Interjú Freund Tamással, a Nemzeti Agykutatási Program vezetőjével

Az agybetegségek egy év alatt 798 milliárd eurójába kerülnek az Európai Uniónak, másfélszer annyiba, mint az öt következő legdrágább betegség – vont párhuzamot lapunknak Freund Tamás, a Nemzeti agykutatási program vezetője. A Magyar Tudományos Akadémia élettudományi alelnöke, Széchenyi-díjas tudós szerint napjainkban agyunk sosem látott terhelésnek van kitéve.

Év elején hirdették meg a tizenkétmilliárd forintos Nemzeti agykutatási programot (NAP), hol tart most ez a vállalkozás? 

Az új laboratóriumok elkezdtek működni, ennyi idő arra elég, hogy a szükséges műszereket megvásároljuk, a megfelelő embereket megtaláljuk és felvegyük. Publikált eredményeket még nem lehet várni ilyen rövid idő után. Ennek ellenére vannak már publikációk, hiszen néhány labor olyan témát visz, amit korábban elkezdett, ezek kulcsfontosságú lapokban mára meg is jelentek. 

Orbán Viktor a program indulásakor kijelentette, hogy az agykutatás lehet a magyar innovációs térség zászlóshajója. Ön szerint miért pont ezt a tudományt emelte ki? 

Ahogy ő is mondta, egy kis ország nem lehet minden tudományterületen az élvonalban, meg kell próbálnunk koncentrálni az erőforrásainkat néhány kitüntetett területre. Amikor dönteni kell erről a néhány tudományterületről, akkor három alapvető dolgot kell figyelembe venni: vannak-e hagyományai az adott területnek, van-e jelene is, és hogy legyen rá társadalmi igény, azaz mekkora a szociális és gazdasági jelentősége. Az agykutatás mindhárom tényezőt figyelembe véve kiemelkedik a többi tudományterület közül. Vannak hagyományaink, ugyanis Szentágothai János és iskolája a világ élvonalába kormányozták a magyar agykutatást. Van jelenünk is, hiszen agykutatóink kiemelkedően szerepelnek EU-s és más nemzetközi pályázatokon, élvonalbeli lapokban közölnek, eredményeiket a világ minden táján idézik, és az agykutatás Nobel-díjaként emlegetett Agy-díjat is első alkalommal három magyar kutató nyerte 2011-ben. (Freund Tamás Brain Prize előadása a kannabinoid rendszerről itt látható).

 Szociális és gazdasági igény is van az agykutatásra: az agybetegségek egy év alatt 798 milliárd eurójába kerülnek az Európai Uniónak, másfélszer annyiba, mint az öt következő legdrágább betegség – a szív- és érrendszeri, a rák, a diabétesz, a krónikus tüdőbetegségek és a reuma, amelyek összesen kerülnek 500 milliárd euróba.

Mi ennek a magyarázata? 

Amíg egy rákos vagy szívinfarktusos beteg hamar elhunyhat, addig például egy autista vagy skizofréniával születő ember leélheti az egész életét. Folyamatos orvosi ellátásra és gyógyszerekre szorul, az esetek többségében egy családtagot kivon a munkavégzés alól, az egész családnak olyan lelki terhet jelent, ami esetleg depresszióban vagy egyéb hangulatbetegségekben is megnyilvánulhat. Az Alzheimer-kór bekövetkezhet 65-70 éves korban, de még élhet az illető 20-25 évet. Ezalatt a család támogatására, a szociális ellátórendszerre szorul. A depresszió, a szorongás és a pánikbetegség is irdatlan tempóban terjed, ezeknek a gazdasági terhe is felmérhetetlen. Alig van család, amelyik ezeket a betegségeket megúszná. 

Mindenhol hatalmas költségvetésű agykutatási projektek indulnak. Miért most eszmélt rá a világ ennek fontosságára? 

Nem csak arról van szó, hogy messze a legdrágábbak az aggyal kapcsolatos betegségek, hanem arról is, hogy katasztrofálisak a tendenciák. Az idősödéssel tehát egyre több lesz az Alzheimer-kóros. Mára azonban a feldolgozandó információ mennyisége révén – a rádiónak, később a televíziónak, majd az internetnek köszönhetően – olyan teher nehezedik az agyra, amit nem képes követni. Biológiai evolúciós alkalmazkodáshoz évezredek vagy tízezer évek kellenek, itt viszont évtizedek alatt állt be drasztikus változás az agy információs környezetében. 

Lehetséges ezt valahogy kezelni? 

Ezt mindenkinek magának kellene megtanulnia. Én úgy gondolom, hogy a rohamosan terjedő szorongás, pánikbetegség, depresszió, esetenként a skizofrénia és a drogfüggőség hátterében éppen az információs és kommunikációs technológiák robbanásszerű fejlődése húzódik meg. Meg kell tanulnunk élni a rengeteg információforrással, és odafigyelni, hogy ismeretszerzéskor szánjunk időt, érzelmi kapacitást az ismeretanyag elsajátítására, és fejlesszük a belső világunkat érzelemgazdagság, belső motiváltság, megismerni vágyás révén. Csak az így szerzett ismeretanyag válik hasznos tudássá, és csak így kerülhető el az állandó frusztráció és stressz. A személyes kommunikációban pedig a minőségre kell helyezni a hangsúlyt, nem a mennyiségire. Az internetes kommunikáció, például a Facebook, nélkülözi a hozzáadott érzelmi kulcsokat, a személyes beszélgetés során viszont minden érzékszervemmel megtapasztalhatom a beszélgetőpartneremet, akár tudat alatt is, ez pedig szükséges a megfelelő érzelemgazdag kommunikációhoz. 

Milyen eredményt hozhat az aggyal kapcsolatos betegségekben szenvedőknek a magyar program? 

A NAP öt pillérre épül: az első a felfedező kutatásoké. Ez van a legtávolabb a közvetlen hasznosulástól, a legnagyobb áttörések azonban, amelyek akár váratlanul is elvezethetnek egy betegség felismeréséhez, mind ezekhez kötődnek. Nincs az agyban szinte semmi olyan idegsejt-hálózati, kapcsolódási, neurokémiai kérdés, aminek a megválaszolása ne vezetne el indirekt módon valamely betegségnek a megismeréséhez. 

Melyek a NAP további pillérei? 

A következő a klinikai kutatási pillér, neurológiai, pszichiátriai és idegsebészeti kutatások, a diagnosztika, a célzott és hatásosabb terápia kidolgozása. Itt például olyan mélyagyi stimulációs módszereket fejlesztenek, amivel már nem csak a Parkinson-kórosok – eddig is létező – gyógyításának kiterjesztését és tökéletesítését végezzük el, de gondolunk például a kezelhetetlen depressziós esetekre vagy az olyan pszichiátriai kórképekre, mint a kényszerbetegségek. Kiváló példa a klinikai agykutatás hasznosságára a pécsi fMRI-központban végzett kutatás, amelynek köszönhetően meg tudják különböztetni az enyhe fejsérülést a későbbiekben igen súlyos problémákhoz vezetőektől. Az időben elkezdett kezeléssel a következmények kiküszöbölhetők. Fontos az új gyógyszercélpontok megtalálása is, ezeket a kutatásokat a NAP harmadik pillére, a gyógyszerfejlesztés foglalja magában. 

Mi a helyzet az infobionikával? 

Ez a negyedik pillér, a bioinformatikához, biorobotikához kapcsolódó idegtudomány, amely jelentős részt átfed az európai Human Brain Projecttel. Elektródák, agyba ültethető eszközök, csipek fejlesztése folyik, amelyeket az agyba implantálva nemcsak a betegség keletkezési mechanizmusát tudjuk megismerni, hanem egyben le is állíthatunk kóros folyamatokat. Be lehet ültetni olyan csipet is, ami az epilepsziához vezető idegsejt-aktivitás szinkronizálódását olyan korai fázisban érzékeli, amikor még nem robban ki az epilepszia, és képes olyan ingereket kibocsátani, amely meggátolja a további szinkronizációt – vagyis nemcsak érzékeli, hanem meg is akadályozza a rohamot. A NAP ötödik pillére a társadalomtudományokhoz kapcsolódó kutatások, például a neuroetika, egészséggazdasági kérdések, epidemiológia. 

Milyen jövője lehet az itthoni agykutatásnak? 

A 12 milliárdos támogatás révén biztosítottnak látszik, hiszen már a program első évében sikerült hazahozni 8-10 kiváló magyar kutatót külföldről, akik itthon saját kutatócsoportot tudnak létrehozni, és képesek sikerrel pályázni nemzetközi forrásokra. A laborok beindulása az egyetemeken, kutatóhelyeken, klinikákon igen komoly fellendülést eredményezhet, ráadásul példát mutathat az egyetemeknek, hogyan lehetne rendkívüli oktatási terhelés mellett felvirágoztatni a kutatást, a TDK-s és PhD-képzést, és a “kutatóegyetem” koncepciót megvalósítani. 

Hogyan látja az Alzheimer-kórral kapcsolatos kutatások jövőjét? 

Az Alzheimer-kór nem olyan kemény dió, mint a skizofrénia, mégpedig azért, mert vannak állatmodellek. Mi is éppen most indítottunk el egy projektet ezen a területen, Japánból érkezik egy génmódosított egértörzs, amelybe beültettek egy emberi gént, ami Alzheimer- kórt eredményez. A kísérleti állatmodell segítségével olyan kérdéseket is meg lehet válaszolni, amelyeket emberben soha. A betegség kialakulásának különböző fázisait is lehet vizsgálni. Az alzheimeres ember agyához szinte csak posztmortem lehet hozzáférni, abban pedig elektrofiziológiai vizsgálatot lehet végezni. A skizofrénia sokkal nehezebb ügy: skizofrén patkányt ugyanis még senki nem látott, és nem is állított elő, ezért az állatkísérletes modellezés roppant nehéz. Itt is vannak azért már biztató jelek, az egyes tünetcsoportokat külön-külön már lehet modellezni és kísérletesen vizsgálni. Az Alzheimernél annyit legalább tudunk, hogy milyen biokémiai folyamatok vezetnek a fehérjekicsapódáshoz, ami jelen ismereteink szerint a kór végső oka. Már csak a kaszkád elindulásának okát kell megfejteni, ami véleményem szerint néhány év alatt sikerülni fog. 

Mit gondol az európai Human Brain Projektről (HBP)? 

Óriási a jelentősége. Az agykutatásnak egy szűk, de igen dinamikusan fejlődő szegmensét támogatja, azt, amely átfed az informatikával. Az agy működésének elméleti matematikai analízise, a biológiai adatok számítógépes modellezése, szimulációja, az idegrendszer analógiájára tervezett számítógépek fejlesztése, a neurorobotika, az orvosi diagnosztikának óriási lekereshető adatbankok létrehozása diagnosztikai célokra, stb. 

Mi a véleménye a projektet ért kritikákról? 

Teljesen jogtalan azon tudósok háborgása, akik úgy érzik, hogy ki vannak rekesztve, és hogy az agykutatási pénzeket csak a bioinformatikai kutatásokra költik. Ez nem így van, az agykutatás bármely más ága az élettudományi büdzséből ugyanannyi pénzt fog kapni, mint eddig. A HBP költségvetése az EU informatikai büdzséjéből származik. A mi intézetünk is kezdettől fogva tagja a HBP-konzorciumnak, és ennek anyagi előnyeit is élvezzük, bár eléggé szűkösek. 

Mi a magyar hozzájárulás? 

Más projektjeink részeként rengeteg idegsejtből vezetünk le elektromos jeleket, ezeket a sejteket fel is töltjük jelzőanyaggal, vagyis az idegsejt morfológiailag, neurokémiailag vizsgálható, és nyúlványrendszere rekonstruálható. A HBP keretében szeretnék az összes idegsejttípust beintegrálni egy számítógépes rendszerbe, elhelyezkedésük, kapcsolódási törvényszerűségeik és aktivitásuk függvényében. Mi digitalizáljuk ezeket az idegsejteket, bevisszük számítógépbe, utána elküldjük Lausanne-ba, ők pedig modellt építenek belőle. Egy modell azért is különösen hasznos, mert az ember olyan kérdéseket is fel tud tenni, amilyeneket egy biológiai kísérletben nem. 

Lehetséges egy emberi agyat lemodellezni? 

Attól függ, mi a modellezés célja. Hogy kiragadunk-e egy-egy működést az abban részt vevő területekkel, idegpályákkal, és csak a lényegi momentumokat, lényegi funkciókat modellezzük, akkor azt mondom: igen. Például a gerincvelői reflexekre már vannak olyan modellek, amelyek tökéletesen leírják a működését, akár a résztvevő, szinte valamennyi idegsejttel együtt. Ha azt kérdezi, hogy az emberi agyban jelen lévő százmilliárd idegsejtet úgy tudjuk- e bevinni egy számítógépbe, hogy mind hasonlítson a biológiai megfelelőjére, akkor azt mondom, nem. Ez soha nem is lesz lehetséges, de nem is ez a lényeg. 

“Ma már mindent tudunk, amit Isten tudhatna, ha létezne. De nem létezik” – ezt Stephen Hawking mondta nemrég. Mit gondol erről? 

Erről a nagyképű megjegyzésről hasonló a véleményem, mint annak, aki korrigálta Nietzsche egyik kijelentését, miszerint “Isten halott” (aláírás: Nietzsche). A javítás szerint: “Nietzsche halott” (aláírás: Isten). Nem nehéz eldönteni, melyik a valószínűbb. Fizikusok által igazolt tény, hogy ha a gravitációs erő csak egy milliárdnyival kisebb lett volna az ősrobbanás pillanatában, mint amennyi – és senki nem tudja levezetni, miért volt pont akkora –, akkor szétspriccelt volna az Univerzum. Ha egy milliárdnyival nagyobb lett volna, akkor az első pillanatban vissza is zuhant volna önmagába. Nem létezne az anyagi világ. Vannak további fizikai állandók, amiket sehonnan nem tudunk levezetni. Az atommagokon belüli erő ha egy milliárdnyival kisebb, akkor csak hidrogénatommagok léteznének, ha egy milliárdnyival nagyobb, akkor csak hélium. Egyikből sem lehet az atomok és molekulák hihetetlen gazdag arzenálját előállítani.

Én Isten-hívő vagyok, de szerintem az ateisták hite az enyémnél sokkal nagyobb, hiszen ők a véletleneknek egy olyan sorozatában hisznek, ami sokkal valószínűtlenebb, mint egy tér-idő dimenziókon kívüli teremtő erő létezése. Egyébként Hawking számára is elképzelhetetlen, hiszen ezt írta korábban: “Nagyon nehéz lenne megmagyarázni, hogy a világegyetem miért pont így kezdődött, hacsak nem Isten akaratából, aki hozzánk hasonló lényeket szeretett volna ezáltal teremteni.” 

Tehát nem fog eljönni az a pont, amikor emberként már mindent megértünk és mindent megmagyarázhatunk? 

Nem valószínű, de egy tudósnak törekednie kell a megismerés határainak kitolására. 

Az idei orvosi Nobel-díjat azok kapták, akik a helymeghatározás agyi folyamatát térképezték fel. Milyen gyakorlati haszna van ennek? 

Koncepcionálisan óriási jelentőségű dolog. Igazolták, hogy agyunk képes a külső környezetünkről egy belső, kognitív térképet alkotni, ahol a térkép pontjai az egyes idegsejtek aktivitása. John O”Keefe fedezte fel a hetvenes évek elején, hogy amikor egy patkány sétál a ketrecében, akkor annak különböző részein a hippokampusz nevű agyterület más-más idegsejtei aktívak. De felfedezték a fejiránysejteket és a szélsejteket is. A Moser házaspár rájött, hogy mi az, ami ezt az információt bepumpálja a hippokampuszba úgy, hogy megadja az állatnak például azt, hogy mi milyen messze van. Nagyon komoly felfedezések ezek, megérdemelték a Nobel-díjat.

NÉVJEGY. Freund Tamás neurobiológus 1959-ben született Zircen. Az Eötvös Loránd Tudományegyetemen 1983-ban szerzett biológusdiplomát. 1990-ben az MTA Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézetéhez került osztályvezetőként, 1994-ben az intézet helyettes igazgatójává, 2002-ben pedig annak igazgatójává nevezték ki. Az Oxfordi Egyetemen 1981 és 1988 között összesen négy évig volt vendégkutató. 1986-ban védte meg a biológiai tudományok kandidátusi, 1992-ben akadémiai doktori értekézését. 1998-ban az MTA levelező, 2004-ben rendes tagjává választották. Elismerései közül kiemelendő az Akadémiai Díj (1997), a Bolyai János Alkotói Díj (2000), a Széchenyi-díj (2005), a Magyar Köztársasági Érdemrend középkeresztje (2011) és az agykutatók Nobel-díjának is nevezett The Brain Prize (2011).

Freund Tamás Agyhullámok és kreativitás című előadása itt látható.

Ruzsbaczky Zoltán