33-ročný neurológ vynašiel spôsob, ako prebudiť pacientov z kómy. „Možno som spravil chybu,“ prekvapene reagoval na svoj objav

Kým mnoho vedcov, filozofov a učencov skúma vedomie, neurológ Daniel Toker zameral pozornosť na jeho temné dvojča – bezvedomie. V tejto oblasti nachádza fascinujúce výskumné otázky aj potenciálne liečebné postupy. Tie by mohli zmeniť životy tisícov pacientov uväznených vo vlastnom tele.

Informuje o tom web Big Think a štúdia uverejnená v časopise Neurocritical Care. 

Tragédia, ktorá zmenila smerovanie

Slnko žiarilo nad hudobným festivalom, vzduch vibroval hudbou a smiechom. Daniel Toker si užíval atmosféru, keď zrazu zbadal mladého muža skákať do jazera. Zdalo sa to ako bežné letné dobrodružstvo. Mladík sa odrazil a ponoril hlavou do vody. Namiesto radostných výkrikov však nasledovalo desivé ticho. Keď sa vynoril, jeho telo bezvládne plávalo na hladine.

Toker neváhal ani sekundu. Spolu s ďalšími návštevníkmi sa vrhol do vody, vytiahli mladíka na breh a začali zúfalú resuscitáciu. Pod jeho prstami však cítil niečo, čo mu zlomilo srdce – mladíkov zlomený väz. Náraz do plytčiny mu zlomil krk.

V tom okamihu sa Toker stal svedkom niečoho, čo neskôr opísal ako „zhasnutie vedomia“. Telo tam stále ležalo, mozog v ňom, no niečo zásadné sa stratilo. Táto skúsenosť hlboko zasiahla vtedy mladého doktoranda. Doteraz skúmal vedomie len ako akademickú otázku, ale teraz videl jeho stratu na vlastné oči – a nedokázal tomu zabrániť.

Doma sa začal prehrabávať knihami a výskumami. Sníval o tom, že jedného dňa možno nájde spôsob, ako vrátiť vedomie tým, ktorí ho stratili. Nemohol zachrániť spomínaného mladíka, ale možno by dokázal pomôcť iným.

 

 

 

 

 

View this post on Instagram

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A post shared by Daniel Toker, PhD (@the_brain_scientist)

Skryté väzenia bezvedomia

Dnes prechádza Toker chodbami neurologického oddelenia UCLA ako 33-ročný výskumník s jasnou misiou. Neustále pracuje na jednej otázke: Čo presne sa deje v mozgu, keď sme v bezvedomí?

Každé ráno začína rutinou – krátke cvičenie, písanie denníka vďačnosti, potom ponorenie do výskumu. V rukách drží Petriho misku s mozgovými organoidmi – drobnými zhlukmi buniek, ktoré vyzerajú nenápadne, no ukrývajú tajomstvá o tom, ako mozog funguje. Inokedy sedí pred obrazovkou plnou farebných máp mozgovej aktivity, kde AI algoritmus hľadá vzorce v chaose elektrických signálov.

„Porozumieť vedomiu je ako hľadať ducha,“ vysvetľuje Toker kolegovi. „Ale bezvedomie? To môžeme merať, sledovať, skúmať v laboratóriu.“ 

Toker často myslí na pacientov, ktorí ležia v kóme v nemocniciach po celom svete. Až 300 000 Američanov žije v takýchto stavoch – medzi bytím a nebytím. Pre Tokera nie sú len číslami v štatistikách.

 

 

 

 

 

View this post on Instagram

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A post shared by Daniel Toker, PhD (@the_brain_scientist)

Nové cesty k liečbe kómy

Toker prezentoval svoj najnovší projekt tímu kolegov. Na tabuľu nakreslil tri možné cesty k liečbe kómy.

„Predstavte si, že vyvoláme stav podobný kóme v týchto organoidoch.“ Ukázal na misky s drobnými zhlukmi buniek. „Potom budeme testovať rôzne látky, ktoré by mohli obnoviť normálnu aktivitu.“

Jeho kolegyňa Mary sa spýtala: „Nie je jednoduchšie modelovať to v počítači?“ Toker prikývol a ukázal na druhú časť tabule, kde boli nákresy neurónových sietí.

„Presne tam smerujeme. Vytvorili sme už model, ktorý dokáže rozlíšiť mozog v kóme od bdelého mozgu. Teraz môžeme simulovať, čo sa stane, keď stimulujeme rôzne oblasti.“

Príbeh nečakaného objavu

Bol to obyčajný utorok, keď Toker spustil svoj algoritmus strojového učenia. Algoritmus mal jednoduchú úlohu – prehľadať tisíce zlúčenín a nájsť tie, ktoré by mohli pomôcť prebudiť ľudí z kómy. Natrénoval ho na všetkých dostupných údajoch z vedeckej literatúry.

Odišiel na obed a keď sa vrátil, na obrazovke ho čakali výsledky. Najprv si myslel, že ide o chybu. Na vrchole zoznamu svietilo neznáme meno: saxagli*tín, liek na cukrovku. 

Myslel si, že niekde urobil chybu a pustil sa do kontroly. Zmenil parametre, spustil algoritmus znovu. Výsledok sa nezmenil. Znovu a znovu, saxagl*ptín vychádzal ako najsľubnejší kandidát.

Začal pátrať v odbornej literatúre. Postupne nachádzal indície – štúdie o vplyve lieku na Parkinsonovu chorobu, na zotavenie po mozgovej príhode. Zisťoval, ako sax*gliptín funguje v tele, ako inhibuje enzým DPP-4, ktorý nielen rozkladá hormón sýtosti GLP-1, ale ovplyvňuje aj mozgové funkcie.

Uvedomil si, že algoritmus možno objavil niečo prevratné. S kolegami prehrabali záznamy tisícov pacientov v kóme z databázy UCLA. A tam, ukryté v údajoch, našli ďalšie potvrdenie – pacienti, ktorí náhodou užívali saxa*liptín alebo podobné lieky, sa z kómy preberali častejšie.

Na pozadí tohto vedeckého pátrania stojí Tokerova túžba vrátiť tých, ktorí sa stratili v temnote bezvedomia, späť k ich blízkym. 

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti