Frustrări și provocări neuronale

Justificat sau nu, noi, oamenii, ne alocăm multe drepturi și multe libertăți. Pretindem că am avea dreptul la miracolul numit Naștere încă din faza de embrion. Invocăm zgomotos și dreptul la cadoul numit Viață, la binecuvântarea numită Sănătate și la norocul numit Pace. Înainte de a ne rezerva toate privilegiile, n-ar trebui totuși să îngăduim și restului viețuitoarelor planetei aceleași libertăți? Cum ar fi dacă am evoca măcar din când în când Datoria Recunoștinței și a Smereniei în fața imensei generozități, în loc s-o provocăm tot timpul?

Chiar și după venirea pe lume continuă să se nască în noi nenumărate entități numite „celule” și să ne reînnoiască/reînvie mai toate componentele la intervale predeterminate. Cu puține excepții – neuronii și mușchiul inimii – suntem nou-nouți la fiecare șapte, maxim zece ani. Experții încă mai încearcă să smulgă tainele zestrei bine protejate de cutia craniană și, pe măsură ce descifrează mici detalii, întrezăresc și incomensurabilul necunoscutelor de dincolo de descoperire. Ce-i drept, accesul la centrul de comandă și control e extrem de dificil, dacă nu imposibil. Poți recurge la o sumedenie de teste – de la imagistică la biopsie – pentru oricare dintre organe, mai puțin însă pentru responsabilul cu gândirea. Nu-l poți aborda direct fără să riști dereglări majore pricinuite de sângerări, infecții și cicatrici cauzatoare de pierderi irecuperabile de materie cenușie – o dovadă în plus că nu dispunem de prea multe rezerve neuronale.

Oricât de incitant ar suna știrile despre neuronii născuți postnatal, (deocamdată) nu apelăm la trepanații în scop explorator. Recurgem la metode invazive doar atunci când am epuizat restul tentativelor investigative și terapeutice. Bolile neurologice continuă să fie o provocare, surprind adesea prin modul de manifestare și prin complexitate și sunt greu de decriptat și de recuperat. Neurologia este o specialitate pe cât de fascinantă, pe atât de frustrantă. Frustrarea cauzată de neputința înțelegerii mecanismelor de funcționare neuronală conduce la bombardarea creierului cu tot felul de substanțe despre care nu știm nimic concret înainte de a le fi administrat. Nu prea ai cum să descrii efectul cerebral al nicotinei, cafeinei, alcoolului, drogurilor – nici măcar al simplei ingestii de apă și hrană – fără să le testezi pe propria piele. Sau pe pielea altora, caz în care ești nevoit să te mulțumești cu informații și observații second-hand.

Despre generarea de neuroni funcționali din precursori neuronali adulți, cunoscută și ca neurogeneza adultă (NGA) la om există mult mai puține studii decât pentru alte specii – de la musculița de oțet la șoareci și delfini. Și e lesne de înțeles și de ce: Nu poți studia așa ceva decât postmortem și încă și atunci trebuie să te grăbești, altminteri riști ca markerii biologici (bunăoară celebra proteină Doublecortin, DCX) ai neuronilor tineri să fie descompuși de procese inerente și să devină nedetectabili. Fragili și instabili cum sunt, pot fi distruși chiar de metodele de lucru. În plus, e posibil ca posesorii de DCX să fie de fapt neuroni originari din perioada embrionară, simpli precursori neuronali latenți, care se pot maturiza (și nu naște) pe parcurs. Polemicile dintre susținătorii și scepticii NGA se poartă din anii ’60. La începutul actualului mileniu tocmai se consimțise că neuronii pot fi generați și după venirea pe lume a posesorilor. Liniștea consensuală a durat doar până în 2018, când prestigiosul (pe atunci) jurnal Nature a publicat un articol care pune la îndoială NGA și aduce ca argument imposibilitatea reproducerii rezultatelor experimentelor de către diverse echipe care au lucrat la identificarea neuronilor nou-născuți cu o tehnică specială de colorare.

Cândva majoritatea savanților au abandonat celebra DCX pe motiv că nu reprezintă dovada genezei neuronale, ci cel mult o pârghie ajutătoare, și au recurs la un alt biomarker, o substanță chimică pe nume brdU, integrată exclusiv de celulele care se divid. Cu încuviințarea pacienților suferind de tumori cerebrale maligne, li s-a injectat substanța respectivă, detectată apoi postmortem. Așa s-a demonstrat și la om ceea ce se cunoștea deja la șoareci: că neuronii din anumite zone ale creierului se pot divide și postnatal. Acel bazin germinativ se află undeva în hipocamp și paraventricular (în jurul cavităților conținătoare de lichid cefalorahidian). Din nefericire pentru cercetători, creierul e plin de celule non-neuronale libere să se multiplice și apte să le perturbe observațiile! Curiozitatea i-a împins însă pe savanți la un studiu și mai fascinant: În Suedia s-a recurs la metoda de datare cu carbon, mai precis la izotopul ¹⁴C, aruncat din abundență în atmosferă în anii ’50-’60, când se efectuau masiv teste supraterane cu materiale radioactive. Plecând de la premisa că prin lanțul trofic vor fi ajuns doze detectabile de ¹⁴C și în ADN-ul uman, s-a încercat estimarea vârstei neuronilor din diverse zone ale creierului. Așa au fost detectați neuroni mai tineri decât cei cu care se născuse posesorul. Alții insistă însă pe teoria că așa-zisele celule stem din hipocampul uman n-ar fi celule stem propriu-zise (așa cum le prezintă alte mamifere), ci doar diverse trepte intermediare, un fel de neuroni imaturi/latenți, ceea ce face din NGA umană un fenomen cu o dinamică aparte.

Oricum ar fi, vechile controverse au revenit, iar actualmente „scorul” publicațiilor atestatoare de NGA versus negaționiste a ajuns la 15-20 : 3. Știința nu este însă un meci în care învingătorul e declarat de afișajul panoului marcator de puncte, ci o muncă asiduă și sistematică, un proces continuu căruia i se ajustează permanent parametrii. Conciliatorii susțin că regenerarea neuronală se manifestă imediat postnatal și că e aproape dispărută pe la 7, cel târziu 13 ani, soartă pe care o împărtășim cu primatele, nu însă și cu alte mamifere. (Cu condiția ca mamiferele incluse în studiu să fi depășit vârsta copilăriei!) Care să fie motivul epuizării timpurii a capacității de regenerare neuronală? Să fie posibil ca mamiferul-om să vină pe lume mai „finisat” decât alte specii? Să fie faptul că ne consumăm rezervele în anii copilăriei, în perioada învățării și memorării intense, după care recurgem la exercițiu și rememorare, însușiri ce lipsesc altor specii? Să fie rezultatele discrepante ale diverselor studii mărturia faptului că… suntem diferiți și unii își folosesc rezervele într-un anume fel, în timp ce alții și le păstrează intacte mai mult timp? Să conteze și modul în care ne însușim cunoștințele – ca tocilari, sau ca procesatori inteligenți –, sau se mai face vinovat și mediul și respectiv stilul de viață menajator/otrăvitor de funcții neuronale?

Ne putem întreba de unde atâta fascinație pentru NGA – în pofida evidentelor limitări metodologice -, și de unde obsesia pentru a demonstra că undeva în creierul uman adult se nasc zilnic între 700 și 1.400 de neuroni, în condițiile în care ne naștem cu circa 100 de miliarde și nu putem influența rata nașterilor și nici transfera procesul în alte zone cerebrale, acolo unde e nevoie de reparații și de corectat defecte. Experții n-au detectat NGA și în alte regiuni, or, în funcții cognitive superioare se implică și neocortexul. În plus, simpla venire pe lume (ca om sau ca neuron) nu reprezintă garanția succesului, ci necesită învățare, educație, exercițiu. Neuroștiințele asociază NGA cu flexibilitatea cognitivă, practic cu plasticitatea neuronală. De aici și până la tentative de gestionare a declinului cognitiv atribuit vârstei, depresiei, bolii Alzheimer ori altor afecțiuni neuropsihice nu mai e decât un pas. De la suplimente alimentare la terapii genetice, toate căile sunt deschise! Deja s-a reușit generarea de celule stem neuronale hipotalamice din celule embrionare umane, cultivarea lor în laborator și implantarea în hipotalamusul de șoarece – unde s-a demonstrat că… se pot divide!

Fie că sunt născuți ulterior, odată cu posesorul și menținuți în standby, ori „cu forcepsul” în laborator, se speră ca acei neuroni să poată fi (re)activați și trimiși pe teren, unde ar putea suplini pierderile cauzate de un AVC, de diverse toxine, ori de traumatisme. Refuz să continui șirul reflecțiilor care „cred” în resuscitări și regenerări neuronale la scară extinsă… Nu pentru că mi-ar displăcea un asemenea succes epocal, ci fiindcă mi-e teamă că, odată dilema edificată, se vor iți și vânzătorii de iluzii despre vindecarea pe bandă rulantă a bolilor neurologice și neuropsihice, iar lucrurile se vor derula ca de obicei pe repede-înainte și nimeni nu va aloca mult timp studierii efectelor pe termen mediu și lung. Vorbim totuși de creier, de organul fără de care am fi doar… legume! Între noi fie spus: Dacă tot ne fascinează celulele stem, am putea porni de la lucruri la fel de revoluționare, dar mai inofensive. Cu siguranță am fi cu toții extrem de recunoscători dacă efortul științelor ar conduce la, să spunem… regenerarea dinților!

Mulți asociază depresia cu atrofia hipocampului – sediul NGA. Dar hipocampul este și locul nașterii memoriei. Prin urmare, și boala uitării e legată de degenerarea acelor neuroni. Există multe forme de demență și de tulburări ale evocării. Lăsăm deoparte amneziile multiple cauzate de AVC-uri, epilepsie, traumatisme, tumori, infecții etc. și ne concentrăm pe celebra maladie descrisă în urmă cu un secol de Alois Alzheimer. Dincolo de faptul că Alzheimer nu pare să fie atât apanajul vârstei înaintate, cât mai ales al civilizației, poate că, dacă am putea descrie colectivul victimelor și dacă am găsi câteva caracteristici comune – exceptând predispoziția genetică ce se poate manifesta sau nu –, am afla și din ce motive unele persoane îi cad pradă, iar altele nu.

Presupunând că ne naștem cu o rezervă de neuroni-stem pe care o epuizăm în tinerețe prin învățare și memorare, cum ne explicăm detectarea lor postmortem la persoane adulte? Greu de crezut că acele persoane au refuzat să și-i folosească și i-au pus la păstrare. Ne-o spune și dictonul cu omul care „învață cât trăiește”. Oare neuronii suferă de la prea multă sau de la prea puțină solicitare? (Știm că oamenii pot cădea în burnout în ambele situații.) La ce categorie de oameni/profesii e mai frecventă boala uitării? După toate aparențele (și statisticile), își racolează victimele în special dintre aceia care nu și-au solicitat prea des/mult conexiunile neuronale, independent de cunoștințele înmagazinate. Putem merge atât de departe încât să declarăm maladia Alzheimer boală profesională? Există studii care stabilesc o oarecare corelație între împuținarea amintirilor și activitățile care fie nu cer, fie nu oferă decât „tocirea” acelorași neuroni puși să execute zilnic aceleași sarcini, fără emoții și fără mari surprize. Pedagogi, politicieni, actori, ori simpli lucrători la bandă: oameni-roboți care și-au declamat rolul de sute și mii de ori, fără interpretări personale, fără să-și pună întrebări și fără să le caute răspunsuri ci doar au îndeplinit mecanic misiuni preț de-o viață. Rămâne totuși neclar în ce măsură cariera profesională e cauza sau efectul dereglărilor neuronale, ultima ipoteză presupunând ca boala să fie activă destul de precoce și să limiteze opțiunile profesionale. (Corespondentul testului PISA pentru adulți, PIAAC, vine cu cifre alarmante: unul din trei e incapabil să rezolve autonom probleme cotidiene.) La polul opus, pare-se că există și profesii care scad semnificativ riscul îmbolnăvirii. Dar profesia nu e singura provocare. Viața abundă în experiențe și experimente: trăiri dureroase, amintiri reprimate, decizii regretate și încercări eșuate. Bineînțeles, avem și opusul lor. Să fie de vină lipsa provocării, sau provocarea multiplă, pestriță, cacofonică și stridentă căreia nu-i mai face față nici cel mai robust dintre neuroni?

Încercăm să detectăm măcar câteva răspunsuri la ploaia de întrebări în literatura de specialitate. Neuroștiințele care nu „recunosc” NGA umană aduc argumentul unei necesități biologice care ține de stabilitatea populației neuronale. Doar așa e posibilă consolidarea unei memorii de lungă durată, stabilitatea comportamentului și păstrarea învățăturilor dobândite prin educație și experiență – abilități cu care alte specii (poate tocmai din cauza nașterii de noi și noi neuroni) nu se pot lăuda. (Unii susțin că nici mamifere mai longevive și cu creier mai complex – precum delfinii, elefanții ori balenele – n-ar dispune de NGA, tocmai pentru a nu-și risipi memoria și orientarea.) Hipocampul e sediul învățării asociative, comutatorul dintre memoria de scurtă și cea de lungă durată. El selectează informațiile și le trimite mai departe la neocortex, și o face mai ales în timpul somnului. Ne-o demonstrează însăși maladia Alzheimer: Primele amintiri care se șterg sunt ultimele născute. Pacienții uită lucruri proaspăt însușite, păstrează în schimb amintirile… copilăriei! Dar pentru asta nu e nevoie de deficit neuronal în hipocamp. La fel de bine ar putea să joace un rol și slăbirea/defectul conexiunilor care împiedică transferul/schimbul de informații dintre hipocamp (cache) și cortex (sediul memoriei de lungă durată). Fără conexiuni cu cortexul, neuronii săi n-ar putea depozita informațiile și n-ar putea contribui la dezvoltarea memoriei, ci ar trăi veșnic ziua cârtiței.

Să conteze oare modalitatea prin care ne însușim cunoștințele? Dacă neuronii hipocampului se mențin în formă prin învățare asociativă, să însemne că învățatul mecanic (pe dinafară) după modelul IA tocește neuronii și-i izolează, împiedicându-i să „socializeze” cu alți neuroni și împiedicându-și posesorii să înțeleagă, ceea ce-ar putea deschide mai târziu o portiță către uitare? Cine spune că „tocilarii” nu recurg la propriile asocieri – imagini, ritmuri, rime, fantezii etc. –, cu sprijinul cărora asimilează informații și-și consolidează memoria? Cine spune că un lucrător la bandă, un dătător cu sapa ori un măturător de stradă nu profită de răgazul conferit de monotonia activităților și nu-și solicită neuroni diverși, rezolvând astfel probleme existențiale? Cu greu găsești oameni care să nu se gândească la nimic. Fiecare discipol cu trucurile sale! Important e să-și provoace neuronii și să le dea permanent de lucru. Nu stocarea, ci folosirea cunoștințelor ne face inteligenți și ne deosebește de mașinăriile puse să „învețe” calculând nonstop fără să știe (de) ce. Fără programare și fără algoritmii corespunzători, unei IA nu-i va reuși nicicând ce-i reușește unui copil mic doar bazându-se pe intuiție: bunăoară să recunoască un animal viu după ce l-a văzut mai întâi într-o fotografie, ori să interpreteze mimica unei persoane.

E suficient să înțelegem sensul celor învățate ca să le păstrăm în sertar o veșnicie, sau e nevoie și de repetiții? Unii susțin că dopamina și plăcerea instalată prin înțelegere motivează infinit mai mult decât repetiția cunoscută drept mama învățăturii. (Oare din ce motive mulți dintre cei constrânși de istorie să-și însușească în școală limba rusă n-au rămas decât cu alfabetul?!)  Alții spun că învățarea se poate dez-văța, pe când dez-înțelegere nu prea există. Dar nu se uită la fel de ușor ochii care nu se văd, ca și cuvintele care nu se (mai) rostesc? Boala uitării nu cruță nici măcar automatisme precum mâncatul sau mersul pe bicicletă, indiferent în ce mod ni le-am însușit. Oricum ar fi, în memorie rămâne doar ce găsește un ecou anume. Restul se suprascrie. Specialiștii susțin că dobândirea de cunoștințe modifică în orice caz structura creierului. Se relatează cu mândrie despre sporirea volumului unor părți ale hipocampului la muzicieni sau la taximetriști profesioniști care exersează nonstop ani buni. Modificările au însă prețul lor: se petrec în detrimentul altor zone – care-și reduc dimensiunile – și al altor funcții cognitive. Altfel spus, ori memorezi numele câtorva mii de străzi și înveți să te orientezi pe ele, ori te dedici memorării de numere complexe. Ori memorezi mii de vocabule, ori exersezi tot atâtea ore un instrument muzical. Nu le poți face pe toate, cel puțin nu concomitent. Vestea bună e că modificările cerebrale sunt reversibile, ceea ce oferă posibilitatea „reprofilării”. Și ar mai fi ceva: Creierul are nevoie de pauze în care „digeră” conținuturi, sortează esențialul și-i găsește loc în cutia neagră. Ne-o comunică el însuși, prin refuzul de a mai „asimila” și respectiv „fugitul gândului” la altceva. Nimeni nu-i obligat să lenevească pentru asta, creierul se mulțumește și cu pauze active, cu condiția schimbării tematicii.

Dar dacă lucrurile stau exact invers și… cine-și solicită peste măsură neuronii achită prețul cerut de Alzheimer? Există cercetări despre „durerile facerii” memoriei și „suferințele” fizice ale neuronilor, ca urmare a fisurilor ADN-ului cauzate de efortul învățării, dar… asta e doar o parte a dezvăluirilor și se referă la șoarecii-Alzheimer, preparați ca atare de laboranți. Lucrurile stau cu totul altfel la șoarecii sănătoși, cărora mașinăriile biologice moleculare le-au reparat integral rupturile din ADN. Așadar, boala bate mai degrabă la ușa acelora care și-au maltratat neuronii cu stilul de viață, cu otrăvuri pe post de alimente, cu stres și izolare. Faptul că societatea modernă s-a decuplat aproape total de modul de viață în care boala Alzheimer era o raritate spune mai mult decât am vrea să auzim și decât suntem dispuși să reflectăm. Dar asta nu ne scutește de consecințe.

Poate că salvarea nu vine atât din adăugarea de noi neuroni, cât din păstrarea funcționalității celor existenți prin susținerea imunității și ameliorarea fluxului sanguin care alimentează creierul. Majoritatea experților opinează că putem antrena hipocampul și putem crește fitnessul neuronal prin sport și mișcare. Creierul poate și e dispus să învețe lucruri noi o viață întreagă, oricât de lungă. Cu condiția să fie provocat corespunzător și să i se asigure condiții de hrană și igienă. Dacă tot nu putem aduce pe lume mai mulți neuroni, poate că ar trebui să ne îngrijim de cei pe care-i avem deja și să nu-i lăsăm să moară de… frustrare, de curiozitate, sau de neglijare. Ce să facă hipocampul cu mai mulți neuroni înfometați, privați de energie și copleșiți de deșeuri cărora reciclarea (circuitul limfatic) nu le mai face față?!

Se poate ca demența să fie o consecință a imunosenescenței, dar poate că nu e așa. Poate că neuronii nu-și vor dezvălui secretele prea curând (și poate că e mai bine așa!), dar nu de aflarea lor depinde soarta omenirii, ci de respectul față de neprețuitul dar care este viața. Hipocampul nu necesită inginerii genetice și nici vreun hocus-pocus farmaceutic, și nu cere mai mult de la noi decât restul creierului și întregul organism: bun-simț și un stil de viață sănătos.