Zvětšit obrázek

Přirozená normální migrace neuronů ve vyvíjejícím se mozku nejde s kofeinem dohromady. Kredit: Christine Métin – Christophe Bernard, Inserm

Zatímco u heroinu, kokainu a nově i marihuaně nepochybujeme, že na vývoj plodu mají neblahý vliv, mírnou konzumaci kofeinu jsme považovali za bezpečnou a to i v době těhotenství. Nová studie Francouzsko-portugalsko-německo-chorvatského týmu tento všeobecně zaběhaný názor, vykolejila. Může za to pokus v němž výzkumníci dělali z budoucích myších maminek drogové závislačky. Denně březím samičkám dávali kofein v množství, které u člověka odpovídá ekvivalentu čtyř až pěti šálků denně. Jakmile myšky porodily, prověřili mláďatům mozky. Zjistili, že GABA neurony u potomků závislaček, během vývoje mozku nemigrovaly, jak u nich bývá zvykem. Každý neuron má totiž své místo. Některé z nich mají namířeno do hipokampu. Právě k těm patří GABA neurony (GABAergní neurony). Říká se jim tak protože jejich mluvou je produkce gama-aminomáselné kyseliny. Je pro ně typické, že na svém povrchu mají výčnělek, který je pro molekulu kofeinu lepivý (učeně se mu říká A2A receptor). Když pak konzumací životabudiče dopomůžeme, aby se na na buněčnou anténu kofein navázal, zblbneme tím celý neuron. Stane se, že začne pomalu chápat kam a kdy se má vydat. A protože jde o neurony hippokampu, jehož náplní práce je řízení toku informací, s tím chápáním je pak na štíru celý mozek i jeho nositel.

Zvětšit obrázek

Kofein se v březích myškách chová jak dědičný hřích. Potomci takových matek mají v dospělosti v hipokampu méně GABAnergních neuronů. (Kredit: Sci Transl Med 7 August 2013: Vol. 5, Issue 197, p. 197ra104

Potomstvo myší, které si kafíčko nedávaly, poruchou migrace GABA neuronů, zpožděným a nedostatečným vývojem hippokampu, netrpěly. Proto ani nepřekvapuje, že potomstvo kávomilek často stíhaly blíže nespecifikované záchvaty.  Anžto je kofein látkou návykovou, tak jeho podáváním březím samičkám, šlo prakticky o tvorbu novorozeneckých závisláků, protože droga prochází placentou. Pozorované křeče u novorozenců krátce po narození, mohly být jakousi obdobou absťáků. Ty pozdější záchvaty křečovitých stavů ale svědčí o něčem jiném - trvalém poškození mozku. Této hypotéze jdou na ruku i výsledky dalších testů. Při nich vědci vyšli z hravosti všech mláďat. I ta myší se ráda baví se stále novými hračkami. U potomků feťaček zjistili patrný rozdíl. Také si hráli, jejich hry ale byly poněkud prostomyslnější. Projevovalo se to tím, že dávali přednost hračkám, které již znaly. Nové je moc nelákaly. Takové chování pro rozvoj intelektu není tím nejlepším znamením. Ani pitvy dospělých potomků nedopadly lépe. Potomci feťaček měli v dospělosti v hipokampu neuronů mnohem méně.

Hipokampus získal pojmenování podle mořského koníka (latinsky hippocampus), kterého připomíná svým zakřiveným tvarem. Je to nejdůležitější struktura mozku, která se u lidí i zvířat podílí na učení a pamatování. Kdybyste ho hledali, je hluboko pod vrstvou zvrásněné šedé mozkové kůry. Jeho význam nám asi nejlépe  přiblíží případ pacienta H. M., jemuž byla r. 1953 ve věku 27 let chirurgicky odňata část mozku s hipokampem, aby se zbavil epileptických záchvatů. Operace se zdařila a epilepsie ustoupila. U pacienta se ale objevily poruchy paměti. Na otázky kolik je mu let stále odpovídá 27 (tolik mu bylo před operací). Rozhovory s lidmi si nepamatuje déle než několik minut a po krátké době popírá, že by s někým mluvil. Vzpomínky na dětství i dobu před operací si pacient H. M. vybavuje dobře, uchovat nové vzpomínky si ale nedokáže. Jeho mysl je zakleta v minulosti. Provedený chirurgický zákrok mu ale nijak nezměnil schopnost vnímat, abstraktně myslet a logicky uvažovat. Hipokampus od té doby je označen za lokalitu odpovědnou především za paměť deklarativní. Ta je nevyhnutelná pro zapamatování si faktů. Například že Letiště Václava Havla je v Praze. Správnou funkci od hypokampu vyžadujeme každé ráno, když hledáme klíče, nebo brýle, které jsme ještě večer měli. Jen pro pořádek, existuje i procedurální paměť. Ta toho s hipokampem moc společného nemá. Tu pro změnu používáme při osvojování si dovedností jako je jízda na kole, plavání, hře na hudební nástroje,… Kombinace neporušené procedurální paměti a chybějící paměti deklarativní u lidí s poškozeným hipokampem vede k paradoxním situacím. Takový člověk se naučí plavat ale nepamatuje si, že by to uměl ani že by se to kdy učil.

Zvětšit obrázek

Človíček starý 3,5 měsíce. Neurony v jeho mozku budou ještě dva týdny migrovat. Pokud by kofein měl mít na lidské neurony tak neblahý vliv jako na ty myší, bude lepší je v tomto věku kávičkou neobšťastňovat.

Sondu do objasnění pojmů ohledně paměti jsme udělali proto, abychom se vyvarovali chyb při záměnách významu pojmu paměť a kdy pod pojmem paměť rozumíme spíš inteligenci, což je širší pojem zahrnující také schopnost se koncentrovat a logicky uvažovat. A hlavně pro získání představy,  jaké radosti by vliv kofeinu a málo vyvinutý hipokampus nám mohly připravit, pokud by mezi námi a hlodavci nebyl v reakci na kofein moc velký rozdíl.

To, že se neurony vyvíjejí v jedné části mozku a pak migrují do jiné, kde teprve začnou plnit svou funkci, je společné pro všechny savce.  Migrace se ale omezuje jen na určité období vývoje mozku. Zajímavé na nových evropských poznatcích také je, že v účincích kofeinu se vědci dobrali k něčemu podobnému, co kdysi zjistili američtí vědci z Yalské university při svých pokusech s ultrazvukem. Ti také registrovali poruchy v migraci neuronů u myších miminek. Stalo se tak poté, co ke sledování jejich vývoje použili přístroj, s nímž se v nemocnicích vyšetřují plody lidských maminek. Neurony myšek, obšťastňované častým a nebo delším „sonem“, migrovaly chaoticky. Ultrazvukem poblázněné neurony se při svých pochůzkách usazovaly na neobvyklých místech. Zvláště to popadlo buňky mláďat „skenovaných“ v období 16 dnů po početí. Tedy v době, kdy u nich spontánní migrace neuronů pomalu ustává a kdy se buňky zabydlují na svých finálních pozicích.

Lidský mozek je složitější, než ten hlodavčí a jeho vývoj je pozvolnější. Nám se neurony formují až okolo třech měsíců po početí. I jejich cestovatelské choutky jsou mnohem delší. Migrují nejméně jeden až dva týdny. Nás, dvounohé vyznavače hořkého moku, může poněkud uklidnit fakt, že se v tom od hlodavců dost lišíme. Sami vědci jsou ve vztažení nových poznatků na snižování intelektu u lidí velmi opatrní. Spíše se kloní k názoru, že kofein tak zlé následky na naše ratolesti mít nemusí. Pochybnosti ale zůstávají. Nám mužům proto už nikdo nemůže mít za zlé, když nošení ranní kávičky svému andílkovi do postýlky, preventivně a s okamžitou platností, rušíme.   

VIDEO: V mozku ovlivněném kofeinem je migrace neuronů chaotická a pomalejší (snímky vpravo. Vlevo je kontrola). Kredit: Christine Métin – Christophe Bernard, Inserm 

Literatura: Adenosine Receptor Antagonists Including Caffeine Alter Fetal Brain Development in Mice, Sci Transl Med 7 August 2013: Vol. 5, Issue 197, p. 197ra104 DOI: 10.1126/scitranslmed.3006258