Mozoček nie je len orgánom pohybov, ale aj myslenia a pocitov

Autor: Michal Patarák | 4.2.2014 o 5:29 | (upravené 30.4.2014 o 13:06) Karma článku: 11,79 | Prečítané:  6755x

Už ako chlapec na prvom stupni základnej školy som si viedol zošitky, do ktorých som si farebne zakresľoval svoje vedecké objavy. Teda, neboli celkom moje. Ponachádzal som ich v knihách zo zvolenskej knižnice. Doteraz tvrdím, že v skutočnosti takmer nikto veľmi neobjavuje, len nedôsledne číta vedeckú literatúru. Zo všetkých tých kníh ma v detských rokoch najviac zaujala zdravoveda. Odkresľoval a odpisoval som z nej takmer všetko. Snažil som sa pochopiť, o čo pri tej-ktorej chorobe ide a pamätám si, že mi to ktovieako nešlo. Mrazivú fascináciu som však zažil až pri pohľade na nákres mozgu, z ktorého som matne tušil, že je tým najdôležitejším v ľudskom tele. Niečím, čo všetko riadi a čo keď sa pokazí, tak to nie je ľahké opraviť. Na jeho priečnom reze bolo okrem iného vidieť mozoček a na na ňom jemne rozvetvenú štruktúru, pri ktorej bol popis „strom života".

Arbor vitae

Dlho som na ten strom hľadieval a sníval o všakovakých možnostiach, prečo je vlastne stromom života a nie nejakým iným, a prečo sa rozrastá v tajuplnej zadnej časti mozgu. Mojou najobľúbenejšou hypotézou bolo, že práve v tejto štruktúre sú akosi záhadne predurčené všetky udalosti individuálneho ľudského príbehu. Že je v nej vlastne naplánovaný a zapísaný celý život. Podobne, ako si to veštice predstavujú s čiarami na ľavej dlani.

Po rokoch, vlastne už desaťročiach, sa k mozočku vraciam, aby som pochopil jeho rolu vo fungovaní mysle a plnšie si uvedomil jeho postupne vzrastajúci význam pre psychiatriu. S niektorými „svojimi" objavmi by som sa teraz chcel s vami podeliť a dúfam, že sa mi ich podarí podať čo najjednoduchším a najzrozumiteľnejším spôsobom, aby som z toho mal radosť nielen ja, ale všetci, ktorí to budú mať možnosť čítať.

Čo je mozoček?

Údajne ho objavil Aristoteles, ktorý ho nazýval parenkefalon, teda menší mozog, ktorý je umiestnený hneď za hlavným mozgom, enkefalon. Tieto pomenovania našli svoj odraz aj v latinčine, kde mozog je cerebrum a mozoček cerebellum. Keď sa tak nad tým človek zamyslí, ani ho vlastne nie je možné nazvať inak. Nenápadne si čupí v zadnej lebečnej jame, z časti prikrytý inými štruktúrami, že naozaj budí dojem zakrpatenej dvojičky. Pritom nejde o žiadnu druhoradú časť mozgu. Presne tak, ako veľký mozog, aj on má na povrchu kôru (akurát že nemá šesť vrstiev, ale len tri) a vo vnútri hlboké jadrá sivej hmoty. Ako prvé možno niekoho napadne, že kontroluje, či jeho veľký brat - mozog - robí všetko zodpovedne a správne. A opravuje po ňom chyby. Čuduj sa svete, presne toto sme sa o ňom učili na strednej a v istom zmysle aj na vysokej škole. Je to kontrolór motorickej činnosti tela, pomocný servomechanizmus, ktorý všetky pohyby vylaďuje, zušľachťuje a zjemňuje, umožňuje jemnú motoriku a má nenahraditeľnú regulačnú úlohu.

Obr. 1. Model mozgu v programe Brain Explorer 2.

Obr. 1. Model mozgu v programe Brain Explorer 2. Modro sfarbená štruktúra je mozoček. Keďže sa nachádza pod mozgovými hemisférami, zvolil som pohľad z ľavej strany zdola, aby ho bolo lepšie vidieť. Pri prezeraní zboku z neho totiž vidno len malú časť, keďže zvyšok je prekrytý hmotou spánkového a záhlavového laloku.

Základné mozočkové funkcie

To, že je nenahraditeľný, vieme z takzvaného cerebelárneho syndrómu, čo je súbor príznakov, ktoré sa objavujú pri jeho poškodení. Uvediem zopár príkladov. Ataxia je porucha koordinácie pohybov, akú možno vidieť napríklad u opitého človeka, ktorý sa motá sem a tam (opitosť poškodzuje okrem iného aj cerebelárne funkcie). Ataktická chôdza je nepravidelná, neistá, s rôzne dlhými krokmi, meniacim sa smerom a neustálou tendenciou k pádu. Problémom môže byť zmena polohy zo sedu do stoja (asynergia) a podobne. Hypermetria je prestrelenie pohybu. Človek nemusí odhadnúť vzdialenosť k cieľu a hoci sa snaží uchopiť sklenený pohár, prevrhne ho. Dysdiadochokinéza je strašidelne znejúci príznak, ktorého podstatou je však to, že človek s poškodením mozočka nie je schopný rýchlo striedať protikladné pohyby. Pri vystretej hornej končatine zlyháva v plynulom otáčaní predlaktia striedavo doľava a doprava. Objavuje sa špecifický tras. Porušené sú aj očné pohyby alebo pohyby rečového aparátu. Postihnutie teda vidno aj na reči. Takého jedinca sa môžte snáď aj trochu zľaknúť, lebo má skandovaný prejav, v ktorom zvyčajne akcentuje (niekedy akoby zakričí) prvé slabiky slov, ktoré zo seba doslova vyprskne. Inokedy je to však reč ťažko zrozumiteľná, ktorú nazývame dysartria.

Obr. 2. Rezy mozgom (snímané pomocou magnetickej rezonancie), v ktorých možno ako ružovkastú štruktúru vidieť cerebellum

Obr. 2. Rezy mozgom (snímané pomocou magnetickej rezonancie), v ktorých možno ako ružovkastú štruktúru vidieť cerebellum. Rezy sú vytvorené v programe Virtual brain model. Na sagitálnom reze vľavo prechádza osový kríž priamo fastígiom, teda stropom IV. mozgovej komory, ktorá tu vypadá ako hnedý trojuholník. Zmienené fastígium je jeho hrotom, základňu má otočenú k žlto sfarbenej predĺženej mieche (medulla oblongata). Ako zo stopky z nej nahor „vyrastá" celý útvar mozgu.

V medicíne machrujeme o funkciách toho-ktorého orgánu vďaka poznaniu prejavov jeho poškodenia. Galén napríklad zistil, že vedomie je viazané na funkcie mozgu, pretože ošetroval gladiátorov, ktorí ho stratili po silnom údere do hlavy. Ak poznáme prejavy poškodenia mozočka, vieme tak veľa o jeho funkciách. Z doposiaľ povedaného by sa teda dalo zhrnúť, že mozoček je orgánom, dôležitým pre správne, koordinované, cielené a účelové vykonanie rôznych pohybov, od chôdze po reč. Vtip je v tom, že v súčasnosti sa táto predstava dopĺňa o veľmi dôležitý rozmer. Tak, ako je mozoček kritický pre reguláciu a koordináciu pohybov, tak aj pre správne prevedenie myšlienkových úkonov (kognitívne procesy) a priebeh a vyladenie afektov. Okrem toho, nie je len regulačným činiteľom, ale do prevedenia kognitívnych operácií, afektov a pohybov aj aktívne vstupuje, umožňuje sa ich učiť. Práve vďaka mozočku vieme v blízkosti milovanej osoby vyladiť svoje objatie a nestlačíme ju ako Frankensteinom vyrobený človek, ktorý nie je schopný odhadnúť silu, či dráhu pohybu a vložiť do neho tak prepotrebné teplo.

Podobne ako pohyby, aj myšlienkové operácie majú svoj cieľ, ktorý treba odhadnúť a dávať si pozor, aby sme ho neminuli (hypermetria), ale plynulo a koordinovane logickú operáciu vykonali. I zmena pozornosti z jedného objektu na druhý je zložitým úkonom, ktorý keď ide len veľmi ťažko, možno prirovnať k asynergii. Analógie k pohybom možno doplniť aj o afekty. Všetci si vieme predstaviť, ako asi vyzerá prestrelený afekt. Tiež môže byť teda prejavom mozočkovej chyby alebo narušenia.

Mozoček má ešte jednu zásadnú funkciu, ktorú si nemôžem dovoliť nespomenúť. Je ňou procedurálne učenie. Ide o osvojenie si činnosti, ktorá nám najprv pripadá ukrutne ťažká, no postupom času ju vykonávame automaticky a ani nevieme, ako ju vlastne realizujeme. Dieťa sa napríklad musí na chôdzu neuveriteľne sústrediť, no my dospelí chodíme ako nič. Podobné je to s bicyklovaním, plávaním a inými aktivitami, ktorých sa ujme mozoček. Zautomatizuje ich, takže mozgová kôra do nich vkladá minimum síl a energiu si môže šetriť na zložitejšie alebo nové úlohy. Takto mozoček automatizuje aj rozumové procesy.

Zapojenie mozočka a zmysel tohto zapojenia

Ako sa vyjadril doktor Ramnani, dnes už otázka neznie, či sa mozoček podieľa na tvorbe afektov a kognitívnych procesov, ale ako sa na nich podieľa. Tomu rozumieme čoraz viac i vďaka poznaniu dráh, ktorými je cerebellum spojené so zvyškom mozgu. Na tomto mieste predpokladám, že už všetci vieme, že mozoček nie je len pohybový kontrolór, ale niečo oveľa viac.

Obr. 3. Zjednodušené zapojenie mozočka, zakreslené do rezu mozgom Macaca mulatta

Obr. 3. Zjednodušené zapojenie mozočka, zakreslené do rezu mozgom Macaca mulatta (získaný z BrainMaps.org). Tento obrázok som zvolil i z toho dôvodu, že sa v ňom môžeme kochať krásnym stromom života. Mozgovú kôru (cortex) vidno ako tmavší oblúk vpravo, označený číslom 1. Číslo 2 je nádherne priečne prerezaný mozoček (cerebellum). 3 je lôžko (thalamus), u človeka nazývaný aj ako brána k vedomiu, keďže práve tu sa filtrujú impulzy, ktoré sa dostanú do kôry a tým pádom aj do ľudského vedomia (i keď to nemožno fyziologicky stotožniť len s kôrovými procesmi - to je už však iná otázka - snáď niekedy nabudúce). Číslo 4 je opäť kôra mozgu.

Základné zapojenie mozočka som zaznačil do tretieho obrázku. Mozgová kôra (1) vysiela z rôznych oblastí informácie cez štruktúru, zvanú most (pons; v schéme nie je zakreslený). Prostredníctvom mostu sa dostanú až do mozočka (2), kde sa ďalej spracovávajú. Spojenie medzi kôrou a mozočkom však nie je len jednosmerné. To, čo sa v cerebele udeje, je natoľko dôležité, že sa cez talamus (3) informácie o výsledkoch mozočkových prepočtov objavia zase v kôre (4). Kôra informuje mozoček a mozoček informuje kôru. Spojenie má charakter uzavretého kruhu, preto sa aj nazýva kortiko-cerebelo-talamo-kortikálny okruh (alebo slučka). Prostredníctvom neho sa mozoček priamo podieľa na tom, čo robí mozgová kôra. I tu sa relativizuje kortiko-centrický pohľad, ktorým nám niektoré populárne vedecké príručky alebo portály stále chcú nahovoriť, že mozgová kôra má kľúče od miešačky. Nie je to univerzálny ovládač, ani centrum všetkého, čo sa v mozgu udeje. Mozog totiž pracuje ma modulárnom princípe, v ktorom sú jeho jednotlivé oddiely integrované do zohratého orchestra, kde majú svoje miesto nielen sláčiky, ale aj dychové nástroje a bubny. A mozoček, hoci si leží v zadnej lebečnej jame, vôbec nehrá skrytý niekde v zadnom prítmí.

Vandervert a iní autori zdôrazňujú úlohu cerbero-cerebelárnej ko-evolúcie pre rozvoj funkcií mozgu, ktoré si dnes my ľudia naplno užívame. Za posledných milión rokov sa jeho objem údajne takmer zoštvornásobil.

Rýchle a hladké pohyby sú umožnené práve vďaka nemu. Neboli by možné, keby sa mozog spoliehal len na informácie z výkonných orgánov. Pohyb by bolo ťažké korigovať, ak by mal mozog k dispozícii len spätnú väzbu zo svalov, kože a iných častí pohybujúceho sa miesta tela. Spätná väzba je totiž neuveriteľne pomalá (vyslanie signálu z mozgu do svalov a jej senzorické spracovanie niečo trvá). Mozoček vymyslel niečo lepšie. Príjme kópiu príkazu z kôry a ihneď vychrlí prepočet, podľa ktorého predpokladá dráhu pohybu a jeho výsledok. Ten dorazí do kôry skôr, ako spomínaná spätná väzba. Takto je umožnená nevídane dynamická koordinácia. Nekoordinujú sa tak len pohyby, ale aj myšlienkové procesy, napríklad riešenie abstraktných problémov. Zároveň je výpočet predpokladu dráhy dôvodom, prečo nemôžeme štekliť samých seba, ale vždy nás pošteklí len niekto druhý. Mozoček totiž ihneď predpokladá smer a silu nášho štekliaceho pohybu a potom to už nie je pre mozog žiadna sranda, ani prekvapenie.

Psychiatrické poruchy

V roku 1998 opísali Schmahmann a Sherman cerebelárny kognitívny afektívny syndróm. Ide o následok poškodenia mozočka. Poškodením môže byť zápal (cerebelitída), nádor, infarkt mozočka alebo jeho úraz. Porucha sa prejavuje širokou škálou príznakov. Môžu sa objaviť deficity v zložitých mentálnych úkonoch, ako sú presunutie pozornosti, pracovná pamäť, plánovanie udalostí, ale aj plynulosť reči, gramatika a podobne. Naruší sa zrakovo-priestorová pamäť a orientácia. Nápadné sú však osobnostné zmeny postihnutého človeka: môže ísť o sploštenie a otupenie afektov, impulzívne a detinské správanie, nevhodný a príkry humor, patologický smiech alebo plač. O zásadnosti mozočka sa presviedčame aj z vývojových porúch, pri ktorých sa mozoček chybne vyvinie alebo je zakrpatený. Je to napríklad Dandy-Walkerova malformácia alebo Joubertov syndróm. Ak sa nevyvinie vôbec, ide o cerebelárnu agenézu. Tieto stavy sa prejavujú mentálnou retardáciou. Opäť môžeme použiť metódu dedukcie funkcie orgánu z poškodenia, ku ktorému vedú jeho poruchy. Objavujú sa aj práce, ktoré dosvedčujú úlohu cerebela pri genialite a talentovanosti. Práve flexibilita práce s informáciami je ich základom a tú má na starosti mozoček. Kortiko-centrický pohľad tu opäť zlyháva.

Abnormality mozočka sa objavujú pri ADHD, autizme, dyslexii, ale aj bipolárnej afektívnej poruche, či schizofrénii. Aj slávna schizofrenologička Andreasenová tvrdí, že schizofrénia je poruchou celej siete mozgových regiónov, ktorých centrálnym uzlom je mozoček. Prejavom tejto poruchy je nedostatočná koordinácia duševných procesov, čo sa napokon môže prejaviť v podobe bludov a halucinácií.

Arbor vitae bol skutočne pomenovaný podľa predstavy, že v mozočku sídli život. Anatómia nás však učí, že je to len biela hmota (corpus medullare), ktorá na priečnom reze vybieha proti povrchu tak, že pripomína rozvetvenú drevinu. Možno v tom strome netkvie samotný život. Rozhodne by sme však bez neho neboli tým, čím sme. Tvory schopné tých najabstraktnejších úvah i najjemnejšieho objatia.

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

EKONOMIKA

U. S. Steel odchádza, o košickú fabriku bojujú Třinecké železárny

U. S. Steel predáva košické železiarne, ponuku predložili Číňania a skupina slovenských miliardárov.

KOMENTÁRE

Úbohá stredná trieda, tá sa vo Ficovom vlaku nevezie zadarmo

Ak sa niektorí chcú mať závratne dobre, musia sa tí ostatní mať horšie.

KOMENTÁRE

Ako o tridsať rokov rozvrátim našu spoločnosť

Moderné demokracie sa premenia na vlády starých.


Už ste čítali?