H χωροταξία του οργάνου που μας κάνει ανθρώπους

 

ΙΩΑΝΝΑ ΣΟΥΦΛΕΡΗ

Με ένα τρισεκατομμύριο κύτταρα τα οποία δημιουργούν έναν ασύλληπτο αριθμό συνάψεων (σημείων επικοινωνίας), ο ανθρώπινος εγκέφαλος δεν είναι μόνο το πολυπλοκότερο όργανο που δημιουργήθηκε κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, είναι επίσης το όργανο στο οποίο χρωστούμε την ανθρώπινη φύση μας, το όργανο στο οποίο γεννιούνται τα αισθήματά μας και το οποίο καθορίζει τις αντιδράσεις μας.

Δεν είναι λοιπόν περίεργο που τα «τι» και «πώς» του εγκεφάλου απασχόλησαν σχεδόν όλα τα φωτισμένα πνεύματα κάθε χρονικής περιόδου [τον Ιπποκράτη και τον Γαληνό, τον Νικόλαο Κοπέρνικο (Nicholas Copernicus) και τον Αντρέα Βεσάλιους (Andreas Vesalius), τον Κάρολο Δαρβίνο (Charles Darwin) και τον Φράνσις Κρικ (Francis Crick), για να αναφέρουμε μερικούς] ούτε το γεγονός ότι τα ερωτήματα που αφορούν τον εγκέφαλο είναι συχνά φιλοσοφικά ερωτήματα.

Μεταξύ των πατέρων των σύγχρονων νευροεπιστημών (με τον όρο αυτόν περιγράφεται το σύνολο των διαφορετικών επιστημονικών πεδίων τα οποία απαιτούνται για να μελετηθεί το όργανο των οργάνων) συγκαταλέγονται ο Βρετανός Τόμας Γουίλις (Thomas Willis, 1621-1675), ο Ιταλός Καμίλο Γκόλτζι (Camillo Golgi, 1843-1926) και ο Ισπανός Σαντιάγο Ραμόν ι Καχάλ (Santiago Ramon y Cajal, 1852-1934).

Ο πρώτος έθεσε τις βάσεις της νευροανατομίας, δίνοντας τις πρώτες ακριβείς περιγραφές του υγιούς αλλά και των ασθενών εγκεφάλων. Ως γιατρός, ο Γουίλις παρακολουθούσε τους ασθενείς του για χρόνια και συχνά ανέτεμνε τους εγκεφάλους τους μετά τον θάνατό τους. Ετσι μπόρεσε να αντιστοιχήσει παθολογικές παρατηρήσεις με ανατομικά ευρήματα. Σε αυτόν χρωστούμε πολλούς από τους ανατομικούς όρους που χρησιμοποιούνται ακόμη και σήμερα (και οι οποίοι έχουν λατινική ή ελληνική ρίζα, καθώς τα αρχαία ελληνικά και τα λατινικά ήταν την εποχή του Γουίλις οι γλώσσες των επιστημών), αλλά και την περιγραφή συμπτωμάτων ασθενειών όπως η μυασθένεια καθώς και την περιγραφή των μορφολογικών ανωμαλιών στον εγκέφαλο διανοητικά καθυστερημένων ατόμων.

Το όνομα του Καμίλο Γκόλτζι θα μείνει στην ιστορία των επιστημών για πολλούς λόγους (υπάρχει ένα ενδοκυτταρικό οργανίδιο το οποίο φέρει το όνομά του, περιέγραψε τον κύκλο του παρασίτου της ελονοσίας στα ανθρώπινα ερυθρά αιμοσφαίρια...), αλλά σε ό,τι αφορά τις νευροεπιστήμες το όνομά του είναι συνδεδεμένο με τη «μαύρη αντίδραση». Πρόκειται για μια τεχνική χρώσης των νευρικών κυττάρων, η οποία, για λόγους που παραμένουν άγνωστοι ακόμη και σήμερα, βάφει με μαύρο χρώμα που οφείλεται στη χρήση ασημιού ορισμένα μόνο κύτταρα, κάνοντάς τα να ξεχωρίζουν από τον κυκεώνα των νευρωνικών δικτύων και κατά συνέπεια να προσφέρονται για μικροσκοπική παρατήρηση και μελέτη. Ο Γκόλτζι χρησιμοποίησε τη μέθοδό του για να μελετήσει εκτενώς την παρεγκεφαλίδα και όχι μόνο και πέρασε τη ζωή του τελειοποιώντας την.

Αυτός όμως που αξιοποίησε στο έπακρο την τεχνική του Γκόλτζι είναι ο Σαντιάγο Ραμόν ι Καχάλ, ο οποίος εκτός από ακούραστος «τεχνίτης του μικροσκοπίου» ήταν και άριστος στο σχέδιο (όπως γνωρίζουν όλοι οι φοιτητές που νευρολογίας που σίγουρα είχαν την τύχη να θαυμάσουν τα έργα του). H αίσθηση του εγκεφάλου που απέκτησε ο Καχάλ χρησιμοποιώντας τη «μαύρη αντίδραση» ήταν τέτοια που του επέτρεψε όχι μόνο να περιγράψει τα νευρικά κύτταρα αλλά να προβεί σε συμπεράσματα σχετικά με τη λειτουργία τους (τα οποία απεδείχθησαν αληθινά ύστερα από δεκαετίες, όταν η ανάπτυξη άλλων τεχνικών επέτρεψε τη διεξοδική διερεύνηση της φυσιολογίας των νευρικών κυττάρων). Είναι χαρακτηριστικό ότι το 1894, όταν προσεκλήθη να δώσει διάλεξη στο Λονδίνο, ο Καχάλ αναφέρθηκε στη συνεχή αναδιαμόρφωση των δενδριτικών και αξονικών πεδίων (οι δενδρίτες και οι νευράξονες είναι στοιχεία των νευρικών κυττάρων) ως συνέπεια της χρήσης ή της μη χρήσης τους. Πρόκειται στην ουσία για μια πρώιμη αναφορά στην πλαστικότητα του εγκεφάλου («BήμαScience», σελ. 6). Ο λόγος δε για τον οποίο ο Καχάλ θεωρείται ο πατέρας των σύγχρονων νευροεπιστημών είναι το γεγονός ότι εξέφρασε, κόντρα στο ρεύμα της εποχής και τον Καμίλο Γκόλτζι, την άποψη ότι το νευρικό σύστημα αποτελείται από ανεξάρτητα νευρικά κύτταρα τα οποία επικοινωνούν αλλά δεν συνδέονται (όπως τελικά απεδείχθη όταν έκανε την εμφάνισή του το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο).

H μονάδα του εγκεφάλου (το νευρικό κύτταρο) αλλά και ολόκληρο το όργανο αποτελούν σήμερα πεδία έντονης και συστηματικής ερευνητικής δραστηριότητας, από την οποία έχουν προκύψει αξιοθαύμαστα αποτελέσματα. Είναι πολύ χαρακτηριστικό το γεγονός ότι σχεδόν κάθε ημέρα φθάνουν στη δημοσιότητα πληροφορίες που αφορούν νέα ευρήματα για τον εγκέφαλο, ενώ την τελευταία πενταετία (από το 2000 ως το 2004) τρία Βραβεία Νομπέλ δόθηκαν για έρευνες που σχετίζονταν με τον εγκέφαλο (το 2004, για έρευνες που αφορούσαν τη διαλεύκανση των μηχανισμών της όσφρησης και πώς ο εγκέφαλος αντιλαμβάνεται τις οσμές, το 2003 για την ανακάλυψη της μαγνητικής τομογραφίας, η εξελιγμένη μορφή της οποίας έχει προαγάγει την έρευνα του εγκεφάλου, και το 2000 για τη διαλεύκανση του μηχανισμού μετάδοσης μηνυμάτων στο νευρικό σύστημα).

Τα μέσα που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες για να μελετήσουν τον εγκέφαλο ή τα κύτταρά του είναι πολλά: από μελέτες της φυσιολογίας και του ηλεκτρικού δυναμικού μοναδικών νευρικών κυττάρων μέχρι παρατήρηση της ενεργοποίησης των περιοχών του που παρουσιάζουν αυξημένη δραστηριότητα (υπολογίζεται με μέτρηση της κατανάλωσης γλυκόζης, από εξειδικευμένους τομογράφους) όταν οι εθελοντές εκτελούν συγκεκριμένες δραστηριότητες. Φυσικά υπάρχει πάντοτε η πληροφορία που συγκεντρώνεται από τους τραυματισμούς του εγκεφάλου και τη μελέτη των συνεπειών που έχουν αυτές στις λειτουργίες του ασθενούς, ενώ πρόσφατα ένας τεράστιος όγκος πληροφοριών έχει προστεθεί από την αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου γονιδιώματος και τη μελέτη γονιδίων που σχετίζονται με τον εγκέφαλο.

Οι πρόοδοι που έχουν συντελεστεί τα τελευταία χρόνια έχουν δώσει στους επιστήμονες σημαντικές πληροφορίες, οι οποίες έχουν ήδη αξιοποιηθεί (π.χ., στην ανάπτυξη αποτελεσματικότερων φαρμάκων για ψυχιατρικές νόσους ή στην ορθολογική χρήση τους) και συνεχίζουν να αξιοποιούνται. Ωστόσο θα ήταν υπερβολή να πούμε ότι πλησιάζουμε στη λύση των αινιγμάτων του εγκεφάλου. (Αρκεί να σκεφθεί κανείς ότι από τις 30.000 γονίδια του ανθρώπου τα μισά περίπου τον αφορούν). Ισως τελικά η γοητεία του εγκεφάλου να έγκειται ακριβώς στη δυσκολία που έχουμε να κατανοήσουμε το όργανο κάνοντας χρήση του εαυτού του...

 

ΤΟ ΒΗΜΑ , 20-03-2005