Επικαιρότητες και σύγχρονη επιστήμη

Σήμερα δεν θα ασχοληθώ με την τοπική επικαιρότητα, με τα τεκταινόμενα στον ΔΗΣΥ, τα παράπονα του καθενός που φανερώνουν τις άκρατες φιλοδοξίες του, στις πλείστες περιπτώσεις δυσανάλογες με το «μπόϊ» του/της. Μπήκαν σε ένα κομματικό «τραίνο» και περιμένουν σε ποιο σταθμό θα κατεβούν και θα «αρπάξουν» κάποιο αξίωμα, διότι νομίζουν ότι το «δικαιούνται»˙ περί αξιοκρατίας δεν γίνεται κανένας λόγος.

Ούτε θα ασχοληθώ με τα κλιματιστικά στα σχολεία ή το επίπεδο των μαθητών που πάτωσαν στις διεθνείς εξετάσεις. Ίσως να είμαι και η πρώτη που αρθρογράφησε επισημαίνοντας και προειδοποιώντας για τα κενά λόγια («τα ψεύτικα τα λόγια τα μεγάλα») και τις εξαγγελίες της υπουργού, εισπράττοντας οργανωμένες προσωπικές επιθέσεις (ad honimen) πάντα …με κοινοποιήσεις (ξεφτίλα). Έχω αρθρογραφήσει άπειρες φορές τονίζοντας ότι η λύση δεν είναι η αφαίρεση ύλης αλλά αλλαγή του τρόπου διδασκαλίας της ύλης.

Γι’ αυτό σήμερα θα ασχοληθώ με την επιστήμη, ένα χώρο που δεν μπορείς να εξαγγέλλεις χωρίς αποτέλεσμα διότι αμέσως σε παίρνουν κορόϊδο.

Τις τελευταίες μέρες ο διεθνής τύπος γέμισε με φωτογραφίες ενός μαλλιαρού 54χρονου που μοιάζει με χίππυ. Πρόκειται για τον Karl Deisseroth, που μαζί με τους Georg Nagel και Peter Hegemann μοιράστηκαν το Νόμπελ Φυσιολογίας και Ιατρικής 2026 για τη συμβολή τους και τις ανακαλύψεις στην Οπτογενετική (συνδυασμός οπτικής και γενετικής)˙ τεχνική που επιτρέπει στους επιστήμονες να ελέγχουν τη δραστηριότητα συγκεκριμένων κυττάρων με τη βοήθεια του φωτός.

Μέχρι πριν 100 χρόνια, ο εγκέφαλος παρέμενε βασικά ανεξερεύνητος. Όμως, στον 21ον αιώνα η νευροεπιστήμη, που ασχολείται με τη φύση, την προέλευση και τις συμπεριφορικές συνέπειες των εγκεφαλικών χαρακτηριστικών του ανθρώπου, έκαμε άλματα. Αποτελεί τεκμηριωμένη πλέον νευροεπιστημονική διαπίστωση ότι η εντυπωσιακή ατομικότητα της συμπεριφοράς του καθενός, οι ίδιοι οι συλλογικοί μας, είναι απόρροια της νευρωνικής μας συγκρότησης.

Επιστήμονες κύρους (Νανόπουλος, 1999) θεωρούν ότι «ο εγκέφαλος είναι μηχανή του νου» και όλα όσα «αποκαλούμε πνεύμα, ψυχή κ.λ.π. δεν είναι τίποτε άλλο παρά ιεραρχικά ανώτερες καταστάσεις του μυαλού μας».

Ο εγκέφαλος (1,5 κιλό ουσίας περίπου) αποτελεί την πιο πολύπλοκη και τελειότερη κατασκευή που δημιουργήθηκε ποτέ, χρειάστηκαν πάνω από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια να καταλήξει στην τελική εξελικτική μορφή του. Ο εγκέφαλος και ο νωτιαίος μυελός συνιστούν το Κεντρικό Νευρικό Σύστημα. Τα χαμηλότερα τμήματα /στρώματα του εγκεφάλου δημιουργήθηκαν εξελικτικά νωρίτερα από τα ανώτερα. Τα κατώτερα τμήματα του εγκεφάλου ικανοποιούν τις στοιχειώδεις λειτουργίες του ανθρώπινου οργανισμού ενώ τα ανώτερα προορίζονται για τις ανώτερες πνευματικές λειτουργίες του ανθρώπου.

Ο «σκεπτόμενος εγκέφαλος» βρίσκεται στον εγκεφαλικό φλοιό ή νεοφλοιό (neocortex) όπου πραγματοποιούνται οι ανώτερες πνευματικές λειτουργίες του ανθρώπου (σκέψη, νοημοσύνη)˙ αποτελεί το κατεξοχήν σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών του ανθρώπου. Βασική δομική και λειτουργική μονάδα του νευρικού συστήματος είναι ο νευρώνας, ένα εξειδικευμένο νευρικό κύτταρο που είναι υπεύθυνο για τη λήψη, την επεξεργασία και τη μετάδοση ηλεκτρικών και χημικών σημάτων σε ολόκληρο το σώμα.

Υπόψη ότι ο κυρίως εγκέφαλος αποτελείται από 30 δισεκ. νευρικά κύτταρα με απίθανες μεταξύ τους διασυνδέσεις που επεξεργάζονται πληροφορίες όπως ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής.

Στον νευρώνα γίνονται οι «υπολογισμοί» μέσω των οποίων τελικά προκύπτει ο νους σαν «αναφυόμενη ιδιότητα» του εγκεφάλου. Η όλη επικοινωνία / μετάδοση σημάτων / πληροφοριών μεταξύ των κυττάρων είναι πολύπλοκη και γίνεται με δύο διαφορετικούς τρόπους: ηλεκτρικό και χημικό. Τα σημεία όπου ένας νευρώνας «ακουμπά» σε έναν άλλον λέγονται συνάψεις. Κάθε νευρώνας έχει περίπου 1000 συνάψεις, «επαφές», με άλλους νευρώνες). Στο σημείο της σύναψης, υπάρχει ένα κενό (συναπτικό χάσμα -μήκους περίπου 20 nm=20 δισεκατομμυριοστά του μέτρου), όπου μεταδίδονται μόρια ουσιών (νευροδιαβιβαστές). Ένα ηλεκτρικό σήμα προκαλεί την ελευθέρωση των νευροδιαβιβαστών, που ταξιδεύουν διαμέσου του συναπτικού χάσματος.

Το όλο σύστημα στηρίζεται στην αλληλεπίδραση των νευρώνων που αποτελεί και τη βάση της νοημοσύνης. Όλη αυτή η διαδικασία γίνεται εξαιρετικά γρήγορα, σε μικροδευτερόλεπτα (εκατομμυριοστά του δευτ.). Σε μια τυπική σύναψη συμβαίνει μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας σε χημική, και μετά πάλι σε ηλεκτρική. Αυτή η μεταφορά των σημάτων από το ένα νευρικό κύτταρο στο άλλο είναι πολύ σημαντική, ειδικά για τη διαδικασία της μάθησης, αφού συμβάλλει στη διαδικασία επεξεργασίας πληροφοριών.

Εδώ είναι που προκύπτει η σημασία της νέας ερευνητικής τεχνικής, της Οπτογενετικής, διότι συνδυάζει τη γενετική και το φως για τον έλεγχο της δραστηριότητας των νευρώνων με μεγάλη ακρίβεια.

Η διαδικασία αρχίζει με μια γενετική τροποποίηση, όπου εισάγεται ένα ειδικό γονίδιο (που παράγει φωτοευαίσθητες πρωτεΐνες) από μονοκύτταρους οργανισμούς (όπως φύκια ή βακτήρια) σε κύτταρα-στόχους. Οι πρωτεΐνες αυτές όταν εκτίθενται σε συγκεκριμένα χρώματα φωτός (όπως το μπλε ή το πορτοκαλί) μέσω μικροσκοπικών καλωδίων, λειτουργούν ως διακόπτες. Για παράδειγμα, το μπλε φως ανοίγει τους διαύλους για την ενεργοποίηση ενός κυττάρου (πυροδότηση ηλεκτρικού σήματος), ενώ άλλες πρωτεΐνες χρησιμοποιούν το φως για την απενεργοποίηση.

Η μέθοδος έχει πολλές εφαρμογές:

1.Χαρτογράφηση του εγκεφάλου. Ήδη γίνονται πειράματα  σε ζώα για να διαπιστώσουν πώς συγκεκριμένα νευρικά κυκλώματα ελέγχουν τη συμπεριφορά, τη μάθηση, τον φόβο, τη μνήμη.

2.Η μέθοδος βοηθά τους επιστήμονες να μελετούν νευρολογικές και ψυχιατρικές παθήσεις, όπως η νόσος του Πάρκινσον, η επιληψία και η κατάθλιψη, σε εργαστηριακό περιβάλλον.

3.Κλινικοί ερευνητές δοκιμάζουν οπτογενετικές γονιδιακές θεραπείες για την αποκατάσταση της όρασης σε άτομα με εκφυλιστικές παθήσεις των οφθαλμών.