Opice – alkoholici. Příběh důležitého vědeckého experimentu

V roce 2014 zveřejnil prestižní časopis „Neuropsychopharmacology“ výsledky tohoto unikátního experimentu, při kterém opice dobrovolně pily alkohol. Cílem experimentu bylo zjistit, zda existuje přímá souvislost mezi působením alkoholu a poškozením mozku.

Dřívější výzkumy vlivu alkoholu probíhaly především na hlodavcích. Objevil se však problém – krysy alkohol dobrovolně pít nechtěly a při nuceném podávání zažívaly silný stres. Některé linie myší a syrských křečků alkohol naopak chtějí a dokážou dobrovolně vypít až 10–20 g ethanolu na kilogram tělesné hmotnosti denně. V přepočtu na člověka jsou takové dávky téměř smrtelné a přinejmenším hrozí nechtěným výletem na jednotku intenzivní péče.

To však neznamená, že jsou hlodavci lepším modelem člověka. Například u křečků je metabolismus mnohem rychlejší; mají vyšší aktivitu enzymů, které odbourávají ethanol; dokážou vypít obrovské dávky alkoholu a přitom se chovat jako pořádný střízlivý křeček.

Myši, křečci i krysy dožívají jen 2 až 3 let, takže je obtížné hodnotit dlouhodobé následky pití alkoholu. Mozek hlodavců se navíc od lidského výrazně liší. Právě proto se vědcům dlouhou dobu nedařilo vytvořit model, ve kterém by zvířata alkohol pila dobrovolně a jejich mozek se svou stavbou co nejvíce podobal lidskému.

V roce 2012 získali vědci povolení k dlouhodobému experimentu (delšímu než jeden rok) s opicemi druhu makak rhesus. Mozek tohoto druhu je lidskému mozku velmi podobný. Makaci rhesus se dožívají více než 30 let, takže mohou vědci sledovat následky dlouhodobé konzumace alkoholu po mnoho měsíců i let – stejně jako u člověka.

Do experimentu bylo vybráno 18 zdravých mladých dospělých opic ve věku přibližně 5 až 10 let. Vědci jim poskytli nepřetržitý přístup ke 4% roztoku ethanolu v neomezeném množství, který svou koncentrací přibližně odpovídá běžnému světlému pivu. K dispozici měly také obyčejnou pitnou vodu.

Opice byly chovány ve velmi příznivých sociálních podmínkách, aby bylo možné ověřit, zda existuje přímá souvislost mezi působením alkoholu a poškozením mozku. Makaci tak dostali možnost bezstarostně holdovat alkoholu bez všech průvodních faktorů lidského života – stresu, chudoby nebo špatné výživy.

V důsledku toho všech 18 opic dávalo přednost alkoholu před vodou. Po dobu 15 měsíců měly opice k dispozici takovou All Inclusive „hospodu“ a samovolně se rozdělily do dvou skupin: 12 jedinců pilo alkohol umírněně a šest z nich se stalo chronickými alkoholiky.

Opice–alkoholici přijímaly více než 3 g ethanolu na kilogram tělesné hmotnosti denně. V přepočtu na člověka o hmotnosti 60 kg to odpovídá přibližně 0,5 až 0,7 litru vodky, nebo 2 až 3 litrům vína, případně 5 až 7 litrům piva denně.

Experiment proběhl v souladu s federálními předpisy pro humánní zacházení s laboratorními zvířaty na Oregon Health & Science University (OHSU) v americkém Portlandu, významném státním centru neurověd, psychiatrie, výzkumu závislostí a vzdělávání lékařů, neurobiologů, farmakologů i dalších výzkumníků.

Podívejte se, kde tento experiment probíhal. Krátká virtuální prohlídka Národního centra pro výzkum primátů v Oregonu.

Magnetická rezonance (MRI) mozku všech primátů byla provedena třikrát: před zahájením experimentu, po 6 měsících a na jeho konci – po 15 měsících od začátku studie.

Výsledky ukázaly jasnou negativní korelaci mezi množstvím denně vypitého alkoholu a změnou objemu mozku. Jednoduše řečeno: čím více alkoholu opice vypila, tím více se zmenšil objem mozkové kůry.

Získané údaje umožnily tuto závislost také kvantifikovat. Autoři vypočítali, že každý další 1 g ethanolu na kilogram tělesné hmotnosti denně souvisel přibližně s úbytkem 0,42 % nitrolebního objemu mozkové kůry během šesti měsíců. V přepočtu na člověka o hmotnosti 60 kg to odpovídá přibližně dalším 190 ml vodky, 630 ml vína nebo téměř 2 litrům piva denně.

U šesti opic, které se staly chronickými alkoholiky, se objem šedé hmoty mozku zmenšil velmi výrazně. Už během pouhých šesti měsíců se objem šedé hmoty snížil přibližně o 1 %. Pro mozek je to velmi významná změna. Na rozdíl od většiny ostatních orgánů se mozek dospělého člověka i dospělé opice za normálních okolností mění jen velmi pomalu.

Pro srovnání: u zdravého člověka, který nepije alkohol, se po 30.–40. roce života objem mozku zmenšuje přibližně o 0,2 % ročně. To znamená, že u pijících opic probíhalo zmenšování objemu mozku přibližně 4 až 10krát rychleji než u nepijících jedinců.

Hlavní hodnota tohoto experimentu spočívá v tom, že probíhal za plně kontrolovaných podmínek, čehož při sledování lidí prakticky nelze dosáhnout. Na rozdíl od klinických studií alkoholismu se zde podařilo vyloučit téměř všechny negativní faktory, které mohou samy o sobě poškozovat mozek.

Vědci opice dobře krmili; průběžně sledovali jejich zdravotní stav; každý den zaznamenávali množství vypitého alkoholu; přesně znali věk, kdy začaly alkohol pít; nenabízeli jim jiné drogy; nerozdávali cigarety; kontrolovali, že neutrpěly poranění hlavy; a vytvořili jim bezpečné a sociálně příznivé prostředí.

Proto nebylo možné zmenšení objemu mozku vysvětlit nedostatkem vitaminů, psychickými onemocněními, kouřením ani nepříznivými životními podmínkami. Právě to činí výsledky této studie mimořádně přesvědčivými. Alkohol sám o sobě vede k atrofii mozku.

Šedá hmota tvoří vnější vrstvu mozku, kde se nacházejí těla nervových buněk. Právě zde probíhá zpracování informací. Bílou hmotu tvoří miliony nervových vláken, která propojují jednotlivé části mozku a umožňují jim rychle si předávat informace.

Ve studii s opicemi vědci zjistili zmenšení objemu šedé hmoty. To znamená, že alkohol především způsobil atrofii těch oblastí mozku, které zajišťují vyšší mozkové funkce, jako jsou paměť, učení, myšlení, emoce, pozornost, rozhodování, sociální chování a vytváření návyků.

Výrazné zmenšení objemu bílé hmoty v této studii zjištěno nebylo. Nebylo však prokázáno, že by se nemohlo objevit později. Dovolím si opatrný závěr, že opice pravděpodobně přemýšlely stejně rychle, ale jejich úsudek a interpretace vlastního jednání byly výrazně zkreslené.

Experiment s opicemi je považován za jeden z nejpřesvědčivějších důkazů, že chronická konzumace alkoholu sama o sobě dokáže zmenšovat objem mozku, a že tento závěr lze vztáhnout i na člověka. Novější vědecké studie již přinesly důkazy, že alkohol poškozuje také bílou hmotu mozku.

Skutečnost, že dlouhodobé užívání alkoholu vede k měřitelným změnám ve struktuře mozku, je jedním z důvodů, proč je dnes závislost na alkoholu považována za onemocnění, a nikoli pouze za otázku vůle nebo chování.

Závislost na alkoholu je předními světovými zdravotnickými organizacemi považována za chronické onemocnění mozku. Tento názor zastává Národní institut pro zneužívání alkoholu a alkoholismus USA (NIAAA), Americká společnost pro medicínu závislostí (ASAM).

Stejný názor zastával i tehdejší hlavní lékař Spojených států Dr. Vivek H. Murthy, který v roce 2016 ve své oficiální zprávě Facing Addiction in America napsal:

Lidský mozek má neuvěřitelnou schopnost regenerace. Moderní studie využívající magnetickou rezonanci (MRI) ukazují, že po úplném ukončení konzumace alkoholu se objem některých oblastí šedé hmoty začíná postupně zvětšovat. Nejvýraznější obnova probíhá během prvních týdnů a měsíců abstinence a pokračuje po celý první rok. Po jednom roce abstinence mohou regenerační procesy v mozku pokračovat a u mnoha lidí se nadále zlepšuje paměť, pozornost i další kognitivní funkce.

Nepřerušená abstinence má smysl – mozek i tělo mají šanci se zotavit.

Autorka: Ekaterina Celec