Od vláskových buněk po mozkovou kůru

   

Významný český neurofyziolog prof. Josef Syka je celosvětově uznávanou osobností v oboru neurofyziologie sluchového systému. V Ústavu experimentální medicíny AV ČR (v letech 1994–2001 byl jeho ředitelem) vede Oddělení neurofyziologie sluchu.
I když ho v současnosti známe jako předsedu Grantové agentury ČR (AB 2/2005 – Na bádání vždy čas najít), člena výkonného výboru Evropské vědecké nadace (European Science Foundation), jako zástupce ČR v Mezinárodní unii pro výzkum mozku nebo jako čelného představitele mnoha vědeckých organizací, kouzlu vlastního bádání propadl před 40 lety – navždy a úspěšně.

Pane profesore, 10. listopadu loňského roku jste obdržel Cenu ministryně školství, mládeže a tělovýchovy za práci v oblasti audiologie a práci zabývající se lateralizací funkcí v mozku (AB 12/2005). Můžete nám vysvětlit, co přesně to znamená?
Výzkumem funkce sluchového systému a poruchami sluchu se zabývám již téměř 40 let. Abychom tuto problematiku mohli komplexně sledovat, využíváme v mé laboratoři v Ústavu experimentální medicíny a ve spolupráci s klinickými pracovišti mnoha různých metodických přístupů. Cenu paní ministryně jsem získal za výsledky klinických vyšetření sluchu u skupiny dětí a dospívajících a výsledky některých behaviorálních pokusů zaměřených na sluch u laboratorního potkana. Z důvodů, které zatím neznáme, se nám všem zhoršuje sluch s věkem, zejména ve vnímání vysokých frekvencí zvuku. Spolu s kolegy-audiology z 2. lékařské fakulty Univerzity Karlovy se nám podařilo prokázat, že zhoršené vnímání vysokých frekvencí zvuku je u dospívajících spojeno s menším výskytem tzv. otoakustických emisí. Od uvedeného výsledku si slibujeme, že nám umožní stanovit vnímavost jedinců k působení hluku, zejména preventivně těm, jimž hrozí rychlé ubývání sluchu s věkem. Otázka lateralizace je z jiného soudku. Mozek člověka je značně lateralizován, tzn. každá z hemisfér má specializovanou funkci, například pro řeč je to obvykle hemisféra levá. Víme však málo o lateralizaci funkcí v hemisférách savců. Podařilo se nám prokázat, že korová sluchová oblast pravé hemisféry u laboratorního potkana má podstatně větší význam pro vnímání tzv. frekvenčně modulovaných zvuků než hemisféra levá. Tyto výsledky dávají naději, že lépe pochopíme, jaké základy má lateralizace funkcí v lidském mozku. K tomu nám jistě přispěje i moderní genetika.

Co Vás vedlo právě ke zkoumání funkce sluchového orgánu, přesně řečeno neurofyziologie sluchového systému, fyziologie vnitřního ucha, audiologie, morfologie a histochemie sluchové dráhy? Proč zrovna ucho?
Poznání sluchové funkce mozku nám otevírá cestu k poznání řečové funkce mozku a k poznání složitých, tzv. kognitivních funkcí. Neurovědy představují vedle molekulární genetiky největší vědeckou výzvu současnosti v biologii. Otevřelo se nám mnoho nových metodických přístupů ke zkoumání mozku: na jedné straně studujeme pomocí mikrotechnik funkci membrán a synapsí jednotlivých nervových buněk, kterých je v mozku mnoho miliard, na druhé straně můžeme sledovat globální funkce, jako sluchovou funkci, pomocí zobrazovacích technik, např. pomocí funkční magnetické rezonance. Kognitivní funkce mozku, které byly dosud předmětem zkoumání psychologů, tak začínají být přístupné objektivnímu pohledu. Jsem však lékař, proto mne zajímají i otázky diagnostiky sluchových poruch a jejich léčba. Právě v těchto dnech začínáme zkoumat nové léčebné možnosti onemocnění vnitřního ucha v rámci evropského výzkumu nanotechnologií s příznačným názvem Nanoear.

Současná civilizace nás nesmírně zatěžuje hlukem. Můžete z pohledu odborníka, který se věnuje této oblasti už čtyřicet let, vysledovat, jak velkou měrou nás přibývající "zvukový smog" poškozuje? Také jako populace stárneme. Nehluchneme?
Hluk začíná být opravdu velmi vážným zdravotním problémem. Pro obyvatele velkých měst je stále obtížnější žít v přijatelné hladině hluku, zejména poblíž dopravních tepen. Hladiny hluku nebezpečné pro vnitřní ucho se dnes vyskytují většinou jen v omezeném množství pracovních prostředí, co nás mnohem více trápí, je obtěžování především hlukem z dopravy. Náš organismus pak reaguje zvýšením krevního tlaku, nespavostí, neurózami. Za velmi nebezpečný vývoj v tomto směru považuji např. intenzifikaci provozu na pražském ruzyňském letišti. Praha by výhledově potřebovala druhé, vzdálenější letiště, které by absorbovalo neustále rostoucí turistický a nákladový provoz. Letadla budou vždy vytvářet hluk, i když to nejhorší – ruské Iljušiny a Tupolevy – máme za sebou.
Ztráta sluchu v souvislosti s věkem je však proces, který se nedá zastavit, pouze zpomalit. V naší výzkumné práci hledáme možnosti jak přibrzdit stárnutí sluchu, ale prevenci může každý člověk provádět sám – tím, že se nevystavuje přílišným hladinám hluku, a to i hudebnímu...

V oblasti výzkumu mozku dochází k převratným objevům. V rozhovoru pro AB 4/2004 (Dlouhá cesta poznání) jste uvedl např. tzv. buněčnou fúzi, kdy mohou určité kmenové buňky po zavedení do mozku fúzovat s neurony a vytvořit tak nový genetický materiál. Jaký objev Vás zaujal nyní, tedy po necelých dvou letech?
V roce 2005 jsem nemohl přehlédnout objev Raffaela a jeho kolegů z Ann Arboru v USA, kteří ve vnitřním uchu morčete dokázali pomocí genové terapie vytvořit nové vláskové buňky. Do vnitřního ucha injikovali oslabený virus s přemírou genu Atoh 1 a podpůrné buňky ve vnitřním uchu se začaly přetvářet ve vláskové receptorové buňky. Jen pevně doufám, že tento převratný objev zopakují i jiné laboratoře. V případě, že se podaří vytvořit nové vláskové buňky stejným způsobem i v lidském vnitřním uchu, dojde ve světě k revoluci v léčbě hluchoty.

Na začátku rozhovoru jsme se zmínili o některých Vašich "úřednických" funkcích; jste členem Akademické rady AV ČR, mj. předsedáte správní radě AMVIS, s nímž Tiskový odbor AV ČR spolupracuje při popularizaci vědy (AB 3/2004), jste jedním z organizátorů Týdne mozku, který se koná každý rok na jaře, v neposlední řadě působíte jako pedagog. Přesto jste stále jednou nohou v laboratoři. Na čem v současné době pracujete?
Sledujeme několik témat, která se týkají výzkumu sluchové funkce. Jedním z velmi zajímavých, a přitom obtížně řešitelných problémů je úloha zpětnovazebních vláken ve sluchové dráze. Z anatomie víme, že například ze sluchové kůry sestupuje k nižším etážím sluchové dráhy více nervových vláken, než jich kůra z těchto etáží dostává. Jaký úkol mají tak četné svazky vláken? Co kontrolují a jak? Víme, že sluchová kůra dokáže tlumit činnost nižších etáží – je cílem zostření sluchového vjemu a potlačení echa? Pracujeme na vyřešení této záhady. V minulém roce jsme na toto téma uspořádali s profesorem Sugou ze St. Louis minisymposium na otolaryngologické konferenci v USA.

Je něco, co Vás láká a fascinuje, na co byste se rád zaměřil?
Je toho mnoho. Stal jsem se členem řídícího výboru European Science Foundation a chtěl bych přispět k modernizaci této organizace a více ji přiblížit reálnému životu. V Akademické radě mám na starosti vědeckou výchovu, založil jsem kurz Základů vědecké práce a stále přemítám jak zdokonalit výchovu mladých vědců. Chybí nám specialisté v bioetice, tak supluji v tomto oboru. Trápí mne stav naší audiologie, která zde kdysi kvetla a dnes stagnuje. Musíme vypracovat novou verzi slovní audiometrie, tentokrát s doprovodem šumu. Fascinuje mne rozvoj výzkumu v genetice a v antropologii, ve spojení s neurovědami bychom se mohli brzy dozvědět mnoho nového o vývoji lidské psyché. Snad už raději s výčtem přestanu…

MARINA HUŽVÁROVÁ