Mokslo ir technologijų pasaulis

Klausa ir rega žmogui turi ypatingą reikšmę, tačiau nuo gimimo vieno šių pojūčių neturinčių žmonių smegenys geba sustiprinti kitus pojūčius. Yra žinoma, kad iki 6 mėnesių kūdikio klausos sistema itin glaudžiai susijusi su regos sistema ir kartais nutinka taip, kad nuo gimimo neskatinamos klausos zonos yra „užimamos“ kitų jutimų, pvz., klausos sistemos sutrikimus kompensuoja geresnis regėjimas ir atvirkščiai.

Net ir ankstyvoje vaikystėje praradus vieną iš pojūčių, kiti gali sustiprėti, nes nervų sistema dar tebesivysto. Mokslininkai vadina tai Rėjaus Čarlzo efektu: regėjimo netekęs vaikas išsiugdo gebėjimą girdėti garsus, kurių regintys žmonės paprastai negirdi.

Naujas Merilendo ir Džono Hopkinso universitetų mokslininkų darbas įrodo, jog net suaugusios pelės smegenys gali prisitaikyti prie vieno iš pojūčių netekimo: laikiną regos netekimą jos bando kompensuoti pagerindamos klausą. Mokslininkai tikisi, jog jų atradimas padės rasti būdus, leisiančius išgydyti klausos sutrikimus ir įvairias ausų ligas.

Merilendo universiteto profesoriaus Patriko Kanoldo teigimu, smegenų žievės zonos yra susijusios tarpusavyje. Profesoriaus kolega iš Džono Hopkinso universiteto, Hey-Kyoung Lee, pratęsia mintį: tikėtina, jog šios sąsajos leidžia sustiprinti vieną pojūtį, taip kompensuojant net ir laikiną kito pojūčio netekimą.

Yra žinoma, jog vystantis regėjimui, egzistuoja kritinis periodas. Tai vaiko raidos laikas, kurio metu akies apsauga nuo šviesos sukelia negrįžtamą regos deficitą. Klausos vystymosi kritinis periodas taip pat egzistuoja, tačiau apie jį kalbama gerokai mažiau. Per pirmuosius porą žmogaus gyvenimo metų smegenyse aktyviai formuojasi klausos ir kalbos centrai. Pirmiausia vystosi vaiko gebėjimas analizuoti kalbą kaip garsus, vaikas tampa ypač jautrus tiems garsams, kuriuos girdi dažniausiai. Tačiau kritiniam periodui praėjus, klausos sistema nebe taip jautriai reaguoja į aplink esančius garsus. Patrikas Kanoldas paaiškina, kad būtent dėl to mes negebame girdėti tam tikrų kinų kalbos tonų: mes negirdėjome šios kalbos tuomet, kai formavosi mūsų klausos centrai. Dėl to vaikų klausos gebėjimai yra tikrinami ankstyvame amžiuje: kuo anksčiau nustatomi klausos sutrikimai, tuo daugiau galimybių sėkmingai reabilitacijai.

Garso apdorojimo smegenyse procesų ekspertas Patrikas Kanoldas ir vaizdo apdorojimo smegenyse procesų tyrėjas Hey-Kyoung Lee iškėlė hipotezę, jog net ir visiškai susiformavusios smegenys turėtų gebėti prisitaikyti, jei būtų sudarytos tam tikros sąlygos. Tyrėjai panaudojo paprastą grįžtamąjį metodą, stimuliuojantį aklumą: suaugusi pelė su normaliu regėjimu ir klausa buvo laikoma visiškai tamsioje patalpoje 6–8 dienas. Pelę grąžinus į įprastą šviesus-tamsus periodas režimą pastebėta, jog jos regėjimas buvo nepakitęs, tačiau klausa – geresnė.

Tyrėjai, sugroję garsų seriją, ištyrė eksperimente dalyvavusių pelių klausos smegenų žievės neuronų veiklą. Mokslininkus ypač domino vidurinis klausos smegenų žievės sluoksnis, priimantis signalus iš gumburo, esančio po didžiąja smegenų jungtimi. Ši smegenų dalis yra atsakinga už svarbiausių įcentrinių laidų rinkimą ir perjungimą. Iki šiol buvo manoma, jog šiame sluoksnyje esantys neuronai susiformuoja ankstyvame vystymosi amžiuje ir nebesikeičia. Visgi, atlikus eksperimentą su laboratorinėmis pelėmis, nustatyta, kad, po aklumo simuliacijos šie neuronai pakito. Mokslininkai, atlikdami eksperimente dalyvavusių pelių klausos tyrimą nustatė, kad šie neuronai daug greičiau suaktyvėja grojant tam tikrus garsus, taip pat tapo daug jautresni tyliems garsams. Taip pat nustatyta, kad pelių smegenyse išsivystė daugiau sinapsių, per kurias ateina informacija iš kitų neuronų, tarp gumburo ir klausos srities.

Su pelėmis atlikto tyrimo rezultatai teikia vilties, kad panašus metodas gali būti veiksmingas ir žmonėms. Patrikas Kanoldas teigia, jog kol kas nėra žinoma, kiek dienų žmogus turėtų praleisti tamsoje, kad prasidėtų pakitimai smegenyse, tačiau yra vilties, kad, pritaikius šio tyrimo rezultatus, ateityje pavyks sukurti multijutiklinį mokymo metodą, padėsiantį gydyti įvairių jutimų sutrikimus.

Tiesa, eksperimente dalyvavusių pelių klausa, praėjus kelioms savaitėms gyvenant įprastu šviesos režimu, grįžo į pradinę būseną. Kitame tyrimo etape Patrikas Kanoldas ir Hey-Kyoung Lee tikisi rasti būdą, kaip jutimo suaktyvėjimą padaryti ilgalaikiu.

Straipsnis parengtas įgyvendinant Lietuvos ir Šveicarijos bendradarbiavimo programos NVO fondo remiamą paprojektį „NVO, veikiančių mokslo sklaidos srityje, tinklo stiprinimas, plėtojant jo institucinius gebėjimus“.