NEUROGENETIK
Neurobiológiu som si zvolil v poslednej chvíli
Pre neurogenetika, ktorý by rád svoju prácu odprezentoval na úrovni, nie je tento titulok najvhodnejší. Vedu však tvoria fakty a v živote by sme fakty nemali odsúvať na bok. Je pravdou, že genetika ma oslovila až na vysokej škole, najmä vďaka inšpiratívnym profesorom, ktorých som tu stretol. Pochopil som, že genetika je centrálou pre všetky biologické disciplíny, ktoré ma vždy zaujímali, ktorých štúdium ma napĺňalo a darilo sa mi v ňom. Prostredníctvom hlbšieho štúdia genetiky som sa dostal k neurobiológii.
Som ako chirurg, no nepoužívam skalpel
Zameral som sa na skúmanie funkcií mozgu počas spánku a zobúdzania sa. Používam genetické metódy, ktoré považujem za čisté. Umožňujú mi neinvazívne pozorovanie a skúmanie organizmu do hĺbky. Nemám však v ruke skalpel, nikto netrpí. Pri výskume čerpám zo znalostí, ktoré mi prinieslo štúdium biológie, genetiky, etológie a programovania. Naprogramoval som vlastný softvér, ktorý mi pomáhal pri štúdii spánku červov. Ďalším nástrojom pri mojom skúmaní je kritika zo strany vedcov, pretože argumentovanie „proti“ mi dáva možnosť posunúť sa k faktom, ktoré sú „za“.
Čo ste napokon objavili?
"Zamerali sme sa na dráždivosť nervového systému. To znamená proces, ktorým sa mozog zobudí, ale aj udržiava pri vedomí a dokáže vďaka nemu uvedomelo reagovať na podnety okolia. Vďaka tomu napríklad nie sme stále v kóme. Zistili sme, že počas spánku niekoľko mozgových buniek zostáva v pozore, aby dokázali okamžite prebudiť celý nervový systém, ak je to nevyhnutné pre prežitie. Veľkou otázkou v neurobiológii bolo aj to, či spánok zasahuje celý mozog globálne, alebo len lokálne. Poskytli sme rozhodujúci dôkaz, že spánok je globálny mozgový stav. Unavený mozog pri nedostatku dráždivých stimulov z okolia zákonite upadne do módu spánku, prípadom čoho sú mikrospánky pri šoférovaní na jednoduchej rovnej ceste, teda diaľnici.”
Ak vás zaujíma výsledok skúmania spánku a prebúdzania červov, odporúčam vám prečítať si rozhovor Mgr. Anny Martausovej v časopise inVitro. Venovali sme sa v ňom aj tejto téme. PDF verzia článku.
Skúmam spánok, mozog a červy
Spánok človeka stále nie je objasnený tak, ako by si to zaslúžil. Aj preto ma jeho skúmanie láka. No v rámci vedy si musíte nájsť najjednoduchší možný model, na ktorom chcete svoje argumenty vyvrátiť, alebo potvrdiť. Červy sú jediný genetický modelový organizmus, ktorého nervový systém máme kompletne zmapovaný. Predpokladáme, že funguje obdobne ako ten náš. Vďaka mikroskopu vidíme červovi prakticky do hlavy. Vieme pozorovať, ako sa v jeho tele šíria signály medzi bunkami. V inštitúte sme skúmali to, na aké podnety reaguje nervový systém červa počas spánku a prebúdzania sa. Výsledky nám pomohli objasniť spánkové procesy v ľudských bunkách.
Publikovanie v Science, ktoré si veľmi vážim
Zistenia z výskumu priniesli tímu, ktorého som bol súčasťou možnosť publikovať v časopise Science. Science je najlepší vedecký časopis na svete. Publikuje len také články, ktoré informujú o niečom novom, odvážnom, neočakávanom. O tom, čo by mal vedieť každý vedec. Publikované dáta sme ako štvorčlenný tím zbierali 3 roky. Článok si môžete prečítať v on-line podobe. Je písaný v anglickom jazyku a je sýty na termíny. Myslím si však, že študentov medicíny, biológie alebo genetiky zaujme. V prípade otázok k tejto téme som všetkým k dispozícii na sociálnych sieťach. Praktické a zjednodušené aplikácie výskumu spánku popularizujem v novinových článkoch či prostredníctvom mediálnych výstupov.
Neuronalbasis of lethargy in worms
How does the brain switch between wakefulness and sleep? Nichols et al. studied this question using brain-wide Ca2+ imaging at single-neuron resolution in nematodes. By changing O2 concentrations, they could rapidly switch the worms between behaviorally quiescent and active states. They observed a global quiescence brain state characterized by the systemic down-regulation of neuronal network dynamics. Signaling from O2 sensory neurons rapidly evoked and maintained active network dynamics. Conversely, in the absence of such arousing cues, network dynamics converged into the quiescent mode.
Hlúpe otázky neexistujú
Ak vás môj výskum zaujal, rád zodpoviem vaše otázky. Prijímam tiež pozvania na semináre, konferencie, workshopy či prednášky, prostredníctvom ktorých by ste radi šírili nové poznatky študentom, nadšencom vedy, genetiky, neurobiológie.