekwentnie i świadomie go kształtujemy. Czy to w ogóle jest możliwe?

Oczywiście, że tak. Rodzimy się z pewnymi predyspozycjami i uzdolnieniami. Często są one różne w poszczególnych okresach życia. Zwłaszcza u dzieci pojawiają się i zanikają pewne umiejętności. To jest zupełnie normalne, że zmieniają się zainteresowania. Młody człowiek raz chce być astronautą, a za miesiąc piłkarzem. To, że ktoś był genialnym uzdolnionym muzycznie dzieckiem, niekoniecznie oznacza, że rozwinie karierę w tej dziedzinie. Jeżeli nie będzie ćwiczył, pracował, nie poświęci się muzyce, to zdolności mogą wygasnąć. Kiedy jednak zajmujemy się jedną dziedziną, zadaniem, celem to mózg się zmieni, postawi na priorytety zgodne z naszymi dyspozycjami.

Dlatego z wiekiem, im bardziej jesteśmy specjalistami w jednej dziedzinie, tym gorzej może nam iść w innej?

Trochę żartobliwie mogę powiedzieć na własnym przykładzie, że moje umiejętności naukowe, medyczne, diagnostyczne, wciąż stymulowane i rozwijane przez ciągłą pracę i naukę ewoluują. Za to np. gotowanie, które kiedyś bardzo lubiłam, a na które nie mam teraz czasu już kuleje. Coś się przypali, coś nie dogotuje, czegoś nie doprawię. To jest normalne i nieuchronne. Nie da się rozwijać wszystkich umiejętności na tym samym poziomie, mózg sobie z tym nie poradzi. Z energetycznego punktu widzenia oszczędzanie przez mózg swoich zasobów powoduje, że większość jego aktywności musi mieć miejsce poza świadomością. Dlatego wielozadaniowość to ślepa uliczka. Brakuje nam energii, by świadomie wykonywać dwie rzeczy naraz, a co dopiero trzy lub cztery. Gdy próbujemy, wykonujemy je znacznie gorzej, niż jakbyśmy skupili się nad jedną.

Multitasking, wielozadaniowość nie sprawdza się w dłuższej perspektywie?

Na pewno wiele nas kosztuje. Czasami zbyt wiele. Wystarczy przeczytać historie życia wybitnych postaci z historii. Za jednego z najinteligentniejszych ludzi świata uważny jest (żyjący na początku XX wieku) William James Sidis. Podobno jego IQ wynosiło aż 250, a może nawet 300. Był cudownym dzieckiem, na którym ojciec, wybitny psycholog, przeprowadzał swojego rodzaju eksperymenty. Był od wczesnych lat uczony różnych rzeczy, właściwie trenowany, żeby nie powiedzieć tresowany, nieustająco stymulowany.
I rzeczywiście rozwinął w niespotykanym stopniu zdolności intelektualne oraz umiejętności w wielu kierunkach. Był matematykiem, kosmologiem, socjologiem, antropologiem, językoznawcą. Jednocześnie miał ogromne problemy z emocjami, relacjami społecznymi itd. A nam, do zdrowego funkcjonowania potrzebna jest równowaga aktywności zawodowej i związków
z innymi. Bilans wszystkiego, co wiemy, czujemy, robimy, musi się zgadzać. Inaczej wprowadzamy do mózgu, zatem i naszego życia niepokój i chaos.

Perfekcjonizm, pęd do bycia najlepszym we wszystkim, do sukcesu za wszelką cenę jest dla naszego mózgu wyzwaniem?

Przestymulowanie, multitasking staje się ostatnio sposobem na życie, ale musimy mieć świadomość, że zwykle ma negatywne skutki. Neuron jest komórką bardzo wyspecjalizowaną. On już się nie mnoży, tworzy synapsy, aby przesyłać impulsy, wymieniać informacje, komunikaty z ogromną prędkością. Podobno produkujemy ok. 50 tysięcy myśli dziennie, ale nadmiar myśli jest szkodliwy. Każdy neuron potrzebuje energii, substancji odżywczych, zabrania śmieci, które się zgromadziły w procesach metabolicznych, ochrony przed intruzami, czyli infekcjami, podparcia, także strukturalnego. Tę rolę odgrywają komórki glejowe, jest ich dużo więcej niż neuronalnych i one też potrzebują energii. Czyli dopiero połączenie pracy sieci neuronalnych i komórek glejowych zaczyna wyłaniać funkcję mózgu. Jeżeli zadań jest zbyt wiele, w tym samym czasie, mózg z czegoś z pewnością zrezygnuje, gdy zabraknie mu energii. Może ograniczać zarządzanie obronnymi funkcjami organizmu, otwierając w ten sposób drogę do choroby.

Mózg musi sobie również radzić z nagłymi zdarzeniami, urazami, zaburzeniami, chorobami. Jak dalece jest plastyczny, czy możemy przywrócić jego właściwe funkcjonowanie?

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Każdy człowiek jest niepowtarzalny, a jego mózg ma swój unikalny wzór połączeń neuronalnych, swój indywidualny metabolizm oraz własne tempo i jakość procesów plastycznych. Dodatkowo każda trauma jest inna a odpowiedź na stres specyficzna dla danej osoby. Na szczęście możliwości regeneracji mózgu są u większości osób relatywnie duże. Gdyby tak nie było, to raczej jako gatunek nie przetrwalibyśmy do dzisiaj. Nie wszystkie mechanizmy naprawcze znamy i rozumiemy, ale najważniejsze, że działają. Pacjenci, nawet po ciężkich urazach czy uszkadzających operacjach uczą się na nowo mówić, czytać, chodzić. Dzięki różnym terapiom możemy stymulować pożądane połączenia, wzmacniać potrzebne mechanizmy kompensacyjne i przywracać utracone funkcje.

Jak można mózg stymulować?

Jest wiele porad, wskazówek i metod, ale przede wszystkim mózg trzeba stymulować rozsądnie i adekwatnie do jego możliwości. Ważne są właściwa dieta, ćwiczenia intelektualne i ruchowe, odpoczynek i spokojny sen. Dobrze jest unikać rutyny i automatyzmów, wykonywać codzienne czynności w różny sposób np. myć zęby trzymając szczoteczkę w lewej ręce, gdy jesteśmy praworęczni, zmieniać trasę do pracy czy domu. Jednocześnie trzeba pamiętać o pozytywnym wzmocnieniu, cieszyć się z drobnych rzeczy a unikać negatywnych myśli, rozpamiętywania błędów i traumatycznych przeżyć w przeszłości i katastroficznych przewidywań na przyszłość. Pozwolić sobie i naszym dzieciom na zabawę, relaks i czasami na nudę. Pamiętajmy, że mózg pracuje cały czas, nawet kiedy śpimy. Zaopiekujmy się nim należycie.

W rozumieniu mózgu pomagają nam nowoczesne technologie. Stosowane są również w terapiach.

Tak, postęp nauki bardzo nam pomaga. Może jednak o tym porozmawiamy w następnym wywiadzie. Czuję, że mózgi czytelników potrzebują odpoczynku 😊

Dziękuję za rozmowę.

Ciąg dalszy nastąpi…