Gibam, torej sem
»I believe that the unity of mind and body is an objective reality. They are not just parts somehow related to each other, but an inseparable whole while functioning. A brain without a body could not think.« - Moshe Feldenkrais
Pozdravljene v poletni ediciji oddaje Frequenza della scienza. Temeljno vprašanje, okoli katerega bo skoncentrirana tematika današnje oddaje, se glasi: »Kaj se dogaja v naših možganih, ko se gibamo?«
Odgovor na vprašanje smo v znanstveni redakciji iskale konec junija v Piranu na enotedenski poletni šoli Twinbrain. Ta že tretje leto zapored združuje široko paleto strokovnjakinj in študentk s širšega področja nevroznanosti gibanja. Toda preden se v poletnem slogu preselimo na obalo, naredimo kratek obvoz. Vstopite v časovni stroj! Čez nekaj trenutkov se bomo prežarčile v štirideseta.
Na začetku današnje oddaje smo prisluhnile citatu Moshéja Feldenkraisa, ukrajinsko-izraelskega fizika, ki je znatni del svojega življenja namenil raziskovanju gibanja ter povezave med umom in telesom. Po doktoratu iz fizike je Feldenkrais raziskoval na področju jedrske fizike. Nekje v tem obdobju se je v Parízu spoprijateljil z možem po imenu Jigoro Kano. Svet ga pozna kot ustanovitelja borilne veščine, imenovane judo.
Feldenkrais se je nad judom navdušil do te mere, da je zgolj v štirih letih napredoval do črnega pasu. Judo je začel poučevati tudi med svojimi sodelavci z inštituta v Sorbóni. Glavnino njegovih učencev so sprva predstavljali fiziki. Feldenkrais je med poučevanjem sodelavcev hitro opazil, da mora biti pri predajanju principov juda dotični skupini prepričljiv tudi z bolj konkretnega, domala znanstvenega vidika. Kasneje v svojem življenju je, izhajajoč iz svojih prepričanj o delovanju gibalnega aparata, pričel razvijati lasten pogled na razumevanje delovanja telesa ter povezavo med mislijo in gibom. Pri tem se je osredotočal predvsem na naučene gibalne vzorce, kot sta denimo drža in način premikanja. Izhajal je iz predpostavke, da so disfunkcionalni gibalni vzorci priučeni in da jih je možno spreminjati.
Srž svojih ugotovitev je kasneje strnil v holistično gibalno metodo, ki jo danes imenujemo Feldenkraisova metoda. Z njo naj bi posameznica prvenstveno preko usmerjenega ozaveščanja položaja različnih delov telesa med gibanjem izboljšala funkcioniranje telesa. Ampak preden nas odnese predaleč – konkretni dokazi o aplikabilnosti Feldenkraisove metode so zelo omejeni, v njegovih knjigah pa je moč zaslediti nemalo dvoumnosti, če ne že kančka ezoterike. Vendar pa je za nas zanimiv predvsem zaradi dejstva, da je prepoznal določene vidike prepletenosti mentalnih procesov z motoričnimi, že preden so jih uspele konkretizirati kasnejše nevrobiološke raziskave. Nazaj v sedanjost!
Poletna šola Twinbrain je del istoimenskega triletnega projekta, ki poteka pod okriljem Znanstveno-raziskovalnega središča Koper. Poletna šola je bila namenjena doktorskim in magistrskim študentkam s področij kineziologije, fizioterapije, psihologije, kognitivne znanosti in ostalih sorodnih ved. Temu pritiče tudi raznolikost predstavljenih tematik, saj je med vabljenimi predavatelji in predavateljicami možno najti strokovnjakinje na vseh omenjenih področjih.
Pod okriljem projekta Twinbrain se je vzpostavil tudi laboratorij SloMoBIL, ki je namenjen opazovanju možganske aktivnosti v nestatičnih pogojih, torej med gibanjem. Toda začnimo na začetku. V laboratoriju implementirana tehnologija v veliki meri temelji na metodi mobilne eléktroencefalografíje. Kaj sploh je elektroencefalografija in kaj lahko z njeno uporabo sklepamo o možganski aktivnosti?
Elektroencefalografija, skrajšano tudi EEG, je merjenje električne aktivnosti možganov s pomočjo elektrod, ki so nameščene na površini glave. Začetki elektroencefalografije segajo v trideseta leta prejšnjega stoletja. Približno v istem obdobju, ko se je v ameriških trgovinah pojavilo prvo pivo v pločevinkah, je nemški psihiater Hans Berger posnel prvi človeški elektroencefalogram.
Tehnološki napredek približno stotih let je prinesel razvoj naprav za snemanje EEG-ja, toda osnovni princip meritve do danes ostaja enak. Merjenje EEG signala poteka tako, da merjeni osebi na glavo pritrdimo elektrode s prevodnim gelom.
Elektrode so večinoma že vgrajene v kapo in so razporejene po mednarodno standardiziranem sistemu glede na vnaprej določene točke na glavi sodelujočega v raziskavi. Izmerjena električna aktivnost odraža celokupno električno aktivnost ogromnega števila živčnih celic. Elektrode so preko kabla povezane z ojačevalcem signala in od tod naprej do računalnika, kamor se podatki shranjujejo. Podatki, izmerjeni s posamezno elektrodo, predstavljajo eno časovno vrsto. Izmerjeni signal lahko vidimo v obliki neprekinjene črte, nekatere opažene vzorce pa lahko direktno povežemo z dogajanjem v možganih.
V raziskavah se za merjenje EEG-ja lahko uporablja tudi do dvesto šestinpetdeset elektrod, kar lahko primerjamo denimo z bolj splošno znano meritvijo, imenovano EKG oziroma elektrokardiogram, kjer je standard za kvaliteten zajem signala dvanajst elektrod.
Električno aktivnost možganov lahko merimo v stanju mirovanja in tekom določenih vedenj ali miselnih nalog. EEG nam omogoča spremljanje možganske aktivnosti v zelo dobri časovni ločljivosti, saj lahko podatke o električni aktivnosti nevronov odčitavamo domala v realnem času. Slabša pa je prostorska ločljivost, saj kljub standardizirani postavitvi elektrod težko natančno določimo izvor signala.
Kljub napredku v razvoju EEG naprav se v signalih EEG še vedno pojavlja razmeroma veliko artefaktov. To so signali, ki ne predstavljajo živčne aktivnosti in lahko prihajajo iz okolja ali iz telesa merjenke. Tipičen artefakt je na primer posledica mežikanja, saj elektrode zaznajo električno aktivnost mišic, ki zapirajo in odpirajo oko. Zato se mežikanje na signalni črti odrazi kot nenadno velika sprememba amplitude signala. Zaradi težnje po minimizaciji artefaktov je večina EEG študij opravljenih tako, da opazovanka sedi pri miru. S takšnim pristopom se sicer lahko znebimo določenih nezaželenih artefaktov, toda pogosto na račun veljavnosti podatkov. Več o tem razloži Klaus Gramann, partner projekta Twinbrain s Tehniške Univerze v Berlínu.
Kot smo lahko slišali, je mirovanje kot eksperimentalni pogoj pogosto nerealističen. Izsledke takšnih raziskav zato težje posplošimo na dogajanje izven laboratorija. Z vidika utelešene kognicije je pomoč pri nadzoru motorike osrednja funkcija človeške kognicije in zaznavanja. Če naj bi torej skušale razumeti delovanje kognitivnega sistema, bo vsiljeno mirovanje opazovane osebe v večini primerov nereprezentativno. V prid opazovanja možganske aktivnosti v nestatičnih pogojih govorijo tudi nedavno opravljene raziskave na živalih. Iz njih je razvidno, da se vzorci funkcionalne povezljivosti določenih možganskih regij hipno spreminjajo v odvisnosti od tega ali se žival giblje ali ne. Na primeru vinske mušice nam opisano ponazori Gramann.
Kadar nas zanima preplet delovanja gibanja in kognicije, je potrebno poleg možganske aktivnosti spremljati tudi gibanje udeležencev in udeleženk. Zato je druga bistvena komponenta laboratorija za preučevanje možganske aktivnosti med gibanjem tehnologija za zajem gibanja. V koprskem laboratoriju SloMoBIL za zajem gibanja uporabljajo sistem visokofrekvenčnih kamer v kombinaciji s sistemom senzorjev, nameščenih okoli okončin, trupa in glave.
Poleg mobilne elektroencefalografije in zajema gibanja telesa je v tovrstnih laboratorijih možna implementacija dodatnih tehnologij. Preden pa se podrobneje spoznamo z raziskovalnimi dejavnostmi, si privoščimo glasbeni premor.
The West Coast Pop Art Experimental Band - I Won't Hurt You
Dobrodošli nazaj v oddaji Frequenza della Scienza. Danes z vami ne surfamo zgolj po radijskih, temveč tudi po možganskih valovih. V prvem delu oddaje smo govorile o elektroencefalografičnih napravah, ki se uporabljajo pri preučevanju kognitivnih procesov med gibanjem. V zadnjem času pa je pri tovrstnih eksperimentih pogosta uporaba sistemov virtualne in razširjene resničnosti. Prednosti vključevanja razširjene resničnosti nam opiše Federica Nenna, podoktorska raziskovalka iz Univerze v Ženévi.
Slišale smo lahko, da uporaba razširjene resničnosti v eksperimentalnem okolju med drugim ponuja možnost manipulacije s percepcijo. Za boljšo predstavo o tem, kako je s pomočjo takšnih manipulacij možno raziskovati kognicijo, nam svoj raziskovalni projekt opiše Chris Hilton, podoktorski raziskovalec s Tehniške univerze v Berlínu.
Vse udeleženke, glavnino katerih so predstavljale doktorske študentke in podoktorske raziskovalke, so že prvi dan poletne šole predstavile svoje raziskovalne projekte. Nato je bila vsaki od njih glede na področje raziskovanja za čas poletne šole dodeljena mentorica. Poleg predavanj so v sklopu poletne šole potekale tudi delavnice, v katerih so udeleženke z mentoricami razvijale zasnovo svojega raziskovalnega projekta. Svojo izkušnjo z delavnic nam opiše Chris, ki ga je mentorirala že omenjena doktorica Federica Nenna.
Na delavnicah pogosto ni šlo zgolj za delo na konkretnem projektu, temveč so bile tudi priložnost za izmenjavo idej. Nekaj o tem spregovori Luca Ruggiero, podoktorski raziskovalec s področja fiziologije športa z Univerze v Konstanci.
Eden od osrednjih ciljev projekta Twinbrain je tudi prenos znanj iz teorije v klinično prakso. Po premoru se bomo osredotočile na nekatere dileme strokovnjakinj, ki se trudijo pridobljeno znanje udejanjiti v praksi. Toda najprej, glasba.
Poslušate oddajo Frequenza della scienza. Konec junija smo se mudile na poletni šoli Twinbrain, kjer smo spoznavale različne tehnologije, namenjene preučevanju gibanja. V zadnjem delu oddaje bomo nekaj besed namenile težavam, s katerimi se srečujejo strokovnjaki in strokovnjakinje, ki poskušajo pridobljena znanja unovčiti v praksi. Eno od bolj izpostavljenih področij raziskovanja je trenutno staranje.
Nič novega ni, da demografski podatki na ravni Evrope in sveta kažejo proti izrazitemu staranju prebivalstva v prihajajočih desetletjih. Konkretneje naj bi, po navedbah Združenih narodov, leta 2050 bil delež starejših od šestdeset let več kot dvajset odstoten. Na drugi strani pa je, za primerjavo, leta 2015 delež starejših od šestdeset let v svetovni populaciji znašal dvanajst odstotkov.
Staranje z biološkega in sociološkega vidika preučuje veda, ki ji rečemo gerontologija. Kaj je eden od možnih odgovorov na krizo staranja s stališča gerontologa? Svoj pogled predstavi Eeling de Bruin, profesor iz Univerze v Zürichu.
Kateri dejavniki torej lahko pripomorejo k ohranitvi vitalnosti med staranjem in kako lahko na ta proces vplivamo? To natančneje opredeli doktor De Bruin.
Koncept intrinzične kapacitete, ki je, kot smo lahko slišale, definiran s strani Svetovne zdravstvene organizacije, v svojem bistvu ne skriva nikakršnih novosti. Podobnim konceptom lahko, četudi v drugačni preobleki, sledimo že v sredo devetnajstega stoletja.
Opisani koncept fiksnosti notranjega okolja bi lahko z drugimi besedami razumele tudi kot ohranjanje homeostaze. Raziskave na področju preučevanja homeostaze se pogosto, najverjetneje iz povsem praktičnih razlogov, koncentrirajo zgolj na ožje, lažje obvladljive sisteme.
Problematiko redukcionističnega pogleda na področju gerontologije opiše profesor De Bruin.
Je možna rešitev intervencija na ravni posameznice oziroma organizma?
Očitno problem določanja nivoja intervencije ostaja ne glede na to, ali se ga lotimo od spodaj navzgor ali pa od zgoraj navzdol. Kje pa se nahaja stičišče? Svoje mnenje poda doktor De Bruin.
S tem sentimentom se približujemo zaključku današnje oddaje. Zajadrati smo uspele skozi nekaj tematik, ki so nam bile predstavljene na letošnji poletni šoli. Potrebno je poudariti, da še zdaleč nismo uspele zaobjeti raznolikosti pristopov preučevanja gibanja, ki smo jih imele možnost spoznati. Tiste poslušalke, za katere naš izlet v nevroznanost gibanja ni bil dovolj izčrpen, pa naj potolažimo z dejstvom, da je naslednik projekta Twinbrain, tako imenovani TBrainBoost, že potrjen. Obstaja torej možnost, da se srečamo še na kakšni poletni šoli. Do takrat pa vse dobro in uživajte v poletju.
Električne impulze je v tekst prevajal Žiga.
Elektrode je nameščala Klara.
Artefakte je odstranjevala Lara.
Razširjeno resničnost sva zvočno bogatila Živa in Muri.
Signal je ojačeval Demijan.
Dodaj komentar
Komentiraj