E-kniha: Člověk, jeho mozek a svět - Miroslav Orel; Věra Facová; kolektiv

Poděkování

Chceme poděkovat vem, kteří přímo i nepřímo k napsání a vydání této knihy

přispěli. Mnozí si nemusejí být svého přispění ani vědomi nebo by svůj podíl

nenazvali podílem třeba z jim dané skromnosti nebo proto, e ovlivnili nae

ivotní pouti ve zcela jiné oblasti, ne je psaní knih.

Miroslav Orel a Věra Facová

Můj obzvlátě velký dík patří kolegyni Věře a její rodině (manelovi, synovi,

mamince i zesnulému tatínkovi) a mým rodičům, bez nich bez jejich podpory

a porozumění by nebylo mnohé, včetně této knihy.

Miroslav Orel

MUDr. PhDr. Miroslav Orel

PaedDr. Mgr. Věra Facová a kol.

ČLOVĚK, JEHO MOZEK A SVĚT

Autorský kolektiv

prof. RNDr. Pavel Anzenbacher, DrSc. Ústav farmakologie LF UP a FN Olomouc

prof. MUDr. Miroslav Heřman, Ph.D. Radiologická klinika LF UP a FN Olomouc

MUDr. Martin Kaláb Kardiochirurgická klinika LF UP a FN Olomouc

MUDr. Bohdan Křupka, Ph.D. Neurologické oddělení, Vsetínská nemocnice, a.s.

PhDr. Radko Obereignerů, Ph.D. Katedra psychologie FF UP a FN Olomouc

doc. PhDr. Vladimír Řehan, CSs. Katedra psychologie FF UP Olomouc

Jiří imonek promovaný jednooborový psycholog

doc. MUDr. Rostislav Večeřa, Ph.D. Ústav farmakologie LF UP a FN Olomouc

prof. MUDr. Jaroslav Veselý, CSc. Ústav patologické fyziologie LF UP a FN Olomouc

Vydala Grada Publishing, a.s.

U Průhonu 22, 170 00 Praha 7

tel.: +420 220 386 401, fax: +420 220 386 400

www.grada.cz

jako svou 3678. publikaci

Odpovědná redaktorka Mgr. Drahue Maková

Sazba a zlom Milan Vokál

Ilustrace MUDr. PhDr. Miroslav Orel

Počet stran 256

Vydání 1., 2009

Vytiskly Tiskárny Havlíčkův Brod, a.s.

Husova ulice 1881, Havlíčkův Brod

Recenzovali:

prof. PhDr. Alena Plháková, CSc.

doc. MUDr. Ján Prako, Ph.D.

Š Grada Publishing, a.s., 2009

Cover Photo Š MUDr. PhDr. Miroslav Orel

ISBN 978-80-247-2617-5

verze osvit 1; 11. May 2009,

OBSAH

1. KRÁTKÉ SLOVO NA ÚVOD ............................8

2. JAK JSME TO VIDĚLI KDYSI A JAK TO VIDÍME DNES ...........9

Martin Kaláb

3. Z ČEHO JE MOZEK POSTAVEN A JAK FUNGUJE ..............16

Miroslav Orel, Věra Facová, Jaroslav Veselý 3.1 Základní cihly stavby zvané mozek (nervové buňky) ..............17

Miroslav Orel

3.1.1 Plazmatická membrána nervové buňky .................23

3.1.2 Dalí součásti nervových buněk .....................28

3.1.3 Jak jsou nervové buňky navzájem propojeny ..............30

3.1.4 Chemičtí poslové informací (neuromediátory, neuromodulátory

a neuropeptidy) .............................38

3.2 Buňky, bez kterých to také nejde (podpůrné buňky) ..............46

Miroslav Orel 3.3 Co vechno v mozku najdeme a k čemu to je ..................48

Miroslav Orel, Věra Facová

3.3.1 Bez čeho se ani nenadechneme aneb I. etá mozku

(mozkový kmen) ............................51

3.3.2 Bez čeho se také neobejdeme aneb II. etá mozku

(mezimozek a mozeček) ........................53

3.3.3 Co to celé korunuje aneb III. etá mozku (koncový mozek) ......59

3.3.4 Nervy, které patří mozku ........................91

3.4 Kdy jsme zlí (problematika agrese) ......................95

Miroslav Orel, Věra Facová 3.5 Kdy bdíme a kdy spíme ............................99

Miroslav Orel, Věra Facová

3.5.1 Poruchy spánku ............................103

3.6 Nervové řízení tělesných funkcí ........................107

Miroslav Orel, Věra Facová 3.7 Vědomí z pohledu neuronálních funkcí ....................108

Jaroslav Veselý

3.7.1 Původ vědomí a vědomí jako proces .................109

3.7.2 Je vědomí pouhá abstrakce? ......................111

3.7.3 Vědomí individuální a kolektivní ...................112

3.7.4 Řeč ...................................112

3.7.5 Povaha nervových procesů ......................112

3.7.6 Nervová aktivita v mozku .......................113

3.7.7 Změny vědomí a dostupnost vědomí .................114

4. KOMPLEXNÍ PŘÍSTUP ANEB STARONOVÁ PSYCHOSOMATIKA ...116

Miroslav Orel, Věra Facová 4.1 Somatoformní poruchy .............................122

5. JAK MOZEK VZNIKÁ, ROSTE A VYVÍJÍ SE .................126

Věra Facová, Miroslav Orel 5.1 Jetě ne se narodíme .............................127

Miroslav Orel 5.2 Co je k tomu potřeba (růstové faktory aj.) ...................133

Miroslav Orel 5.3 Kdy ve neprobíhá, jak by mělo (poruchy psychického vývoje) .......136

Věra Facová, Miroslav Orel

5.4 Kdy mozek umírá ...............................137

Miroslav Orel

6. JAK MŮEME MOZEK SLEDOVAT A ZKOUMAT .............139

Miroslav Heřman, Radko Obereignerů, Miroslav Orel, Věra Facová 6.1 Vyetřovací metody v rukou lékařů ......................139

Miroslav Heřman

6.1.1 Vyetření struktury mozku (ct, mr aj.) .................139

6.1.2 Funkční vyetření mozku (EEG, PET, fMRI) .............147

6.2 Vyetřovací metody v rukou psychologů ...................149

Radko Obereignerů, Miroslav Orel, Věra Facová

6.2.1 Metody neuropsychologického a psychologického vyetření .....149

Radko Obereignerů

6.2.2 A jedna z metod nejnovějích .....................160

Miroslav Orel, Věra Facová

7. KDY NĚCO NEFUNGUJE, JAK MÁ ......................162

Miroslav Orel, Věra Facová, Vladimír Řehan, Bohdan Křupka 7.1 Psychiatrie známá neznámá ..........................162

Miroslav Orel, Věra Facová

7.1.1 Kdy nejde myslet (demence a jiné) ..................163

Miroslav Orel, Věra Facová

7.1.2 Kdy se leccos zdá jiné (poruchy osobnosti a schizofrenie) ......174

Miroslav Orel, Věra Facová

7.1.3 Kdy se cítíme jinak (problematika poruch nálady) ..........189

Miroslav Orel, Věra Facová

7.1.4 Kdy bez něčeho nemůeme být (problematika závislosti) ......197

Vladimír Řehan

7.2 Neurologie známá neznámá ..........................207

Bohdan Křupka

7.2.1 Kdy roste, co by růst nemělo (problematika nádorů mozku) .....208

7.2.2 Kdy je aktivní to, co by být nemělo (problematika epilepsie

a migrény) ...............................210

7.2.3 Kdy krev neteče, jak má (problematika mozkových příhod) .....212

7.2.4 Kdy nás zradí imunita (problematika roztrouené sklerózy) .....215

7.2.5 Kdy chybí poslové (problematika Parkinsonovy nemoci aj.) ....216

7.2.6 Kdy to bolí (problematika bolesti) ..................217

8. MŮEME MOZEK OVLIVNIT? .........................219

Miroslav Orel, Věra Facová, Rostislav Večeřa, Pavel Anzenbacher 8.1 Psychofarmaka léky pro dui (?) .......................219

Miroslav Orel 8.2 Léky tlumící bolest a jiné ...........................226

Rostislav Večeřa 8.3 A co drogy? ..................................229

Rostislav Večeřa

8.4 Kdy se toho podá víc aneb lékové interakce .................231

Pavel Anzenbacher

8.5 Jakými dalími metodami mohou lékaři ovlivnit mozek ...........234

Miroslav Orel

8.5.1 Elektrokonvulzivní léčba .......................234

8.5.2 Léčba světlem fototerapie ......................236

8.5.3 Spánková deprivace ..........................236

8.5.4 Transkraniální magnetická stimulace .................236

8.5.5 Psychochirurgie ............................237

8.5.6 Některé dalí postupy .........................238

8.6 Těko na bojiti, lehko na cvičiti aneb učení a vývoj .............238

Věra Facová, Jiří imonek, Miroslav Orel

8.6.1 Novorozenec a kojenec ........................238

8.6.2 Batole .................................240

8.6.3 Předkolní věk .............................241

8.6.4 Mladí kolní věk ...........................242

8.6.5 Starí kolní věk ............................243

8.6.6 Adolescence ..............................243

8.6.7 Čemu se lze také naučit ........................244

Jiří imonek

8.7 A co psychoterapie? ..............................245

Miroslav Orel, Věra Facová

9. KRÁTKÉ SLOVO NA ZÁVĚR ANEB VYPLÝVÁ Z TOHO NĚCO? .....248

LITERATURA ...................................249

SEZNAM ZKRATEK ...............................252

REJSTŘÍK .....................................254

1. KRÁTKÉ SLOVO NA ÚVOD

Poznání a vědění je jako irý oceán. A my stojíme na jeho břehu. Na někte

rých místech nám voda sahá po kotníky, jinde jsme se odváili dál. Nae lodě vzdorují mořským vlnám a větru. Ale stále zůstává nezměrná hlubina pod povrchem prostor tak blízký a zároveň tak vzdálený, tvorové, o jejich existenci nemáme ani ponětí a jejich tvary a barvy bychom nedokázali sami vymyslet. Kniha, kterou máte v rukou, přináí některé poznatky o nejkomplikovanějí stavbě, kterou na Zemi máme o lidském mozku.

Jsme si vědomi toho, e ne se k vám publikace dostane, mohou být poznatky irí, přesnějí, novějí. Víme, e jsme spoustu věcí moná mohli napsat jinak, nicméně jsme se snaili co nejpřístupněji vám přiblíit orgán, bez kterého bychom nebyli tím, čím jsme lidskými bytostmi.

V jednotlivých kapitolách větinou propojujeme otázky stavby, fungování a poruch, protoe je úplně oddělit neumíme a neumí to ani ná mozek. Ono toti opravdu vechno souvisí se vím. I proto jsme se kromě kapitol o poruchách z pohledu psychiatrie a neurologie, o monostech medicínského a psychologického vyetření a ovlivnění mozku rozhodli zařadit také krátkou kapitolu o komplexním přístupu. Kdy jsme se odhodlávali k napsání této knihy, vycházeli jsme nejen z toho, čím se profesně zabýváme a co je tématem ádaným, ale hlavně z toho, co děláme a co máme rádi. A čtenářům a u náhodně listujícím nebo pozorně čtoucím přejeme následující: dělejte to, co máte opravdu rádi. A u je to cokoliv... V Olomouci 1. září 2008 Miroslav Orel a Věra Facová 8 / Člověk, jeho mozek a svět

2. JAK JSME TO VIDĚLI KDYSI A JAK TO

VIDÍME DNES

Martin Kaláb

Mozek je orgán, který vzbuzuje pocit lehkého mrazení a představu tajemné

ho, doposud ne zcela probádaného. Je kontinentem lidského těla, kde lze jetě dnes najít nejedno bílé místo.

I laikovi je jasné, e bez mozku není mylení, e mozek je tím hlavním řídícím a koordinačním

centrem organismu. Ne vdy to vak bylo tak jednoznačně vnímáno. Trvalo dlouhou dobu, ne si

mozek vydobyl své postavení v tlustých knihách medicíny i filozofie.

Mozek je hlenovitá hmota bez větího významu v lidském těle, nanejvý určená k ochlazování

krve zahřáté vrozeným teplem a k navození spánku. tak pravil slavnýAristoteles(citace pouita

z Clarke, E.: Aristotelian concepts of the form and function of the brain. Bulletin of the History of

Medicine, 1963, 37, 114).

Aristoteles (384322 př. n. l.) sám pitval celou kálu zvířat od mořských jeků a po slony. Na kuřecím embryu si viml, e prvním orgánem, který jeví známky aktivity, je srdce. Povaoval ho tedy za hybatele ivota a zdroj tělesného tepla. Právě tělesné teplo spojoval s inteligencí. Z ivých bytostí nejvíce tepla vytvoří člověk a ten také potřebuje nejvýkonnějí chladící systém v podobě mozkové tkáně. Mylence, e by mozek mohl být centrem mylení, se vysmíval.

Je paradoxem, e jeho učitel Platon (483348 nebo 347 př. n. l.) se stal autorem tzv. duchovní anatomie. Umístil mozek do centra kosmu. Bohové, kteří dostali za úkol stvořit člověka, začali u hlavy, která má kulatý tvar, stejně jako kosmos.

Aristoteles ani Platon nebyli první, kdo se zabýval mozkem. Nejstarí dochované zmínky o mani

pulaci s ním pocházejí ze starověkého Egypta z období asi 4 000 let př. n. l. Duchovní, kteří mumi

fikací připravovali mrtvé na cestu do záhrobí, pomocí drátů zavedených nosem prorazili čichovou

kost na spodině přední jámy lební a postupně vytahovali z útrob hlavy řídkou, kaovitou hmotu,

o které neměli vůbec představu, k čemu slouí. Prázdná lebka byla poté vycpána látkou. Srdce, po

vaované za sídlo due a inteligence, muselo zůstat v těle. Bez něho nebyla moná cesta do záhrobí

(zatímco bez mozku ano).

Vrame se ke starověkým Řekům. Asi 500 let př. n. l. (jetě před Platonem a Aristotelem) řecký filozof Alkmeon vyřízl z hlavy zvířete oko a viml si vláken procházejících do lebky. Netuil nic o existenci zrakového nervu, spatřenou strukturu povaoval za kanálek. Podobné dutiny ústící do lebky objevil i při zkoumání ucha a nosu. Doel k názoru, e lidské tělo je protkáno sítí podobných kanálků, kterými proudí vzduní duchové tzv. pneumata. Pak u nebylo daleko od úvahy, e na mozek jsou

/ 9

napojeny vechny smysly a e centrem vnímání není srdce, ale právě mozek. To byla vcelku revoluční mylenka, leč bez hmatatelného podkladu.

Alkmeon ani jeho následovníci zatím nevěděli nic o nervových svazcích a vláknech. Řekové ne

chtěli pitvat člověka. Důvod? Due zemřelého by nenalezla klid v posmrtném ivotě. Museli si

tedy vystačit s teorií, e tělo je sloeno z kombinace čtyř tekutin, které nazývali humory krev,

hlen, černá luč a lutá luč. Nemoci pak vysvětlovali poruením jejich rovnováhy.

V kadé době se ale najdou vzbouřenci proti zaitým dogmatům. Ve starém Řecku to byli Herofilos a Erasistratos, kteří poruili tabu prokazatelně pitvali lidská těla. Herofilos jako první popsal bledá vlákna vycházející z mozku nervy a odliil velký mozek a mozeček. Erasistratos povaoval objevené nervy za trubice vedoucí vzduná pneumata z mozku do svalů. A aby toho nebylo málo, dokonce se odváil tvrdit, e právě mozek je sídlem inteligence člověka.

Více snad v tehdejí době nebylo ani moné zjistit. Mozková tkáň po vyjmutí z lebky podléhala

rychlému rozkladu.

Roku 150 n. l. přiel z Turecka do Alexandrie mladý Galenos (129199). Začal jako lékař gladiátorů a neměl jetě ani potuchy o tom, jak výrazně ovlivní medicínu na dalích 1 500 let.

I on se musel obejít bez pitev lidí. To, e nikdy neotevřel lidské tělo, se také stalo příčinou jeho největího medicínského omylu chybného vysvětlení systému proudění krve. V jeho podání prakticky nelze hovořit o krevním oběhu (ale o tom snad někdy v jiné knize).

Do svých třiceti let vak Galenos vytvořilnový pohledna lidský organismus. Spojil poznatky Pla

tona, Aristotela a Hippokrata. To ve doplnil o vlastní poznatky. Podle Galena se jídlo v těle měnilo

na tkáně a dech na dui. Vitální duchové, kteří doli a do hlavy, vstoupili do zázračné spleti cév na

spodině lebky rete mirabile (tu Galenos popsal při pitvě volské hlavy). Zde se proměnili na du

chy animální, kteří byli schopni mylení, pohybu a vnímání. Ze zázračné spleti cév se tito animální

duchové dostali do mozkových komor, odkud byli mozkem vytlačeni do dutých nervů a byli hnáni

do těla, kam přináeli pohyb a vnímání.

Galenos tedy věřil, e inteligence dlí v hlavě, a mozek chápal jako pumpu rozhánějící animální duchy.

Nic na světě netrvá věčně. Agónie antického světa vyvrcholila rozpadem římského impéria v roce

395. Patnáct let nato byl Řím rozvrácen nájezdy Vizigótů a Vandalů. Pro západní země nastalo ob

dobí společenského úpadku a jen díky překladatelské a opisovačské práci arabských písařů zůstala

pro Evropu zachována díla antických velikánů.

Evropa nabírala dech, pomalu a ztěka, a ve dvanáctém století. Medicína byla v plenkách

a nad lékaři dreli přísný dozor duchovní. Přesto se vak objevily první snahy opitvy lidského těla.

Zpočátku se jednalo spíe o divadelní představení pro vyvolenou společnost, anatomové více pouka

zovali na boskou prozřetelnost, ne by je zajímaly konkrétní podrobnosti. Navíc se Galénovo 10 / Člověk, jeho mozek a svět

učení stalo evangeliem. Lékaři hloubali nad jeho spisy a pinavou práci přenechávali nedo

vzdělaným chirurgům.

Bylo jen otázkou času, kdy vyvstane podezření. V roce 1537 si Andreas Vesalius (15141564), třiadvacetiletý anatom z univerzity v Padově, uvědomil, e Galenos nikdy nepitval člověka a e ve, co popsal v lidské anatomii, si vypůjčil od zvířat. Vesaliovy přednáky a kresby se ířily jako blesk po celé Evropě. Narazily na mrazivý chlad nesouhlasného mlčení dobových kapacit akademické obce. Kniha O uspořádání lidského těla (De humani corporis fabrica), kterou vydal v roce 1543, je dnes povaována za literární klenot renesance.

Při krájení rychle se rozkládajícího lidského mozku neobjevil na jeho spodině ádnouzázračnou

sí. Napadla ho vak otázka, zda je moné, aby samotná mozková tkáň zodpovídala za duevní

schopnosti. Ihned se této mylenky zalekl. V době udrování čistoty víry a potírání kacířství to byla

smrtelně odváná úvaha.

Leč kamínek u vypadl, k němu se přidaly dalí a zeď dogmat se začala bortit.

V roce 1625 se po paříských ulicích procházel René Descartes (15961650), fenomenální matematik a fyzik, ale také pravověrný katolík s pochybnostmi o vem ostatním. Duhu boský úkaz degradoval na lom světla v padajících deových kapkách. Fyziku pozdvihl na úroveň vesmíru. A co funguje ve vesmíru, musí přece fungovat i v lidském těle.

Vechny pohyby, mrkání, kael, dýchání, to ve je moné, díky nervovému tahu. Dopadající části

ce horka z ohně na kůi nohy vyvolají počitek, který zatáhne za nervové provazce, vedoucí ke stěnám

mozkových komor. Opačný konec provazce uvolní pór ve stěně mozkové komory, animální duch

sestoupí nervovým provazcem do nohy a rozepne sval noha uhne popálení. A první popis reflex

ního nervového oblouku byl na světě. Dnes mluvíme o nepodmíněném (vrozeném) reflexu.

Descarta zcela zaujala iinka, přestoe se z dneního pohledu zmýlil v jejím umístění. Odtud podle něj dostávali animální duchové pokyny ke své pouti. Právě do iinky lokalizoval centrum racionální due, díky které se lidé odliovali od zvířat a jejím prostřednictvím vnímali zevní svět. Racionální due je věčná, nikdy nespí a mylení je definicí její existence. Cogito, ergo sum. Myslím, tedy jsem.

Jeho knihaRozprava o metoděse po uvolnění cenzury v roce 1636 stala dobovým bestsellerem.

Přes vechen svůj oslnivý intelekt vak Descartes nikdy nezapochyboval o Galénovi. Věřil i vrete

mirabile (ji zmiňovanou zázračnou sí), její existenci Vesalius spolehlivě vyvrátil.

Dostali jsme se k asi nejdůleitějí etapě objevování mozku k protestantské Anglii na počátku 17. století. Batou vzdělání se stal Oxford. Studenti se třídili podle sociálního původu do pěti vrstev. Na nejnií příčce stáli sluebníci (servitores), kteří si své studium financovali posluhou svým movitějím kolegům. Mezi sluebníky se roku 1638 zařadil i Thomas Willis (16211675), původně student náboen

Jak jsme to viděli kdysi a jak to vidíme dnes / 11

ství, který se v době náboenských sporů a nejistot ve svých 21 letech pragmaticky rozhodl přestoupit ke studiu lékařství.

Mladým muům, kteří si kladli nové otázky, hledali na ně odpovědi a prováděli pokusy, se začalo

říkat virtuosi. Zaloili tzv. oxfordský krouek experimentální filozofie. Scházeli se kadý čtvr

tek odpoledne. Jeden obor jim větinou byl málo a Galénovo pojetí anatomie dostávalo rány ze

vech stran.

A tak se mohlo stát, e geniální architekt Christopher Wren (16321723) mimo jiné autor

londýnské Katedrály sv. Pavla poprvé svým vlastním vynálezem (injekční stříkačkou) aplikoval

psovi do íly směs vína a opia. Wren byl i fenomenálním kreslířem, zdatným mikroskopickým ba

datelem, konstruktérem teleskopů a autorem prvního modelu oka. Vskutku renesanční člověk.

Richard Lower(16311691) byl zručný mistr skalpelu, který si odepřel nedělní návtěvu kos

tela, aby doma mohl pitvat hlavu telete. V dějinách lékařství se proslavil skutečně extravagantním

kouskem podáním první krevní transfuze člověku. Potrhlému studentovi teologie, který se

jmenoval Arthur Coga, podal do íly beránčí krev s předpokladem zklidnění pacientova duevního

stavu. Z dneního pohledu je více ne zajímavé, e Coga tento očistec přeil, dokonce dvakrát za

sebou.

Nad pitevním stolem se skláněl i Thomas Willis. Od počátečního chatrného lékařského vzdělání uel značný kus cesty. Kromě jiného jako první zaznamenal klinický průběh chřipky a sladký zápach moči přisoudil příznakům cukrovky.

V lékařské praxi byl vak nejvíce fascinován neurologickými a psychickými poruchami. V jeho poznámkách se setkáváme s prvními popisy záchvatů migrény a epilepsie. Willisova teorie křečových stavů, zaloená na detailním pozorování celého záchvatu, je inspirujícím pohledem i pro moderní neurologii. Stačí jen zaměnit pojmy animální duchové za elektrické výboje. Pochopil, e narkolepsie (zjednodueně se jedná o okamité usnutí pacienta v jakékoli situaci viz dalí výklad) není zlozvyk, ale nemoc. Snail se ji léčit v té době novinkou kávou.

K dalímu objevování stavby mozku se od roku 1660 rozjel dokonalý vědecko-výzkumný tým:

Willis dodával mozky svých pacientů, Lower obratně pitval a Wren pilně kreslil. Postup preparace

doznal změn, mozek vyjímali z lebky vcelku a fixovali jej v alkoholu, čím byla struktura orgánu

zpevněna a vědce přestal tlačit problém rychlého rozkladu tkáně.

Na spodině mozku si Willis viml zvlátního cévního okruhu vzniklého z větví krčních tepen. Hypotézu, e mozek je zásobován krví ze systému cév na jeho bázi, ihned potvrdil pokusem na psovi, kterému na krku podvázali vechny přívodné tepny mimo jedné. Chování psa se nikterak nezměnilo. Vechny učebnice anatomie dnes popisují Willisův cévní okruh (circulus arteriosus Willisi).

Mnoství odpitvaných těl přineslo dalí poznatek základní stavba mozků různých zvířat i člověka

je obdobná. Avak v porovnání se zvířaty je poměrná velikost lidského mozku výrazně větí a na

povrchu je hojně zvrásněn závity a rýhami. Odtud u byl jen krůček k Willisově přesvědčení, e

mozková kůra je místem vytváření mylenek, představ a tueb. Willis také poukázal na značnou

vzájemnou odlinost obou mozkových polokoulí hemisfér. 12 / Člověk, jeho mozek a svět

V roce 1663 skupina svou práci ukončila. Christopher Wren vytvořil nádherné ilustrace. Následující rok byla vydána Anatomie mozku a nervů (Cerebri anatome). Jetě tého roku se kniha dočkala dalích čtyř vydání (a poté jetě třiadvaceti). Do 19. století se jednalo o základní text problematiky nervového systému. Wrenovy kresby vynikají takovou přesností a dokonalostí, e jsou stále k vidění i v dneních moderních učebnicích. Willis byl ji za svého ivota postaven na piedestal uznání. Zmatečné studium mozku změnil v přísně experimentální vědu a vytvořil základy neurologie.

19. století přineslo nové technologie zpracování tkání, v roce 1838 spatřila světlo světa buněčná

teorieTheodora SchwannaaMathiase Schleidena.Carl Zeissz Jeny zdokonalil mikroskop. To

byly základní kameny pro začínající debaty o mikrostruktuře mozku.

Prvním, kdo v roce 1832 začal systematicky zkoumat mozkovou tkáň pod mikroskopem, byl praský profesor fyziologie Jan Evangelista Purkyně (17871869). Pouil speciálního noe pro přípravu tenkých řezů tkání mikrotom.

Ital Camillo Golgi (18431926) a paněl Santiago Ramón y Cajal (18521934), dva histologové přelomu 19. a 20. století, jsou dnes povaováni za zakladatele moderní neuroanatomie. V roce 1906 byli oba za svou práci ocenění Nobelovou cenou.

Golgi barvením preparátů mozkové tkáně sloučeninami chromu a stříbra získal tmavé obrazy nervových buněk. Objev nervové buňky (neuronu) se stal dalím základním kamenem vědecké mozaiky. Golgi byl zastáncem retikulární teorie za základní strukturu nervového systému povaoval neurony propojené do sítě.

Naproti tomu Ramón y Cajal, který dále zdokonalil Golgiho techniky, definoval neuron jako na

prosto samostatnou jednotku. Tok informace byl určen jedním směrem od dendritu cestou těla

neuronu do axonu, který směřuje k dendritu dalího neuronu. Kontakt probíhá v mikroskopických

nervových zakončeních, která sirCharles Sherington(18571952) nazval v roce 1897synapsemi.

Neuronová teorie zahájila vítězné taení.

Poznávání mozku otevíralo dalí otázky, jako např.: Za co konkrétně odpovídá mozková kůra? Jak vlastně mozek funguje?

V roce 1824 přetínal francouzský fyziolog a průkopník pouití chloroformu v anestezii Marie Jean-Pierre Flourens (17941867) nervové svazky v mozcích holubů. Poté pozoroval důsledky zhorování nervových funkcí.

Po odebrání obou mozkových polokoulí holub oslepnul zcela. Při odstranění pouze jedné oslepnul

jen na druhostranné oko. Odstraněním mozečku sice holub nepřiel o zrak ani o sluch, leč ztratil

rovnováhu.

Ke slovu pozvolna přicházela elektrofyziologie a mapování elektrické aktivity mozku. Eduard Hitzig (18381907), berlínský vojenský chirurg, zaváděl u vojáků s otevřeným poraněním lebky elektrody a k povrchu mozkové kůry, stimuloval její okrsky elektrickým proudem z připojené baterie a sledoval odezvu na těle. Společně s dalím lékařem, Gustavem Theodorem Fritschem (18381898), prováděli experimenty i na psech a doli k definitivnímu závěru, e podráděním určitých oblastí

Jak jsme to viděli kdysi a jak to vidíme dnes / 13

mozkové kůry dojde ke svalové odpovědi na kontralaterální (opačné) straně těla. Podařilo se jim objevit a popsat motorickou reakci.

Richard Caton(18421926) z Liverpoolu celý postup obrátil. Elektrodami umístěnými přímo na

povrchu mozků králíků a opic zaznamenával elektrickou aktivitu po zevních stimulech, krmení

nebo při pohybu míčkem. Při osvitu zornic ostrým světlem zaznamenal salvu impulsů v týlní ob

lasti mozkové kůry. Po propracování postupu začal snímat impulsy z povrchu lebky zvířat, co se

dá povaovat za první krok k nové vyetřovací metodě, zvané elektroencefalografie EEG.

Na základě Catonových závěrů úspěně zaznamenal německý psychiatr Hans Berger (18731941) dne 6. června 1924 spontánní elektrickou aktivitu mozku člověka. Pokus provedl pomocí strunového galvanometru a jako elektrody zavedl pod kůi hlavy tenké platinové drátky.

Díky EEG prokázal Abraham Adolph Beck (18631942), e mozek vykazuje nepřetritou aktivitu, tedy i ve spánku.

Komerční výroba EEG přístrojů se rozjela od 30. let 20. století.

V roce 1863 definoval John Hughlings Jackson (18351911) stydlivý otec anglické neurologie existenci křečových záchvatů ohraničeně začínajícíchasnarůstající intenzitou se ířících po zbytku těla. Souběně s počátkem záchvatu zjistil výraznou elektrickou aktivitu specifických motorických oblastí mozkové kůry. Do té doby byla za původce epilepsie označována prodlouená mícha. Křeč začal povaovat nikoli za vlastní nemoc, ale pouze za příznak. Dnes se v neurologické terminologii pouívá pojem jacksonský záchvat (jacksons mal). A byl to právě J. H. Jackson, kdo přinesl poznatek, e praváctví má vztah k činnosti levé mozkové polokoule.

Je smutným paradoxem, e těkou epilepsií trpěla i jeho ena, která zemřela v mladém věku v dů

sledku cévní mozkové příhody.

Jacksonova zjitění potvrdil také objev Pierra Paula Brocy (18241880), francouzského anatoma a obdivovatele Charlese Darwina. Broca se zabýval vztahem řeči, vnímání mluveného slova a jeho registrací v přísluném okrsku mozkové kůry. Viml si, e u praváků byla v řadě případů afázie (porucha řeči) spojená s onemocněním nebo poraněním levostranné mozkové hemisféry. Byl to jeden z dalích důkazů specializace mozkových polokoulí.

Ačkoli dnes řeč chápeme jako funkci více oblastí mozku, je dominantní úloha Brocova řečového

centra (nazvaného po svém objeviteli) pro expresi řeči nepopiratelná.

A přicházejí dalí otázky. Co v mozku určuje to, jací jsme? Kde vzniká dobro a zlo? Kde se rodí osobnost člověka?

Velkou pozornost medicínského světa vzbudil případ Phinease Gatea, lamače kamene, publiko

vaný v roce 1868 (a od té doby mnohokrát). V roce 1848 mu elezná tyč projela skrze levou čelist,

prorazila lebeční spodinu a rozdrtila přední oblasti čelních mozkových laloků, levý více. I na dnení 14 / Člověk, jeho mozek a svět

dobu značně devastující poranění. Prodělal v podstatě neplánovaněfrontální lobotomii(odstranění

přední části čelních laloků). Byl zázrak, e přeil bez infekčních komplikací, bez ochrnutí, dobře

mluvil a mluvené řeči rozuměl... Ale! Naprosto se změnila jeho osobnost. Ze vzorného otce dětí

se stal jedinec s nevyzpytatelným chováním, libující si ve sprostotách, intelektově na úrovni dítěte

s ivočinými touhami dospělého mue.

Léčebnou lobotomii provedl poprvé v roce 1936 Egas Moniz (18741955) z lisabonské univerzity. Vůbec první Portugalec, který za ni v roce 1949 (poněkud neastně) získal Nobelovu cenu. Z malých návrtů v lebce se za pouití speciálního noe, tzv. leukotomu, protínaly vzájemné spoje obou mozkových hemisfér a odstraňoval části čelních laloků.

Výsledky prvních lobotomií vypadaly a zázračně zvlátě agresivní jedinci se naprosto zklidnili.

Procedura se velmi rozířila a byl zaveden pojem psychochirurgie. Velkým popularizátorem se

stal americký psychiatrWalter Freeman(18951972), který ji předváděl i v přímých televizních

přenosech. Při plném vědomí pacienta, pouze v lokálním umrtvení kůe.

Dnes se ji klasická lobotomie nepouívá (pro četné doprovodné účinky), nicméně neurochi

rurgické zásahy do mozku patří k biologickým metodám léčby (viz dalí výklad).

Rychlostvýzkumu mozkuakcelerovala zejména ve 2. polovině 20. století. Moderní elektronové mikroskopy s několikasettisícovým zvětením umonily nahlédnout do dějů v neuronových synapsích. Biologové odhalili biologický podklad paměové stopy. Neuroendokrinologové spojili pocit těstí s vylučováním dopaminu a endogenních opiátů z mozkových neuronů atd. Nástup popularity a rozvoj zaila i psychologie.

Zdánlivě snadnou cestu nabídla po 2. světové válce psychofarmakologie. Nadení a velké naděje vzbudilo zejména zavedení antidepresiv. Ale ani ta svět nezměnila.

Přes léčebný efekt moderních preparátů se sníeným mnostvím vedlejích účinků nejsou ani ony

účinné a vhodné pro vechny pacienty. Přesto dnes zaujímají psychofarmaka prvenství v celosvě

tovém obchodu s léčivy. V ekonomickém západním světě nás to nepřekvapí. Zisky mezinárod

ních farmaceutických koncernů se pohybují v řádech desítek miliard dolarů ročně.

Co bude dál? Objevily se nové teorie a postupy vyuití kmenových buněk. Nápad nahradit pokozenou nervovou tkáň zárodečnými buňkami lidského embrya zní moná jako příběh z říe sci-fi, ale Pandořina skříňka medicínské a vědecké etiky ji byla otevřena.

Dosavadní pokrok vědy je ohromný. Ale čím více tajemství se odhalí, tím více nových otázek se

vynoří. Hledíme do temných hlubin vesmíru, zkoumáme procesy v nitru neuronu. A přitom moná

stále jen stojíme na prahu otevřených dveří...

Jak jsme to viděli kdysi a jak to vidíme dnes / 15

3. Z ČEHO JE MOZEK POSTAVEN A JAK

FUNGUJE

Miroslav Orel, Věra Facová, Jaroslav Veselý

Z hlediska vědy můeme ke zkoumání lidského mozku (a pochopitelně nejen

lidského a nejen mozku) přistupovat z různých úrovní.

Kadá z dále zmíněných úrovní má rozsáhlý repertoár vlastních metod a postupů získávání poznat

ků i databázi informací. Neurovědy patří k nejdynamičtěji rozvíjeným oblastem soudobého vě

deckého výzkumu. Stručně nastiňme zmíněné úrovně, ke kterým se dostaneme v dalích kapitolách: n úroveň molekulárně-biochemická je zaměřena na jednotlivé stavební a regulační

bílkoviny, enzymy, neuropřenaeče, neuromodulátory, růstové faktory, hormony,

ale např. i farmaka; n úroveň genetická se zabývá studiem stavby a funkce genů i jejich produktů (poznám

ka: vědní obor, zabývající se geny, se jmenuje genomika; stavbě a funkci jejich pro

duktů bílkovin se věnuje obor zvaný proteomika); n úroveň buněčná sleduje jednotlivé části buněk, jejich organely i buňky jako celek; n úroveň stavební (anatomicko-histologická) studuje trojrozměrné uspořádání

jednotlivých částí mozku a také mozku jako celku; n úroveň funkční (fyziologická) řeí předevím funkce a činnost jednotlivých ob

lastí a jejich vzájemné uspořádání a propojení (ve zdravém mozku); n úroveň psycho-sociální přistupuje k mozku z hlediska psychických funkcí a také

interakce jedince ve společnosti (včetně proívání a chování). Ve vech zmíněných úrovních je větinou moné rozliovat zaměření na: n to, co je zdravé a funguje, jak má (a to včetně pohledu vývojového, který má za

cíl objasňovat zákonitosti vývoje mozku a jeho funkcí v průběhu individuálního

ivota i ivota druhu); n to, co zdravé není a nefunguje, jak by mělo tj. to nemocné (tedy patologicko

-terapeutický pohled, který se zaměřuje na morfologické a funkční poruchy

mozku a monosti léčebného ovlivnění).

Ve výe uvedených úrovních si můete vimnout jak biologického, tak psycho-sociálního směru.

Jen zmiňme, e komplexní pohled, kterému se věnujeme v jiné části této knihy, se snaí vechny

tyto směry integrovat. 16 / Člověk, jeho mozek a svět

Představíme-li si jakoukoli stavbu dům, chrám nebo egyptské pyramidy je kadá z nich sloena z nějakých základních stavebních prvků cihel, trámů, kamenů apod. Ná mozek je jako nesmírně sloitá a komplexní stavba také sloen ze základních stavebních jednotek. Jsou jimi dva druhy buněk: nervové (neboli neurony) a podpůrné (neboli glie).

Platí, e zásadní a klíčovou roli ve funkcích mozku (a nervového systému jako celku) hrají neurony.

Jejich činnost a samotná existence je vak vázána na podpůrné buňky, které navíc mohou činnost

nervových buněk modifikovat. A glie navíc početně převaují nad neurony. Proto za základní sice

povaujeme neurony, ale bez podpůrných buněk by tyto fungovat nemohly.

Neurony společně vytvářejí sloitě propojenou sí a s podpůrnými buňkami formují jednotlivé části mozku.

3.1 ZÁKLADNÍ CIHLY STAVBY ZVANÉ MOZEK

(NERVOVÉ BUŇKY)

Miroslav Orel

Nervové buňky neurony jsou jedny z nejspecializovanějích buněk lid

ského těla. A přesto, e patří k buňkám běným, vynikají mnoha mimořádnými vlastnostmi. Vytvářejí nesmírně sloitou mnohostranně propojenou trojrozměrnou funkční sí, která zasahuje prakticky do vech částí těla. Neurony pracují s informacemi, které prostřednictvím elektrických potenciálů a chemických látek umí rozvádět a přepojovat, ale i vytvářet a modifikovat.

Bez informačního toku by nemohl existovat ádný ivý organismus ani lidská společnost.

Je popsáno několik tisíc různých typů nervových buněk. Vezmeme-li v úvahu odhadovaný celkový počet desítek a stovek miliard neuronů lidského mozku, je počet vzájemných interakcí mezi nimi astronomický.

Právě díky neuvěřitelně sloité síti propojení mezi neurony má jen malá část mozkových center

a struktur přesně vymezené hranice.

Důsledky zmíněného jsou dlouhou dobu známy v praxi stejné postiení mozku můe u různých pacientů vyvolat odliné klinické projevy. Rozsáhlá pokození se mohou odrazit v minimálním klinickém nálezu, a naopak relativně malé pokození mozku můe mít drtivé následky.

Jaké komplikace to můe navíc přinést neurochirurgickým operacím mozku, si lze snadno domyslet.

Z čeho je mozek postaven a jak funguje / 17