Łodzianin odkrył nowy obszar w mózgu. Wcześniej wyjechał na Erasmusa
Rozmowa z Janem Kurzawskim, absolwentem Politechniki Łódzkiej, członkiem zespołu badaczy mózgu przy Uniwersytecie w Pizie we Włoszech. Jego przygoda z zagranicznymi ośrodkami naukowymi zaczęła się od udziału w programie Erasmus.
Pod koniec ubiegłego roku Politechnika Łódzka pochwaliła się poważnymi sukcesami absolwenta swoich studiów inżynierskich, który - jako doktorant we Włoszech - wziął udział w pracach zespołu badawczego przy Uniwersytecie w Pizie, zakończonych odkryciem nowego obszaru mózgu. To Pan, obecnie 29-latek, był bohaterem tych doniesień.
Chodzi o badania polegające na obrazowaniu aktywności kory mózgowej, która odpowiada za wzrok.
Badania były wykonane za pomocą rezonansu magnetycznego i pozwoliły nam zobrazować aktywność mózgu w konkretnych partiach kory mózgowej. Ich innowacyjność polegała na tym, że stymulowaliśmy mózg za pomocą specjalnych okularów, które umożliwiały stymulacje większego pola widzenia niż w dotychczas przeprowadzanych badaniach naukowych.
Dzięki sprzętowi optycznemu dostarczonemu przez specjalistów Uniwersytetu w Pizie dostaliśmy nowe informacje o peryferyjnych bodźcach wzrokowych. Potrafiliśmy umiejscowić w mózgu obszar odpowiedzialny właśnie za widzenie peryferyjne. Czyli upraszczając: widzenie „kątem oka”. Dotąd uznawano, że taki obszar istnieje u ssaków naczelnych, dostarczono na to dowody, jednak nasza grupa jako pierwsza wskazała, gdzie się on znajduje. I w takim sensie możemy mówić o odkryciu.
Czym jest to widzenie peryferyjne?
Korzystamy z tego zjawiska codziennie. Wyobraźmy sobie, że prowadzimy samochód przez skrzyżowanie, na którym korzystamy z pierwszeństwa przejazdu. Ale nagle zauważamy, właśnie „kątem oka” - w ułamku sekundy - jak ktoś na drodze podporządkowanej lekceważy nasze pierwszeństwo i w dodatku jedzie na tyle szybko, że zaraz w nas uderzy. A jednak udaje nam się wykonać odpowiedni manewr i unikamy nieszczęścia. Dzieje się tak, jeśli umiejscowiony przez nas obszar działa prawidłowo.
A co się dzieje, jeśli działa nieprawidłowo? W przekazach ze strony Politechniki Łódzkiej znalazła się sugestia, że praca grupy to ważny krok dla rozwoju medycyny, ponieważ umiejscowiony przez nią obszar - Prostriata - jest jednym z pierwszych w mózgu, który może ulegać uszkodzeniom podczas choroby Alzheimera. Czyli, obserwując Prostriatę, łatwiej będzie wcześniej diagnozować chorobę.
Ponownie upraszczając - w chorobie Alzheimera zaobserwowano zwyrodnienia, które są umiejscowione tam, gdzie znajduje się Prostriata: te zmiany mogą przyczynić się do przestrzennej dezorientacji oraz braku równowagi charakterystycznej dla tej choroby w początkowych stadiach, dodatkowo osłona chroniąca neurony w tym miejscu jest cieńsza w porównaniu do innych partii mózgu.
Zatem odpowiedni wynik badania tego miejsca u pacjenta rzeczywiście może wskazywać na rozwój Alzheimera w bardzo początkowym stadium tej choroby. Na razie jest to hipoteza, jednak bardzo uprawdopodobniona przez prace badające rozwój tej choroby.
Pewnie jednym z kolejnych celów zespołu stanie się znalezienie dowodów na twierdzenie, o którym rozmawiamy, jednak na razie skupiamy się na zbadaniu połączeń między widzeniem peryferyjnym a obszarem kory mózgowej odpowiedzialnym za przekazywanie bodźców motorycznych do organizmu. Czyli określeniem, co dokładnie sprawia, że widząc tylko „kątem oka” możemy wykonać ten przykładowy manewr na skrzyżowaniu, który ratuje nas przed wypadkiem.
Te połączenia, chociaż są trudne do wykrycia, to na pewno istnieją, skoro jesteśmy zdolni do tak błyskawicznej reakcji.
Jak wyglądała praca zespołu, w którego badaniach wziął Pan udział?
Wszyscy zajmowali się wzrokiem w różnych dziedzinach wykorzystując do tego różne badania: rezonans magnetyczny, ale i badania psychofizyczne czy elektroencefalografię, związaną z falami mózgowymi.
Grupę prowadziła prof. Maria Concetta Morrone, a w jej skład wchodzili naukowcy Uniwersytetu w Pizie oraz Uniwersytetu Florenckiego: sumując było to 5-7 osób.
Prace trwały przez trzy ostatnie lata i zostały zapoczątkowane przez dr Kyriaki Mikellidou. Ja dołączyłem do grupy po pierwszym roku, od razu rozpoczynając pracę w zespole zajmującym się funkcjonalnym rezonansem magnetycznym.
„Funkcjonalnym”, czyli określającym, na przykład jakie procesy zachodzą w mózgu pod wpływem konkretnych bodźców, które osoba badana widzi w naszych goglach - np. w czasie emitowania rozmaitych obrazów albo kształtów.
Precyzując: te symulacje powodują określony dopływ krwi natlenowanej do obszarów mózgu, co naukowiec widzi w jasności obrazu rezonansu oraz potrafi odpowiednio zinterpretować po stworzeniu statystycznych map aktywności mózgu.
W jaki sposób dołączył Pan do włoskiego zespołu?
Skończyłem klasę biologiczno-chemiczną w XXVI Liceum Ogólnokształcącym w Łodzi, zatem było duże „bombardowanie” wiedzą z zakresu biologii, fizyki i chemii.
Ale na wybrane studia medyczne się nie dostałem. Może było mi pisane podejście do medycyny od strony inżyniera. Jednak z perspektywy czasu oceniam, że jest to co najmniej równie ciekawa droga.
Zaczęło się od Politechniki Łódzkiej, na której rozpocząłem studia z inżynierii biomedycznej w ramach jej Centrum Kształcenia Międzynarodowego, czyli popularnego IFE - od angielskiej nazwy tej jednostki: International Faculty of Engineering.
Na IFE bardzo zafascynował mnie przedmiot związany z przetwarzaniem obrazów prowadzony przez dr. inż. Marka Kocińskiego z Instytutu Elektroniki PŁ.
To za sprawą dr. Kocińskiego w 2011 r. pojechałem z programu Erasmus do Bergen, gdzie na dobre zaczęła się moja przygoda z rezonansem magnetycznym.
Wróciłem do Norwegii, aby uzyskać tytuł magistra - już w ramach programu ściśle związanego z obrazowaniem medycznym.
Z Bergen przeniosłem się na wymianę do fińskiego Turku, były również „naukowe” wakacje w Cambridge, gdzie poznałem włoskiego naukowca, a ten z kolei przedstawił mnie profesor Morrone.
Taka kolejność wydarzeń sprawiła, że zdecydowałem się aplikować na doktorat, który uzyskam właśnie w ramach pracy w jej zespole podczas 3-letniego kontraktu opartego o stypendium doktoranckie Marie-Curie.
Sumując, IFE było dobrym wyborem, ponieważ zobowiązuje swoich studentów do skorzystania z naukowego wyjazdu. Na moim przykładzie doskonale widać, że im więcej takich wyjazdów, tym większa sieć kontaktów. Natomiast naukowcy z różnych krajów okazali się być bardzo otwartymi osobami, które przekazują innym wiedzę o możliwościach rozwoju.
Mój obecny kontrakt kończy się za rok. Może spróbuję zostać jeszcze we Włoszech, może będę aplikował do Lublina. Został tam zakupiony taki sam, 7-teslowy, rezonans jak w Pizie, a obsługująca go grupa badawcza dopiero startuje.
Jeśli wrócę do Polski, to z wiedzą o sposobach pracy w innych państwach. Uzyskanie takiej wiedzy zdecydowanie polecam każdemu, kto chce zajmować się nauką w różnych dziedzinach.