Heisenberg
Μια από τις καταστάσεις που μου προκαλούν θλίψη είναι η παρατήρηση του έργου ψευδοεπιστημονικών κατασκευασμάτων ως οριακό αντίβαρο των επιστημονικών αλμάτων.
Χρησιμοποίησα τη λέξη «θλίψη» και όχι «εντύπωση» διότι η ερμηνεία του φαινομένου αυτού είναι επαρκέστατη συνθήκη για να μην έχω ύφος απορίας πλέον. Έχουμε να κάνουμε με θέματα μελέτης, κατανόησης, παραστάσεων, εγγενών αδυναμιών του ανθρώπινου εγκεφάλου και γενικώς θεμάτων που επεκτείνονται από νευροβιολογία μέχρι και κοινωνιολογία, αποτελώντας θέμα ενός άλλου κειμένου.
Τη στιγμή, λοιπόν, που ακούμε για κβαντική ιατρική, ομοιοπαθητική, ξεμάτιασμα, κάρτες Ταρώ, αστρολογία, μαγικά μαντζούνια, μαγεία γενικώς, μεγάλη πόρτα θα διαβώ και λοιπές ατεκμηρίωτες ψευδοεπιστημονικές παλαβομάρες, θα ήθελα να ασχοληθώ με τη δουλειά ανθρώπων που έχουν φάει τη ζωή τους σε μελέτες, εργαστήρια, διάβασμα, κάνοντας βήματα –άλλοτε άλματα– στην κατανόηση του ανθρώπου και εν γένει της ζωής.
Και πριν ξεκινήσω το κύριο θέμα του παρόντος κειμένου, θέλω να κάνω απλώς ένα disclaimer, επειδή είμαι σε ένα σημείο zero fucks given περί δήθεν κοινωνικής ευγένειας και ψευδο-comme il faut, τα οποία σε περιπτώσεις όπως αυτές εντάσσονται σε ένα πλαίσιο επικίνδυνης ουδετερότητας, αιτιολογούμενη μόνο από έλλειψη γνώσης ή συμφέροντος.
Όλες αυτές οι παντελώς ατεκμηρίωτες «πρακτικές» (οι περισσότερες εκ των οποίων αποτελούν τον περίγελο της επιστήμης) δεν είναι άκακες, δεν λειτουργούν επικουρικά της ιατρικής και δεν είναι «έλα μωρέ δεν πειράζει» διότι στην καλύτερη των περιπτώσεων κοστίζουν χρήματα και στη χειρότερη αποπροσανατολίζουν τον κόσμο προκαλώντας επιπρόσθετα προβλήματα είτε άμεσα είτε έμμεσα.
Κόντρα λοιπόν σε πάσης φύσεως επιτήδειο τσαρλατάνο στέκεται το δόγμα της υπόθεσης, πειράματος, απόδειξης, θεωρίας.
Της επιστήμης. Αυτής που δημοσιεύεται, ελέγχεται και αναθεωρείται.
Πίσω στο βασικό μας θέμα.
Χθες ανακοινώθηκε το Nobel Ιατρικής για το 2026.
Optogenetics και απονομή “for their discoveries concerning light-gated ion channels and optogenetics” στους Karl Deisseroth, Peter Hegemann και Georg Nagel.
O ανθρώπινος εγκέφαλος αποτελεί ίσως το πιο σύνθετο όργανο, αυτό με την ταυτόχρονα πιο αφηρημένη και πρακτική σύλληψη ως προς τη λειτουργία του.
Από τα αρχαία χρόνια, αναντίρρητα η μελέτη της ανθρώπινης σκέψης/πνεύματος/μνήμης αποτελεί ένα εκ των γοητευτικότερων θεμάτων που καταπιάνονται τόσο η επιστήμη όσο και η φιλοσοφία (πριν και μετά το διαχωρισμό τους).
Ο Πλάτωνας πίστευε στο δυϊσμό, δηλαδή ότι η ψυχή είναι διαφορετική οντότητα από το σώμα. Οι Ιπποκρατικοί θεωρούσαν ότι το κέντρο της νόησης είναι ο εγκέφαλος, την ώρα που αρκετοί υποστήριζαν ότι είναι η καρδιά. Ο Επίκουρος εισήγαγε μια πιο υλιστική προσέγγιση, υποστηρίζοντας την ατομική βάση της ψυχής και άρα τη λογική φθορά της με το θάνατο.
Περάσαμε στον Μεσαίωνα και στην προσπάθεια εύρεσης μιας κοινής τομής μεταξύ επιστήμης και θεολογίας (όταν δεν υπήρχε κυνήγι μαγισσών, εκτελέσεις και βασανισμοί επιστημόνων ως αιρετικών και επικίνδυνων).
Το πραγματικό άλμα έγινε 18ο-19ο αιώνα, όπου και ξεκίνησε η θεωρία περί των διαφορετικών τμημάτων του εγκεφάλου που επιτελούν συγκεκριμένες σωματικές/γνωσιακές λειτουργίες.
Η ανατομία του, μαζί με πειράματα ηλεκτροεγκεφαλογραφήματος/MRI άρχισαν να μας δίνουν καλύτερη εικόνα του ποιο τμήμα λειτουργεί υπό τον φόβο, το θυμό, το στρες αλλά και βασικών λειτουργιών όπως η όραση, η παραγωγή ορμονών (υποθάλαμος, υπόφυση, επίφυση), κίνηση κλπ.
Η βάση όλων είναι σε κυτταρικό επίπεδο και συγκεκριμένα στο πως λειτουργούν οι νευρώνες, δηλαδή οι βασικές λειτουργικές μονάδες (κύτταρα) του νευρικού συστήματος.
Το χαμηλής τάσης ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται επιτρέπει το firing των νευρώνων και κατόπιν μιας μετατροπής του ηλεκτρικού σήματος (κίνηση ιόντων) σε χημικό (νευροδιαβιβαστές) και αντιστρόφως μπορούν οι νευρώνες να επικοινωνούν μεταξύ τους και εν τέλει να μεταβιβάζεται το σήμα.
Η σκέψη, η μνήμη, τα συναισθήματα, η ακούσια και εκούσια κίνηση των μυών και άλλα πολλά ξεκινούν από ακριβώς αυτό το μηχανισμό.
Περνάμε λοιπόν από την ανακάλυψη των διαφόρων μεμονωμένων τμημάτων του εγκεφάλου στη σύνδεση μεταξύ cells populations (κύτταρα με κάποιο κοινό κριτήριο, πχ. έκφραση υποδοχέων ντοπαμίνης), έπειτα σε cells types (κοινή μορφολογική/μοριακή βάση) και κοινή σύνδεση αναλόγως τη λειτουργία.
Ένα από τα ερευνητικά ζητούμενα του AI (σε επίπεδο Deep Learning) αναφορικά με τα Data Centers είναι η κατανόηση του πως λειτουργούν διαφορετικά κέντρα του εγκεφάλου σε κυτταρικό επίπεδο και αλληλοσυνδέονται μεταξύ τους για την δημιουργία μνήμης με τρόπο τρομακτικά efficient σε ενεργειακούς όρους. Αποτελεί το επόμενο βήμα στη μείωση του κόστους των κέντρων τεχνητής νοημοσύνης, καθώς η απαιτούμενη ενέργεια για το process thinking, data analysis, self learning agents και αποθήκευση των δεδομένων είναι στο όριο του ακατανόητου και σε επίπεδο οικονομίας ένα εκ των ζητουμένων για το ποιος/πότε μπορεί να κάνει την επένδυση σε Data Centers.
To βασικό πρόβλημα που παραμένει όμως είναι ότι ακόμα και με την ταυτοποίηση εγκεφαλικών κέντρων συσχετιζόμενων με συμπεριφορές/λειτουργίες/συναισθήματα, δεν αποδεικνύεται άμεσα αιτιότητα.
Με λίγα λόγια, ακόμα και εάν γνωρίζουμε τη σύνδεση της αμυγδαλής με το φόβο, δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι ότι η ενεργοποίηση της αμυγδαλής προκαλεί τον φόβο ή υπό ποιες ακριβώς συνθήκες, διότι η εν λόγω ενεργοποίηση μπορεί να είναι αποτέλεσμα άλλων διεργασιών.
Optogenetics, The Hour Has Come
Optogenetics, με απλά λόγια, είναι μια τεχνική εισαγωγής φωτοευαίσθητων γονιδίων σε κύτταρα/οργανισμούς στόχους, τα οποία ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται κατόπιν αλληλεπίδρασης με το φως.
Ο Dr. Hegemann, καθηγητής πειραματικής βιοφυσικής, στις αρχές του 2000 άρχισε να παρατηρεί πως ένα είδος φύκου μπορεί να κολυμπήσει προς μια πηγή φωτός. Μαζί με τον Dr. Nagel, καθηγητή στη φυσιολογία των φυτών, δημοσίευσαν το 2003 τη φωτοευαίσθητη υπεύθυνη πρωτεΐνη, γνωστή ως “channel rhodopsin2”.
Το 2005, ο Dr. Deisseroth, καθηγητής βιομηχανικής και ψυχιατρικής, θέτοντας το ερώτημα του ποια είναι η βαθύτερη αιτία των συμπτωμάτων των ασθενών του, δημοσίευσε μια μελέτη κατά την οποία επιτυχώς εισήγαγε το εν λόγω γονίδιο σε τρωκτικά, καταφέρνοντας για 1η φορά να αναγνωρίσει και να τροποποιήσει συμπεριφορές μέσω της χειραγώγησης (ενεργοποίηση/απενεργοποίηση) του γονιδίου και άρα της μεταφραζόμενης πρωτεΐνης.
Παραθέτω τις παραπάνω ημερομηνίες για δύο λόγους.
Αφενός για όποιον ενδιαφέρεται λίγο παραπάνω.
Αλλά κατά βάση για να τονιστεί ένα πράγμα. Το βραβείο Νόμπελ δεν απονεμήθηκε το 2026 διότι έγινε κάποια καινούργια εργασία, κάποιο νέο δημοσίευμα ή κάποια εκ νέου ανακάλυψη.
Το βραβείο Nobel απονεμήθηκε 21 χρόνια μετά διότι έχει πλέον αναγνωριστεί η συνεισφορά, η θεμελιώδης αξία της ανακάλυψής τους, στη μελέτη της νευροεπιστήμης.
Πιο συγκεκριμένα, μπορούμε πλέον να μιλάμε για κυκλώματα μνήμης, φόβου, ανταμοιβής, κίνησης, συναισθήματος, κοινωνικής συμπεριφοράς κ.α.
Με λίγα λόγια, έχουμε μπροστά μας τη σταδιακή αποκωδικοποίηση όχι μόνο τμημάτων του εγκεφάλου που πυροδοτούνται/συνεργάζονται μεταξύ τους, αλλά το εργαλείο για τη δημιουργία ενός κυτταρικού/μοριακού «χάρτη» του ποιοι ακριβώς νευρώνες λειτουργούν, προς ποιο πυρήνα προβάλουν, τι θα συμβεί αν ενεργοποιηθούν μόνο κάποιοι συγκεκριμένοι νευρώνες αυτή τη στιγμή κ.ο.κ.
Περνάμε από μια τμηματική κατανόηση του εγκεφάλου σε αυτό που ονομάζουμε “specific spatiotemporal activity pattern”.
Οι δυνατότητες που προκύπτουν είναι αμέτρητες. Τη στιγμή που γράφω αυτό το κείμενο σε εργαστήρια τρέχουν πειράματα σε μαϊμούδες AI brain mapping αλγοριθμικής τυχαιότητας για τον εντοπισμό νευρωνικών δικτύων πάνω στα οποία δημιουργούνται και αποθηκεύονται εμπειρίες και συναισθήματα.
Ρε διάολε, φτάνουμε σε σημεία κατανόησης του πως δημιουργείται η μνήμη!
Μέσω των optogenetics είναι δυνατή η ανίχνευση Engram (φυσική/βιοχημική αποτύπωση μιας μνήμης) μέσω του εντοπισμού νευρωνικών ομάδων (ensembles, υποσύνολα που συνεργάζονται).
Πώς;
Έχοντας παρατηρήσει ότι η ενεργοποίηση φερ’ειπείν του συγκεκριμένου ensemble (χρησιμοποιώντας ένα εισαγόμενο φωτοευαίσθητο γονίδιο) επαναφέρει μια μνήμη.
Δεν υπάρχει καν η έννοια του «ο συγκεκριμένος νευρώνας κάνει αυτό». Πλέον αναγνωρίζουμε και ψάχνουμε patterns.
Κάπου εδώ θα σταματήσω τα επιστημονικά, λέγοντας μόνο ότι δεν μιλάμε απλώς για κατανόησης της φυσιολογίας ή της παθοφυσιολογίας του εγκεφάλου, αλλά και για ένα μέσο ανάπτυξης θεραπειών από νευρικές παθήσεις του ματιού μέχρι ψυχιατρικές/νευρολογικές διαταραχές.
Aντί Επιλόγου
Καταλαβαίνω πλήρως την ανακούφιση που προσφέρει η ελαφρότητα πάνω στην οποία εδράζονται όλες οι ψευδοεπιστημονικές ή οι πάσης φύσεως δεισιδαιμονίες. Εξάλλου πολλές ενεργοποιούν το σύστημα ανταμοιβής του εγκεφάλου (καλή ώρα).
Έγραψα πριν για τα 21 χρόνια που πήρε στην επιστημονική κοινότητα να αναγνωρίσει με κάθε επισημότητα τη σημασία του έργου των παραπάνω κυρίων.
Σε ένα κόσμο που η «ευκολία» και η «ελαφρότητα» είναι διέξοδος, από το είδος της μουσικής που θα ακούσουμε μέχρι και θέματα πρόγνωσης του μέλλοντος μας, κάποιοι γίνονται αρωγοί για την πραγματική βελτίωση και κατανόηση αυτού του κόσμου.
Και επειδή αυτοί οι κάποιοι θα συνεχίσουν να ακούγονται και να προβάλλονται πολύ λιγότερο από τους λοιπούς επιτήδειους, καλό θα ήταν να συζητιέται όταν είναι δυνατό κάποιο επίτευγμά τους.
Όχι ελιτίστικα. Όχι «από την επιστήμη για την επιστήμη».
Απλώς… από την κοινωνία για την κοινωνία.
