A genetika terén lezajlott forradalomhoz mérhető az agykutatás fejlődése, amely révén ma már egy gomb megnyomásával ki tudjuk kapcsolni a Parkinson-kórt, tünetmentesíteni tudunk súlyos epilepsziás rohamokat – és mindez csupán a kezdet. Tudja, mi az a neuromarketing? És azt, hogy mindezt jelentős részben a The Beatlesnek köszönhetjük? Dóczi Tamással, a Nemzeti Agykutató Program egyik vezetőjével beszélgettünk.

Ahogy azt Matolcsy Györgytől is tudjuk, agysebészetben hagyományosan erősek vagyunk, már honfoglaló őseink is élen jártak a különböző betegségekkoponyalékeléssel történő gyógyításában. Ez az örökség szerencsére nem múlt el nyomtalanul, a magyar kutatók a mai napig a hihetetlen gyorsasággal fejlődő idegtudományélvonalában találhatóak.

Az agykutatás és -gyógyítás fejlődését és a szédítő perspektívákat Dóczi Tamás idegsebész professzor akadémikussal, a Nemzeti Agykutató Program (NAP) klinikai moduljának vezetőjével tekintettük át, aki maga is részt vett és rész vesz ebben a tudományos forradalomban.

Röntgen által homályosan

Őseink mellett más kultúrák is foglalkoztak agyműtétekkel, változó hatásfokkal. Az orvostudomány a leghíresebb korai agyműtétnek a modern sebészet megteremtőjeként ismert, a XVI. század során élt Ambroise Paré beavatkozását tekinti, akinek egy agytályogot sikerült kiürítenie, indítja a történetet Dóczi Tamás, a ma is alkalmazott műtéti technikák alapjait pedig egy angol orvos, Victor Horsley fektette le a XIX. század végén.

Ezek a korai agysebészek persze szilárd tudományos információk nélkül, lényegében találomra tevékenykedtek. Ahhoz, hogy tudjuk, hogy mit is csinálunk az agyban, elengedhetetlen volt a diagnosztika, azaz az úgynevezett képalkotó eljárások fejlődése. Ezek sorában az első természetesen a röntgenkészülék volt, ami az emberi test előtte elképzelhetetlen megismerését tette lehetővé.

Az idegsebészet területén először egy amerikai doktor, Harvey Cushing használta a röntgenkészüléket az agytumorok helyének meghatározására, ám egyáltalán nem volt egyszerű dolga. A röntgen az agysebészet terén igen korlátozottan volt csak használható, mivel az agy sugárelnyelő képességében az egyes területek között csak igen kis különbségek vannak, magyarázza Dóczi Tamás.

Egészen az 1970-es évekig az idegsebészek indirekt módon próbálkoztak a diagnosztikával, azaz csupán az agykamra láthatóvá tételével és az ottani nyomok elemzésével tudtak következtetni arra, hogy valamilyen rosszindulatú daganat okozhat deformációt. Mindez nem volt kockázatmentes: Dóczi Tamás is fel tud idézni olyan eseteket pályája legelejéről, amikor félbe kellett hagyni a műtétet, mert nem találták meg a daganatot.

Ennek a korszaknak fontos lenyomata Karinthy Frigyes 1936-os sikeres agyműtéte, amelyet a szerző az Utazás a koponyám körül című regényében örökített meg; a könyv a világirodalomban is egyedülállóan hitelesen ábrázolja az agydaganat tüneteit. A Karinthyt ellátó svéd orvoscsapatnak több hónapos detektívmunkát kellett folytatni, a tünetek kialakulását (szédülés, látászavarok) és súlyosbodását figyelve annak érdekében, hogy hozzávetőlegesen meg lehessen határozni a daganat helyét. Innen nézve még bravúrosabb a sikeres beavatkozás, ami Dóczi Tamás szerint mai szemmel is kifogástalan munkának számít.

Karinthy nevezetes műtéte után is még évtizedekig a röntgen volt az egyetlen diagnosztikai eszköz, bár a technikák egyre fejlődtek: először levegőt fecskendeztek az agykamrába, majd különböző oldatokat a koponyán belüli erekbe az agykamra „megfestése” érdekében. Aztán jött a The Beatles világsikere és minden megváltozott.

A The Beatles forradalmasítja a diagnosztikát

Az áttörés alapja a tomográfia volt, amely révén a hagyományos röntgenkészülékeket sikerült továbbfejleszteni: az emberi test körül forgó gépezet az egyszerű metszet helyett képes a test térbeli szerkezetének ábrázolására. Bár a matematikai alapok már a XX. század első évtizedeiben megszülettek, az eljárás elterjedésére várni kellett, mivel a számítások elvégzése óriási kapacitást igényelt.

A mai napig használt CT-k prototípusát Godfrey Hounsfield alkotta meg az EMI kutatójaként. Bár a 2012-ben megszűnt céget az elmúlt évtizedek során lemezipari óriásként ismertük, az 1950-es és 1960-as évek első felében a számítástechnika és az elektronika területén játszott meghatározó szerepet, ők készítették el például Anglia első tranzisztoros számítógépét szintén Hounsfield vezetésével, ekkor még Electric&Music néven.

A hatvanas években aztán egyre inkább a könnyűzene került a vállalat fókuszába, hiszen a The Beatles és az őket követő együttesek óriási pénzeket termeltek, miközben az egyéb részlegek jóval kevésbé voltak nyereségesek. Hounsfield szekciója például masszívan veszteséges volt, és a lemezeladásokból befolyó profitból tudták csak finanszírozni – meséli Dóczi Tamás, akinek a nyolcvanas évek elején volt szerencséje együtt dolgozni Hounsfield radiológus munkatársával, a világ első CT-vizsgálatát elvégző Jamie Ambrose-zal, és így megismerhette az akkor már Nobel-díjas kutatót is.

A CT óriási áttörést jelentett, ám ezt egy újabb forradalom, a Mágneses Magrezonanciás Tomográfia (MR) követte, amely már az újabb fejlesztéseknek köszönhetően teljes részletgazdagsággal képes feltérképezni az emberi agyat. Ennek köszönhetően az elváltozások vizsgálatán és felismerésén túl a figyelem egyre inkább arra helyeződött, hogy milyen folyamatok játszódnak le agyunkban.

Már tudjuk, hol vannak az érzelmeink

Ennek kulcsa az ezredforduló környékén útjára induló funkcionális MR (fMRI), amely egy egyszerű alapelvre épül igen bonyolult megvalósítással. Az alapelv felfedezése egy magyar kutatóhoz, Sántha Kálmánhoz köthető, aki éber epilepsziásokon végzett műtétek során figyelt fel arra, hogy az epilepsziás rohamok idején az agy egyes részei kipirosodnak, azaz hirtelen megnő a vérellátásuk. Mindez azt jelenti, hogy agyunk azon részei, ahol épp „munka” zajlik, érzékelhetően több tápanyagot használnak el a számítások elvégzésére, épp úgy, ahogyan egy processzor is több áramot vesz fel, ha nő a terhelése.

Az fMRI ezt a jelenséget használja ki, miután az oxigént szállító és az azt leadó, „redukált” hemoglobinnak eltér a mágneses jele, azaz képesek vagyunk azonosítani az agy azon területeit, ahol a munka miatt hirtelen megnő a redukált hemoglobin mennyisége. A korszerű technológiának köszönhetően mindezt valós időben, a lehető legnagyobb részletgazdagsággal tudjuk követni, ami azt jeleni, hogy az olyan alapvető funkciókon túl, mint mondjuk a látás, hallás, mozgás, már a magasabb rendű funkciók helyét is meg tudjuk határozni, legyen szó a beszédről, érzelmekről, emlékekről.

Neurooptimatizált sampon eladó

Az fMRI-ben rejlő lehetőségekre rábukkant még a reklámipar is, mondja Dóczi Tamás. Alig 10 éves múltra tekint vissza a neuromarketing, amely révén minden korábbi módszernél hatékonyabban lehet belőni például egy samponreklám hatásait, miután a nézők agyi reakcióit egy fMRI segítségével vizsgálják, pontos képet kapva a kiváltott érzelmekről. Az új alkalmazott tudományágban rejlő lehetőségeket jól jelzi, hogy a világ egyik legelismertebb egyetemének számító John Hopkinson már létezik Neuromarketing Tanszék is.

Az fMRI másik „civil” alkalmazása a hazugságvizsgálat, ugyanis a tudósok arra is rájöttek, hogy amennyiben gondolunk valamire, de azt nem mondjuk ki, akkor magunkban beszélünk, azaz a gondolati folyamatok lezajlanak, de a beszédközpont nem aktivizálódik. Mindez azt jelenti, hogy egy fMRI és célzott kérdések segítségével minden kétséget kizáróan ki lehet deríteni, ha valaki el akar hallgatni valamit.

Az fMRI hétköznapi használatának persze korlátot szab, hogy egy ilyen készülék legalább félmilliárd forint és egy-egy vizsgálat is milliókba kerül, ám ahogy az eredetileg tudományos és katonai célokra kifejlesztett számítástechnika és az internet is életünk részévé vált a nap 24 órájában, úgy a csúcstechnológiát képviselő diagnosztikai készülékek is rohamosan válnak elérhetővé szélesebb körökben. Az MR-ek esetén komoly technológiai korlát például, hogy -170 fokra kell lehűteni a központi magot, amihez óriási hűtőberendezés kell, ám a legújabb generációk esetén ezt sikerült orvosolni, és talán nincsenek már messze a „mobil” MR-ek sem Dóczi Tamás szerint, akinek angliai évei alatt lehetősége volt a világ legelső CT-jén is dolgozni annak leselejtezése előtt.

Vegyünk magunknak memóriát!

Az agyról alkotott tudásunk fejlődése arra is lehetőséget ad, hogy direkt módon avatkozzunk be az egyes idegrendszeri eredetű betegségek ellen. A Pécsi Tudományegyetem Idegsebészeti Klinikáján például már több mint egy évtizede alkalmazzák az úgynevezett mély agyi stimulációt epilepsziás és Parkinson-kórban szenvedő betegek esetében, akiken már a gyógyszeres kezelés nem segít. A beavatkozás során elektródákat ültetnek be az agyba, elektronikus jelekkel elnyomva a tünetekért felelős részeket. Az eredmény drámai: egy gomb bekapcsolásával meg lehet szüntetni a gyógyíthatatlan izomrángásokat és rohamokat.

Míg a mély agyi stimuláció jól behatárolható betegségcsoportok esetében hatásos, addig az Egyesült Államokban már az igazi népbetegségnek számító depresszió orvoslására is használnak hasonló beavatkozásokat, ami egy újabb lehetőséget vet fel az akadémikus professzor szerint. Immár Magyarországon is sikerült – a pécsi klinikán – egy önveszélyes, gyógyszeresen gyógyíthatatlan beteget tünetmentesíteni. Mindez annak köszönhető, hogy már nem csupán az egyes agyi központok izolált működését tudjuk vizsgálni, hanem az egész agyi hálózatot, és így egyre több lelki betegség idegrendszeri hátterét lehetséges feltérképezni, majd orvosolni – egy új, egyelőre kísérleti stádiumban lévő eljárás révén például a memória javítására is remélhetőleg lehetőség nyílik.

Agyunk „újrahuzalozása” persze nagyon komoly etikai kérdéseket vet fel. Az újabb beavatkozásokat már nem lehet állatkísérletek során vizsgálni, hiszen bennük nincsenek meg a befolyásolni kívánt magasabb rendű agyi funkciók, azaz óhatatlanul embereken kell kísérleteket végezni, ennek pedig messzemenő etikai és jogi következményei vannak. Hogyan lehet választani a tudományos haladás és a résztvevőkre jelentett kockázat között? Olyan kérdés ez, amit egyre többször kell majd a gyakorlatban is megválaszolni az agykutatások során, ahogyan azt is, hogy meddig mehetünk el legbelső lényegünk újraírásában.

Magyarországon is milliókon segíthet az agykutatás

Az agykutatás nem csupán saját magunk megismerése miatt kiemelt fontosságú, hanem közegészségügyi okból is, hiszen az idegrendszeri eredetű betegségek egyre több embert érintenek és egyre több pénzt emésztenek fel – a különböző agyi eredetű betegségek kezelésére 2010-es adatok szerint évi 798 millió eurót kellett fordítani Európában, ami nagyobb összeg, mint az összes nem agyi megbetegedés kezelésének összköltsége. A helyzet ráadásul csak romlani fog, hiszen ezek jelentős része úgymond civilizációs ártalom: az Alzheimer- és Parkinson-kórok növekedő számáért az emberi életkor kitolódása felelős, az egyre gyorsabb ütemben megjelenő technológiák pedig olyan adaptációs kényszert okoznak agyunk számára, amely lelki betegségek (depresszió, szorongás, stb.) sorához vezethet.

Nem véletlen, hogy az agykutatás világszerte kiemelt téma. 2013-ban az Egyesült Államok elnöke, Barack Obama 100 millió dolláros (mintegy 25 milliárd forint) támogatást jelentett be a B.R.A.I.N. agykutató programra, amelyet 2015-re megdupláznak. Az Európai Unió 2014-et az „Agy évének” nyilvánította, 2013-ban pedig egymilliárd eurót (mintegy 300 milliárd forintot) fordított az agy minél tökéletesebb leírását célzó Emberi Agy projektre. Ebbe a sorba illeszkedik a 2014 elején útnak indított magyar Nemzeti Agykutató Program(NAP) is, amelynek 12 milliárdos költségvetése szerénynek mondható a fenti projektekhez képest, ám így is Magyarország jelenlegi legnagyobb tudományos vállalása.

A nemzetközi Agy-díjas kutató, dr. Freund Tamás akadémikus által vezetett programban a megismerés mellett kiemelt helyet foglal el a felfedezések gyakorlatba való átültetésével foglalkozó klinikai modul Dóczi Tamás vezetésével. A kutatások egyik fontos területe a krónikus fájdalmak kezelése, hiszen ezek a korábban említett betegségeknél is több embert érintenek: idegi alapú krónikus derékfájásban például félmillió ember, a lakosság 5 százaléka szenved Magyarországon. A 2018-ig zajló NAP célja új terápiák, gyógyszerek kidolgozása, és ahol lehetséges, ott a megelőzés segítése.