Nobelovu cenu získali vědci za objev našeho „vnitřního GPS“

  11:47aktualizováno  11:47
Švédská akademie věd vyhlásila nositele letošních cen za medicínu. Pro letošek jsou jimi vědci, kteří objasnili, jak mozek ví, kde je a jak vypadá mapa jeho bezprostředního okolí. Na tomto jevu lze také výjimečně dobře sledovat, jak funkce jednotlivých buněk souvisí s chováním celého organismu.

Nositeli Nobelovy cen za medicínu pro rok 2014 jsou Brit John O'Keefe a s ním norští manželé May‐Britt Moserová a Edvard Moserovi za objev buněk, které v mozku mají na starosti vytváření mapy našeho okolí.

Seniorem v trojici oceněných je jednoznačně John O’Keefe, jehož práce spadá hlavně do 60. a 70. let minulého století. V roce 1971 objevil tzv. místové neurony v oblasti mozku zvané hipokampus. Zabýval se chováním potkanů v uzavřeném prostoru. Zjistil, že v mozku existují buňky, které jsou aktivní pouze v případě, že zvíře dorazí na nějaké určité místo ve svém okolí.

Joh O'Keefe, jeden z nositelů Nobelovy ceny za medicínu pro rok 2014

Joh O'Keefe, jeden z nositelů Nobelovy ceny za medicínu pro rok 2014

Hlodavci (a jak se později ukázalo, tak i lidé a další zvířata) mají v mozku specializované buňky, které jsou většinu času neaktivní a rozsvítí se jen v souvislosti s nějakým místem. Britský neurobiolog tak odpověděl na dlouho zkoumanou otázku, jak se orientujeme ve svém okolí a také ukázal, že tato schopnost je vrozená.

Velkým vědeckým úspěchem jeho práce byla kromě objevu tzv. místových buněk i schopnost sledovat aktivitu mozku přímo během pohybu hlodavců díky implantovaným vodičům. O’Keefe nebyl první, kdo tuto metodu použil, ale jeho tým ji výrazně vylepšil a i díky tomu se vědcům otevřela možnost novými nástroji zkoumat fungování prostorové paměti, a díky tomu i alespoň částečně i paměti obecně.

O čtvrt století později...

Manželé Moserovi jsou příslušníky následující generace neurologů a cenou oceněná práce spadá do 90. let a prvního desetiletí 21. století. I oni se věnovali experimentům s hlodavci (ty jsou nejen díky O’Keefově práci jeden z hlavním neurobiologických modelů). Norští výzkumníci k poměrně velkému překvapení svých kolegů zjistili, že ne.

Objevili v související části mozku další skupinu neuronů, jejíž funkce je spojená s hipokampem (leží v povrchové kůře ve spánkovém laloku, která je hlavním dodavatelem vysoce předzpracovaných informací do hipokampu). Nazvali je anglicky „grid cells“, tedy „mřížkové“ buňky, protože síť bodů pokrývajících celé naše okolí (v případě zkoumaných potkanů tedy celou jejich „arénu“).

Velmi zjednodušeně řečeno, O’Keefe objevil způsob, jak si mozek označuje důležitá místa na mapě, manželé Moserovi pak našli, jak vypadá kódování souřadnic pro tuto mapu. V praxi je celý systém ještě složitější, třeba proto, že existují i další typy buněk (třeba sledujících jen pohyb hlavy čili směr pohledu) a oba zmiňované systémy i zbytek mozku jsou složitě propojené a vzájemně se ovlivňují mnoha způsoby. 

Klíčovým přínosem objevu ovšem je, že sledování prostorové paměti umožňuje propojit dva jinak velmi vzdálené světy: fungování jednotlivých buněk na jedné straně a chování celého organismu na straně druhé. „Věda je dnes velmi dobrá v popisu detailů až na úroveň jednotlivých buněk,“ říká docent Aleš Stuchlík z Fyziologického ústavu Akademie věd a pokračuje: „Ale přesně říct, jak přesně vznikají naše rozhodnutí nebo třeba vědomí, to už popsat nedokáže.“ Studium prostorové paměti je jedna z mála cest, jak obě roviny - buňky a organismy - studovat najednou.

Bezprostřední význam pro lidské pacienty zatím žádný přímý není. My dnes víme, že u řady mozkových poruch dochází k narušení prostorové paměti (zjevné je to třeba u Alzheimeraovy poruchy). Ale v tuto chvíli není jasné, jak by se mohl tento nedostatek napravit. Stále jde o výzkum na úrovni základní vědy, která zkoumá příčiny a principy, ale nedokáže třeba farmakologům říct, na co zacílit, aby došlo k omezení škod nebo její nápravě. Podle docenta Stuchlíka však poznání mechanismů, jakými reprezentujeme prostoro, by v budoucnu mohlo vytyčit cesty poznání postižení této schopnosti u neuropsychiatrických onemocnění a naznačit nové možnosti léčby.

Co bylo loni

V roce 2013 získali stejnou cenu James Rothman, Randy Schekman a Thomas Südhof se každým svým způsobem podíleli na objevu a objasnění toho, jak se bílkoviny a další důležité látky dostávají správné látky ve správnou chvíli na správné místo, a to jak přímo uvnitř samotných buněk, tak mezi jejich jednotlivými částmi. Jejich objevy se týkaly tzv. vezikulárního transportu. Vezikul čili transportní (nebo membránový) váček je malá "bublina" s membránou.

Letošní cena byla udělena obrazně řečeno spíše "za fyziologii" než "za medicínu". Zatím totiž nevedla přímo k vývoji žádného léku, i když jde o velmi důležitý poznatek, bez kterého by se podrobné poznání funkce našich buněk (a tedy i vývoj nových léků) neobešlo. Dohromady tak všichni tři vědci popsali do detailu zcela zásadní proces v našem těle, bez kterého bychom jeho funkci nemohli pochopit. Pomohli tak objasnit detaily řady neurologických či imunologickýchporuch, včetně cukrovky (více v našem starším článku).

Oprava: V článku jsme chybně uvedli laureáty za rok 2013. Za omyl se omlouváme.

Autor:
 

Nejčtenější

Unikla hesla rekordních 773 milionů uživatelů. Najdete tam to svoje?

Není heslo jako heslo. Či spíše heslo jako heslo vlastně ani není heslo.

Více než miliarda unikátních kombinací e-mailu a hesla unikla na web v zatím rekordní databázi přístupových údajů....

Nájemný vrah doplatil na svůj koníček, udaly jej chytré sportovní hodinky

Mark Fellows na snímku z desetikilometrového závodu v Manchesteru v roce 2015

Britský běžec a cyklista Mark Fellows byl odsouzen k doživotnímu trestu za dvojnásobnou vraždu. K jeho odhalení a...

Tito lidé neexistují. Počítač si je vymyslel, napodobí rasu i vlasy

Fotografie neexistujících celebrit generované neuronovou sítí Nvidia na základě...

Podívejte se na fotky lidí, které jste nikdy nepotkali a nepotkáte. Počítač si je totiž vymyslel. Generativní...

SpaceX začíná zkoušky „superrakety“. Bude se lesknout jako zrcadlo

Stavba pokusné rakety konceptu Starship na raketodromu SpaceX v jižním Texasu.

Fanouškům kosmonautiky přichystal šéf společnosti SpaceX Elon Musk na přelomu roku nečekaný dárek: nové plány na stavbu...

Jak ze soustruhu. Vypadá neuvěřitelně, ale ledový disk vznikl přirozeně

V americké řece Presumpscot plave ledový disk

Na řece Presumpscot v americkém státě Maine vznikl extrémně velký rotující ledový disk. Vypadá možná nepřirozeně, ale...

Další z rubriky

Tito lidé neexistují. Počítač si je vymyslel, napodobí rasu i vlasy

Fotografie neexistujících celebrit generované neuronovou sítí Nvidia na základě...

Podívejte se na fotky lidí, které jste nikdy nepotkali a nepotkáte. Počítač si je totiž vymyslel. Generativní...

Největší známý slon byl těžký asi jako Tyrannosaurus rex

Porovnání velikosti dospělého člověka s velikostí průměrně velkého samce a...

Jak si vede největší živočich, který v současnosti chodí po zemi, ve srovnání s pravěkými obyvateli naší planety?

Jak vzniká červený sníh a kde ho můžete najít v České republice

Ve vysokohorských polohách severoamerických pohoří jsou v letním období...

Červené zabarvení sněhu v horských a polárních oblastech způsobené masivním namnožením mikroskopických řas přitahuje...

Najdete na iDNES.cz