Znajdź zawartość

Wykorzystując przezczaszkową stymulację magnetyczną (ang. transcranial magnetic stimulation, TMS), która indukuje przepływ prądu w wybranym obszarze, kanadyjsko-amerykańskiego zespół wykazał, że lekka stymulacja elektryczna kory wzrokowej wyostrza węch. Dr Christopher Pack z Montreal Neurological Institute and Hospital - The Neuro wyjaśnia, że naukowcy chcieli sprawdzić, w jaki sposób dane z obszarów dedykowanych poszczególnym zmysłom łączą się, tworząc spójny obraz świata. Szczególnie zależało nam na tym, by przetestować hipotezę, że jeden zmysł może wpływać na przetwarzanie dotyczące innego zmysłu. Podczas eksperymentów najpierw stymulowano elektrycznie korę wzrokową. Okazało się, że wspomaga to rozpoznawanie wybranego zapachu w 3-elementowym zbiorze. W takim razie wszyscy jesteśmy w jakimś stopniu synestetykami. Uczestnicy studium zajmowali się zapachami przed i po przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. TMS stosowano zgodnie z protokołem, który wcześniej okazał się skuteczny w zakresie poprawy percepcji wzrokowej. Bazując na uzyskanych wynikach, akademicy dywagują, że wzrok może spełniać nadrzędną rolę w łączeniu danych z poszczególnych zmysłów. Hipoteza ta jest właśnie badana.

Jak skłonić kogoś, by powiedział prawdę? Jeśli perswazja nie pomoże, nie trzeba załamywać rąk, bo znając kogoś o odpowiedniej specjalności, można wytoczyć ostateczną broń przeciwko kłamstwu – aparat do przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. Estońscy naukowcy Inga Karton i Talis Bachmann z Tartu Ülikool zauważyli, że indukowanie przez zmienne pole magnetyczne przepływu prądu w neuronach lewej grzbietowo-bocznej kory przedczołowej utrudnia kłamstwo. Grzbietowo-boczna kora przedczołowa (ang. dorsolateral prefrontal cortex, DPC) jest wiązana ze złożonym procesami myślowymi i podejmowaniem decyzji. Podczas swojego najnowszego eksperymentu Estończycy chcieli sprawdzić na 16 ochotnikach, czy DPC bierze także udział w mówieniu prawdy/kłamaniu. W zależności od zastosowanej częstotliwości pola magnetycznego można albo zwiększyć reaktywność neuronów, albo nasilić hamowanie i utrudnić/spowolnić przewodzenie impulsów. W badaniu Karton i Bachmanna wykorzystano tę drugą opcję. U połowy badanych stymulowano prawą, a u reszty lewą DPC. Po zakończeniu sesji na komputerze wyświetlano kolorowe – niebieskie bądź czerwone – dyski. Ludzi proszono, by patrząc na krążki, czasem mówili innym prawdę o ich kolorze, a czasem kłamali. Analiza uzyskanych wyników ujawniła, że stymulacja lewej grzbietowo-bocznej kory przedczołowej zmniejszała częstotliwość kłamstwa, podczas gdy stymulacja prawej zwiększała. Estończycy podkreślają, że choć próba była mała, uzyskano interesujące rezultaty, które warto zweryfikować w przyszłości. Ich artykuł jest dostępny w Internecie, a z wersją papierową będzie się można zapoznać na łamach listopadowego numeru pisma Behavioural Brain Research.

Za każdym razem, gdy wykonujemy jakąś czynność ruchową, mózg rozstrzyga, którą ręką się posłużymy. Okazuje się jednak, że lewa ręka zdobywa przewagę, jeśli pewna część mózgu zostanie poddana przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (ang. transcranial magnetic stimulation, TMS). Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, Uniwersytetu w Pittsburgu, Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego i Katolickiego Uniwersytetu w Leuven zastosowali TMS w eksperymentach z udziałem 33 praworęcznych osób. Stwierdzili, że stymulacja tylnej kory ciemieniowej w lewej półkuli skutkuje zwiększeniem częstości wykorzystania lewej ręki. Jak wiadomo, lewa półkula kontroluje prawą połowę ciała, a prawa lewą. Stymulując korę ciemieniową, która odpowiada za przetwarzanie relacji przestrzennych i planowanie ruchów, akademicy zaburzyli działanie neuronów zarządzających funkcjami motorycznymi. Upośledzając prawą rękę w tym współzawodnictwie, daliśmy lewej większą szansę na zwycięstwo – tłumaczy dr Flavio Oliveira. Wyniki studium przeczą wcześniejszym założeniom dotyczącym sposobu podejmowania decyzji. Okazuje się, że w grę wchodzi współzawodnictwo, przynajmniej w przypadku zadań manualnych. Co więcej, naukowcy wykazali, że przezczaszkowa stymulacja magnetyczna doprowadza do zmiany mózgowych planów związanych z wykorzystaniem konkretnej kończyny. Zjawisko to będzie można uwzględnić w przyszłych badaniach nad metodami rehabilitacji pacjentów po przebytym udarze czy z urazami mózgu. Co najmniej 80% ludzi jest praworęcznych, ale w przypadku zadania wykonywanego jedną ręką, które nie wymaga doskonałych zdolności ruchowych, większość z nas okazuje się oburęczna. Międzynarodową ekipę zainspirowało zjawisko zwane zespołem obcej ręki. Chorzy z tym rzadkim schorzeniem neurologicznym wspominają o braku kontroli na ręką (wykonuje ona mimowolne ruchy). Z tego powodu Oliveira i inni postanowili sprawdzić, czy przed podjęciem decyzji mózg inicjuje kilka konkurencyjnych planów działania. Studium nie daje odpowiedzi na pytanie, czemu pojawia się takie współzawodnictwo, ale akademicy uważają, że dobrze jest dostosowywać wybór kończyny do zmieniających się warunków. Na razie dzięki TMS udało się wpłynąć na wybór ręki, ale niewykluczone, że kiedyś będzie się w ten sposób manipulować decyzjami innego rodzaju, np. wyborem owocu czy filmu do obejrzenia. Podczas eksperymentu na opuszkach palców ochotników umieszczono czujniki. Poproszono ich, by sięgali po różne przedmioty na wirtualnym pulpicie, podczas gdy system trójwymiarowego śledzenia ruchów analizował ruchy kończyn. Gdy stymulowano lewą tylną korę ciemieniową, a docelowy przedmiot znajdował się w punkcie, gdzie można było sięgnąć zarówno prawą, jak i lewą ręką, odnotowywano znaczący wzrost częstotliwości wykorzystania lewej ręki.

Historie o piorunach kulistych - przedziwnych tworach energetycznych, które potrafią przenikać przez okna i mury, czasem eksplodują - są rzadkie, ale na tyle liczne, że raczej nie kwestionowano ich istnienia. Gorzej z wyjaśnieniem tego fenomenu, który wygenerował tyle dziwnych teorii, w znacznej części będących najwyżej na pograniczu nauki. Poważne teorie mówiły o bańkach plazmy, czy zjonizowanego gazu, niepoważne o energetycznych żywych istotach. Alexander Kendl i Joseph Peer z Uniwersytetu w Innsbrucku poważnie sądzą, że pioruny kuliste... nie istnieją. Odnotowane zaś zjawiska to jedynie halucynacje. Pierwsze doniesienia o piorunach kulistych pojawiły się w 1754 roku, kiedy to w rosyjskim Sankt Petersburgu dr Richmann zginął od uderzenia pioruna, usiłując powtórzyć eksperyment Beniamina Franklina z latawcem. Przez dwa i pół stulecia nie odkryto literalnie nic na ich temat, nie istnieją chyba żadne wiarygodne zdjęcia tego fenomenu, żadna powstała teoria nie tłumaczyła dobrze ich obserwowanych właściwości. Zaskakująca, ale poparta dowodami konkluzja austriackich uczonych przecina te spekulacje jak węzeł gordyjski. Punktem odniesienia była przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (transcranial magnetic stimulation - TMS), narzędzie pozwalające pobudzać wybrane obszary mózgu za pomocą silnego pola magnetycznego. TMS stosowano w terapii niektórych schorzeń, a także podczas badań mózgu. Podczas pobudzania mózgu polem elektromagnetycznym odnotowuje się częste i powtarzalne halucynacje w postaci kul światła. Zmieniając parametry pola można u poddawanych zabiegowi osób wywołać również wrażenie poruszania się świetlnych kul. Pioruny kuliste, wg naukowców z Insbrucku, to ten sam fenomen. Ale co go powoduje? Odpowiedź jest prosta: uderzenie pioruna. Wyładowanie elektryczne o tej mocy generuje bardzo silne pole magnetyczne. Ale to nie wystarczy, inaczej pioruny kuliste byłyby masowo obserwowane. Piorun musi nie tylko uderzyć wystarczająco blisko, żeby spowodować fenomen, nie może jednocześnie uderzyć zbyt blisko, inaczej spowoduje śmierć lub porażenie potencjalnych obserwatorów. Przede wszystkim pole magnetyczne musi trwać przez dłuższy czas oraz posiadać odpowiednią częstotliwość i wysokość fali. Takie warunki mogą powstać dzięki powtarzającym się wyładowaniom. Takie długie, pulsujące wyładowania, trwające do około dwóch sekund, są naturalnym, choć rzadkim zjawiskiem. Impulsy o częstotliwości od jednego do pięćdziesięciu herców - analogiczne do tych wytwarzanych podczas zabiegów TMS - mogą indukować zmienne napięcia w mózgu. Wyliczenia wskazują, że fenomen może występować w ściśle określonych warunkach: pulsujące, ciągłe wyładowanie pioruna powyżej sekundy, w odległości od 20 do 100 metrów - tylko wtedy parametry pola elektromagnetycznego są zbliżone do sztucznej stymulacji magnetycznej. Szacuje się, że taki typ wyładowań stanowi 1-5% uderzeń piorunów. Obecność ludzi w odpowiedniej odległości trudno oszacować, ale na pewno nie zdarza się to często, ponadto halucynacja pojawia się maksymalnie u około jednego procenta spośród nich - tych, którym tak bliskie wyładowanie nie zaszkodzi. Przebywanie wewnątrz budynków lub pojazdów nie przeszkadza występowaniu zjawiska. Popularność zaś doniesień o tajemniczych piorunach kulistych zdecydowanie sprzyja takiej właśnie interpretacji postrzeganych, nietypowych zjawisk. Wyliczenia i argumentacja naukowa zapewne nie przekonają wszystkich miłośników cudacznych teorii. Cóż, ludzie nie lubią jak im nauka odbiera legendy.

Kiedy oceniamy pod względem moralnym czyjeś zachowanie, by wnioskować o jego intencjach, musimy się posłużyć teorią umysłu. Naukowcy z MIT wykazali właśnie, że można wpłynąć na taki osąd, zaburzając działanie prawej okolicy zbiegu płatów skroniowego i ciemieniowego (ang. temporoparietal junction, TPJ). Badacze zakłócili aktywność TPJ za pomocą pola magnetycznego przyłożonego do skóry głowy. Doprowadziło to do przepływu prądu przez mózg. Okazało się, że zdolność ochotników do moralnej oceny czyjegoś zachowania (np. nieudanej próby morderstwa), kiedy należało wziąć pod uwagę intencje, ulegała znacznemu upośledzeniu. Jak uważa Liane Young, studium dowodzi z uderzającą precyzją, że TPJ jest obszarem krytycznym dla osądu moralnego. Myślimy o moralności jak o zachowaniu z wysokiej półki. [Dlatego] możliwość przyłożenia pola magnetycznego do specyficznego rejonu mózgu i zmiana sądów moralnych jest naprawdę zdumiewająca. Prof. Rebecca Saxe, szefowa zespołu, już 10 lat temu odkryła, jaką rolę spełnia prawa okolica zbiegu płatów skroniowego i ciemieniowego w teorii umysłu. Wcześniej badano działanie prawego TPJ za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego, w najnowszym studium naukowcy postanowili posunąć się o krok dalej i zamiast wyłącznie obserwować, zakłócić aktywność tego obszaru. Amerykanie posłużyli się przezczaszkową stymulacją magnetyczną (ang. transcranial magnetic stimulation, TMS). Pole magnetyczne przyłożone do niewielkiego obszaru czaszki generuje słaby prąd, który uniemożliwia pobliskim neuronom prawidłowe wyładowywanie się. Efekt ten jest czasowy. W jednym z eksperymentów ochotnicy byli przez 25 minut poddawani działaniu pola magnetycznego. Potem zapoznawali się z serią historyjek, które należało ocenić pod kątem moralności postępowania bohatera na skali od 1 (całkowicie zabronione) do 7 (całkowicie dopuszczalne). W drugim eksperymencie badanym aplikowano krótkotrwałe, bo trwające 500 milisekund pulsy. Miały one miejsce dokładnie wtedy, kiedy proszono ich o wydanie osądu moralnego. Pytano m.in., do jakiego stopnia dopuszczalne jest, by mężczyzna pozwalał swojej dziewczynie pokonywać most, o którym bardzo dobrze wie, że jest uszkodzony (nawet jeśli wszystko kończy się dobrze). Ocena wyłącznie w oparciu o wynik zapewne prowadziłaby do orzeczenia o niewinności, mimo że w grę wchodziła wyraźna chęć wyrządzenia krzywdy czy działania na czyjąś szkodę. I w jednej, i w drugiej wersji eksperymentu akademicy z MIT stwierdzili, iż po zaburzeniu aktywności prawej okolicy zbiegu płatów skroniowego i ciemieniowego ochotnicy byli bardziej skłonni uznawać nieudaną próbę wyrządzenia krzywdy za moralnie dopuszczalną. Stąd wniosek, że TMS interferowało z jednostkową zdolnością interpretowania cudzych intencji, zmuszając do polegania wyłącznie na wyniku działania. To nie odwraca całkowicie ludzkich osądów moralnych, tylko je zniekształca – podsumowuje Saxe. Gdy przezczaszkowej stymulacji magnetycznej poddawano rejony zlokalizowane tuż obok prawego TPJ, osądy były niemal takie same jak u osób w ogóle niepoddawanych temu zabiegowi. Saxe podkreśla, że w ramach badania zaburzono tylko jeden z wielu procesów składających się na moralność. Obecnie zespół zajmuje się badaniem sytuacji, gdy zamierzona krzywda nie ma natury fizycznej oraz zgłębianiem zagadnienia moralnego szczęściarza i pechowca. Pierwszym może być np. pijany kierowca, który wraca do domu bez przeszkód. Drugim zaś równie pijany człowiek doprowadzający do śmiertelnego wypadku.

Nasze funkcjonowanie w społeczeństwie w bardzo dużej mierze zależne jest od naszych umiejętności „wczuwania się" w innych - rozumienia i przewidywania tego, co myślą, czują, zamierzają. Dość powiedzieć, że to właśnie zaburzenie tych umiejętności, nazwanych przez badaczy „teorią umysłu" (ToM), jest związane z autyzmem. Według ostatnich badań podczas „wchodzenia w cudzą skórę" nasz mózg działa wielotorowo, angażując różne ścieżki poznania i przetwarzając różne rodzaje informacji w różny sposób. Niemieccy uczeni przeprowadzili eksperyment mający na celu zbadanie powiązań między „wczuwaniem się" w innych w sposób emocjonalny, a w sposób rozumowy. W tym celu grupa wolontariusz płci męskiej wykonywała skomputeryzowane zadanie ukierunkowane na ich umiejętności wnioskowania zarówno emocjonalnego, jak i rozumowego. Wszystkich ta część mózgu, która jest odpowiedzialna za racjonalne wnioskowanie (grzbietowo-boczna kora przedczołowa) była poddawana działaniu powtarzalnej przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (repetitive transcranial magnetic stimulation - rTMS). W ten sposób zaburzano działanie tej części mózgu i badano wpływ, jaki ma ono na umiejętności „teorii umysłu". Badanie wskazało, że zaburzenie pracy tej szczególnej części mózgu miało wpływ na umiejętności oceny cudzego rozumowania (kognitywne ToM), ale już nie na umiejętności oceny cudzych emocji (afektywne ToM). Rozróżnienia tych dwóch aspektów „czytania umysłów" dokonano już dawno, ale nie było dotąd danych na temat ścieżek neuronalnych, jakie są w nie zaangażowane. Niemieckie badania dowiodły ostatecznie, że wnioskowanie kognitywne i afektywne są niezależne funkcjonalnie i przynajmniej częściowo dzieją się w innych obszarach mózgu. Potwierdzono też związek grzbietowo-bocznej kory przedczołowej z rozumowymi funkcjami „teorii umysłu". Badania przeprowadzono z udziałem Instytutu Neuronauk i Medycyny Centrum Badawczego w Jülich (Forschungszentrum Jülich), Neurologicznej Kliniki Uniwersyteckiej w Kolonii, oraz Uniwersytetu w Duisburg-Essen (Universität Duisburg-Essen). Autorami pracy, która zostanie zaprezentowana w czerwcowym numerze czasopisma „Cortex" są Elke Kalbe, Marius Schlegel, Alexander T. Sack, Dennis A. Nowak, Manuel Dafotakis, Christopher Bangard, Matthias Brand, Simone Shamay-Tsoory, Oezguer A. Onur, Josef Kessler.

Eksperci z nowojorskiego College'u Medycznego Alberta Einsteina testowali na chorych cierpiących na migreny urządzenie przenośne, które bazuje na pojedynczej aplikacji impulsu magnetycznego; Amerykanie odwołali się do techniki przezczaszkowej stymulacji magnetycznej. Okazało się, że w 40% przypadków pacjenci przez 2 godziny nie odczuwali później bólu. Aparat do sTMS (od ang. single-pulse transcranial magnetic stimulation) nie wywołuje żadnych poważnych skutków ubocznych i bez problemu można z niego korzystać w domu. Wystarczy przyłożyć urządzenie do potylicy i nacisnąć guzik. Choć to duży postęp w porównaniu do dużych i kosztownych poprzedników, autorzy studium przestrzegają, że trzeba przeprowadzić badania, które pozwolą ustalić optymalną i bezpieczną częstotliwość aplikowania kolejnych dawek. Najprawdopodobniej urządzenie przerywa w mózgu aktywność elektryczną, związaną z objawami poprzedzającymi migrenę z aurą. Przed napadem bólu u chorych pojawiają się m.in. zaburzenia wzrokowe. Pacjent widzi zygzaki, błyski, niekiedy doświadcza ubytków pola widzenia. Nie wiadomo, co stanowi podłoże aury, ale eksperci sądzą, że najpierw przez korę i glej przemieszcza się fala pobudzenia, za którą podąża fala hamowania. Prowadzi to do depolaryzacji receptorów bólowych opon mózgowych. Wiele wskazuje na to, że sTMS przerywa opisane zjawisko. W eksperymencie wzięło udział 201 osób z 18 ośrodków medycznych na terenie USA. Przez trzy miesiące miały one używać w domu urządzenia, przy czym połowa (99 ochotników) otrzymała fałszywe aparaty. Kiedy pojawiały się pierwsze oznaki napadu, należało przyłożyć urządzenie poniżej kości potylicznej i w odstępnie 30 sekund zaadministrować sobie 2 impulsy. Okazało się, że prawdziwy impuls magnetyczny z aparatu był znacznie skuteczniejszy od procedury placebo: po 2, 24 i 48 godzinach większa liczba osób nie doświadczała po nim bólu. Po dwóch godzinach od zaaplikowania dawki o dobrym samopoczuciu wspominało 39% przedstawicieli grupy sTMS i 22% członków grupy placebo. Różnice we wskaźniku reakcji utrzymywały się nadal po dobie (29% vs. 16%) oraz dwóch (27% vs. 13%). Każdy ochotnik mógł zastosować aparat przed 3 atakami (to procedura powszechnie stosowana podczas badania skuteczności leków przeciwmigrenowych). Dr Richard B. Lipton podkreśla, że metoda wykorzystana przez zespół jest nieinwazyjna. Impuls podaje się bowiem w ściśle wyznaczonym rejonie, w odróżnieniu od leków działających układowo. Szczegółowe wyniki badań zespołu z College'u Medycznego Alberta Einsteina ukazały się w piśmie The Lancet Neurology.

Stymulacja magnetyczna grzbietowej kory przedruchowej (ang. dorsal premotor cortex, PMd) usprawnia uczenie umiejętności motorycznych. Naukowcy uważają, że opanowywane ruchy są przechowywane w PMd w postaci wspomnień, a pobudzanie tego rejonu ułatwia przebieg treningu. Lara Boyd i Meghan Linsdell z Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej badały wpływ przezczaszkowej stymulacji magnetycznej na umiejętności 30 ochotników w zakresie śledzenia obiektu na ekranie komputera za pomocą dżojstika. Początkowo cel poruszał się przypadkowo, potem uruchamiał się sterujący nim program, a następnie znowu włączano opcję losową. Wolontariusze nie zdawali sobie sprawy z istnienia etapu z powtarzającymi się wzorcami ruchów (2.). W ciągu 4 dni treningu tuż przed rozpoczęciem zadania badanych poddawano oddziaływaniom pobudzającym, hamującym bądź pozorowanym. Ludzie nie wiedzieli, w której z 3 grup się znaleźli. Piątego dnia Kanadyjki przeprowadziły test sprawdzający. Porównując wyniki osiągane w etapach losowym i zaprogramowanym, panie mogły oddzielić efekty ogólnej poprawy działania w wyniku ćwiczenia od pamięci ruchowej sekcji powtarzalnej. Ochotnicy, których mózg pobudzano, umieszczając w odpowiednim miejscu cewkę magnetyczną, wypadali w śledzeniu poruszającego się nieprzypadkowo obiektu znacznie lepiej od przedstawicieli dwóch pozostałych grup. Nie odnotowano różnic w wynikach osiąganych w zetknięciu z celem poruszającym się losowo. Dr Boyd uważa, że najnowsze odkrycia przybliżają do opracowania hełmu wspomagającego uczenie. Z tego rodzaju narzędziem ułatwimy uczenie w populacjach pacjentów z zaburzeniami nabywania nowych umiejętności ruchowych. Obecnie prowadzimy intensywne badania w tym kierunku.

Kiedy u pacjenta przeprowadza się transplantację obu rąk, mózg szybciej odtwarza połączenia i odzyskuje obszary zagarnięte przez reprezentacje czuciowe innych części ciała w przypadku dłoni lewej. Dzieje się tak nawet w przypadku ludzi praworęcznych (Proceedings of the National Academy of Science). Zespół Angeli Sirigu z Uniwersytetu w Lyonie przestudiował na razie przypadki dwóch osób, ale za każdym razem rehabilitacja przebiegała według takiego samego schematu. Francuzi posłużyli się metodą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (ang. transcranial magnetic stimulation), by sprawdzić, jak kora ruchowa reaguje na zaimplantowane dłonie. Dzięki pobudzaniu neuronów stwierdzili, że obszary przynależne kiedyś dłoniom rzeczywiście zostały odebrane reprezentacjom ramion. L.B. to 20-letni mężczyzna, który stracił ręce przed 9 laty i przeszedł operację przeszczepienia nowych w 2003 r. W międzyczasie posługiwał się protezami. Chociaż jest osobą praworęczną i po wypadku posługiwał się głównie protezą prawej ręki, po przeszczepie zaszła u niego zmiana ręczności. C.D., 42-letni mężczyzna, stracił obie dłonie w 1996 r., a podwójny przeszczep przeszedł w 2000 r. Neurolodzy z Lyonu badali go po upływie 51 miesięcy od zabiegu (w 2004 r.). Okazało się, że mózg odtworzył silne połączenia dla lewej dłoni, w przypadku prawej tak się jednak nie stało. U młodszego pacjenta lewa dłoń zaczęła w pełni współpracować z mózgiem po upływie zaledwie 10 miesięcy, prawej udało się to dopiero po 26 miesiącach. Czemu lewa dłoń odzyskuje utracone pozycje prędzej niż prawa? Choć to na razie spekulacje, naukowcy wspominają o lepszych połączeniach mózgu z lewą ręką, czynnikach związanych ze sposobem reorganizacji mózgu po utracie dłoni i po ich ponownym pojawieniu się, a także o pierwotnej różnicy w organizacji mózgu. Skoro obaj pacjenci byli praworęczni, obszar mózgu związany z prawą dłonią był przed amputacją bardziej aktywny, a w związku z tym mniej podatny na przeorganizowanie. Rejon lewej ręki był zaś w większym stopniu oddelegowany do obsługiwania także innych części ciała, dlatego sygnały z przeszczepionej dłoni mogły być zintegrowane szybciej. Sirigu podkreśla, że nie należy wyciągać pochopnych wniosków, gdyż zaobserwowana różnica może być równie dobrze skutkiem metody, za pośrednictwem której chirurdzy przymocowali dłonie (nad każdą pracował inny lekarz). Poza tym mężczyźni posługiwali się protezami prawych rąk. Mózg się do nich przyzwyczaił i niewykluczone, że to właśnie spowolniło proces zaakceptowania kończyny dawcy.

Dwudziestego ósmego sierpnia 2005 roku 26-letni Josh Villa wracał do domu po wypiciu drinka z przyjacielem. Najechał na krawężnik, samochód wyrzuciło do góry, a kierowca wypadł na zewnątrz przez szybę. Doznał masywnego urazu głowy i na ponad rok zapadł w śpiączkę. Otwierał oczy, ale nie reagował na zewnętrzne bodźce. Wypisano go do domu, gdzie zaopiekowała się nim matka. Ostatnio wybudził się jednak ze śpiączki. Stało się to możliwe dzięki zastosowaniu pionierskiej metody stymulacji magnetycznej. Theresa Pape z Department of Veterans Affairs w Chicago uwzględniła przypadek Josha w 6-tygodniowym eksperymencie. Uczestnikom zakładano na czole cewkę elektromagnetyczną, która miała stymulować leżącą niżej tkankę mózgu. Metodę przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (ang. transcranial magnetic stimulation, TMS) testowano wcześniej w odniesieniu do migreny, udaru, choroby Parkinsona oraz depresji. Uzyskano obiecujące rezultaty. Generowane przez zwoje szybko zmieniające się pole magnetyczne można wykorzystać albo do pobudzenia, albo do hamowania neuronów. W przypadku Villi chodziło, oczywiście, o pierwszy z wymienionych wariantów. Aktywowano komórki w prawej grzbietowo-bocznej korze przedczołowej. Obszar ten ma doskonałe połączenie z pniem mózgu, który z kolei wysyła do reszty mózgu sygnały, że należy utrzymywać stan czuwania. Na początku stan mężczyzny w ogóle się nie zmieniał. Przełom nastąpił dopiero po 15. sesji. Laurie McAndrews, matka chorego, opowiada, że zaczął wtedy odwracać głowę do mówiącej do niego osoby i wpatrywać się w nią. Był też w stanie wykonać proste polecania, np. śledzić ruch kciuka, oraz wypowiadać pojedyncze słowa (niewyraźnie, ale jednak). Eksperyment zakończył się po 30 sesjach. Bez cewki Villa szybko się męczył i jego stan nieco się pogorszył, ale i tak był dużo lepszy niż przed zastosowaniem TMS. Po 6 tygodniach zaordynowano mu jeszcze 10 sesji, ale nie przyniosły już żadnej poprawy. Wysłano go do domu, gdzie przebywa do dziś. Eksperci przestrzegają, że pojedynczy przypadek nie stanowi dowodu, że przezczaszkowa stymulacja magnetyczna naprawdę działa na pacjentów w śpiączce. Nawet po ośmiu miesiącach dość często zdarza się, że bez specjalnej interwencji pacjenci przechodzą ze stanu wegetatywnego do stanu minimalnej świadomości – zaznacza John Whyte z Moss Rehabilitation Research Institute w Filadelfii. Wyniki zespołu z Chicago są jednak bardzo interesujące, warto więc poświęcić więcej uwagi temu zagadnieniu.

Stosując bodźce magnetyczne, amerykańscy naukowcy stymulowali wzrost nowych neuronów w powiązanych z pamięcią rejonach mózgu myszy. To duża szansa dla osób cierpiących na chorobę Alzheimera. Nowojorczycy zaprezentowali wyniki swoich badań na konferencji Amerykańskiej Akademii Neuronauk. Na razie lepiej się powstrzymać od huraoptymizmu, ponieważ wydaje się, że magnesy spowalniają chorobę, ale jej nie leczą. Trzeba też przeprowadzić badania z udziałem ludzi. U przedstawicieli naszego gatunku ważna struktura pamięciowa, hipokamp, znajduje się głębiej niż u gryzoni, nie ma więc pewności, czy zastosowanie omawianej techniki da zbliżone rezultaty. Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (transcranial magnetic stimulation — TMS) była do tej pory stosowana w leczeniu depresji, schizofrenii czy podczas rehabilitacji osób po przebytym udarze. Aparatura wykorzystuje zwój magnetyczny, który wytwarza w mózgu pole elektryczne, włączające lub wyłączające grupy neuronów. Wykraczając poza te zastosowania, doktorzy Fortunato Battaglia i Hoau-Yan Wang chcieli sprawdzić, jak TMS wpływa na wzrost neuronów. Przez 5 dni wdrażali terapię swojego pomysłu, a następnie sprawdzili, jak wpłynęła ona na mózg. Zaobserwowali znaczne natężenie procesu proliferacji, czyli namnażania, komórek macierzystych w zakręcie zębatym hipokampa, a także aktywację pewnego typu receptorów. W drugim studium wykazano, że ich aktywność spada u myszy i ludzi z alzheimeryzmem. TMS to metoda rehabilitacji, którą można zastosować także u pacjentów po wylewach. Stymulując nieuszkodzone obszary, da się je zmusić do wytężonej pracy i przejęcia funkcji regionów zniszczonych.

Naukowcom z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego (UCL) jako pierwszym udało się wywołać dyskalkulię u osób, które wcześniej nie miały problemów z matematyką. Dzięki ich badaniom zaburzenie zlokalizowano w prawym płacie ciemieniowym. Uznaje się, że na dyskalkulię, dysleksję i ADHD cierpi podobny odsetek populacji, czyli ok. 5% ludzi. Po raz pierwszy udało się eksperymentalnie wykazać, że płat ciemieniowy jest kluczem do zrozumienia rozwojowej dyskalkulii. Większość osób przetwarza liczby z łatwością, niemal automatycznie, jednak ludzie z dyskalkulią tego nie potrafią. Chcieliśmy sprawdzić, co się stanie, gdy odpowiedzialne za rozumowanie matematyczne obszary płata ciemieniowego zostaną na kilkaset milisekund skutecznie wyłączone. Odkryliśmy, że stymulacja tych regionów podczas sprawdzianu z matematyki radykalnie zmieniała jednostkowy czas reakcji — tłumaczy dr Roi Cohen Kadosh z Instytutu Neuronauk Kognitywnych UCL. Dostarcza to silnych dowodów na potwierdzenie tezy, że dyskalkulia jest powodowana przez nieprawidłowo zbudowane obszary prawego płata ciemieniowego. Dzięki nim można lepiej ukierunkować badania nad anatomią mózgu i ostatecznie uzyskać narzędzie do wczesnego wykrywania tego rodzaju zaburzeń uczenia. Anglicy posłużyli się techniką przezczaszkowej stymulacji magnetycznej i w ten sposób wywoływali przejściową dyskalkulię u zdrowych osób rozwiązujących proste zadanie. Miały one porównać dwie cyfry. Mniejszą w sensie matematycznym zapisywano za pomocą większej czcionki, a większą przy wykorzystaniu mniejszej czcionki. I tak, na przykład, badani mieli zadecydować, co jest większe numerycznie, a następnie fizycznie: 2 czy 4. Efekt wywołany stymulacją magnetyczną utrzymywał się bardzo krótko, a sam eksperyment objął zarówno ludzi zdrowych, jak i z dyskalkulią. Jego celem było zbadanie automatycznego przetwarzania liczb. U wolontariuszy bez dyskalkulii problemy z matematyką występowały czasowo, wywołane zakłóceniem działania neuronów bruzdy okołociemieniowej (IPS). Odkrycie weryfikowano dalej na grupie dyskalkulików. Udało się powtórzyć wyniki, uzyskując te same zmiany w zachowaniu po stymulacji prawego płata ciemieniowego, ale już nie lewego.