Το Brain Prize είναι το μεγαλύτερο βραβείο στον κόσμο για την έρευνα του εγκεφάλου και απονέμεται κάθε χρόνο από το Ίδρυμα Lundbeck, στη Δανία σε έναν ή περισσότερους επιστήμονες αναγνωρίζοντας και τιμώντας εξαιρετικά πρωτότυπες και πρωτοποριακές εξελίξεις σε οποιονδήποτε τομέα της έρευνας για τον εγκέφαλο, από τη βασική νευροεπιστήμη έως την εφαρμοσμένη κλινική έρευνα.
Το Βραβείο συνοδεύεται από ένα χρυσό μετάλλιο και από χρηματικό έπαθλο 10 εκατομμυρίων DKK (περίπου 1,3 εκατομμυρίων ευρώ) και από το 2011 που θεσπίστηκε έχει απονεμηθεί σε 51 επιστήμονες από 11 χώρες.
Το φετινό Brain Prize 2026 απονέμεται στους Patrik Ernfors, επικεφαλής του Τμήματος Μοριακής Νευροβιολογίας και καθηγητή Βιολογίας Ιστών στο Karolinska Institutet της Σουηδίας, και David Ginty, καθηγητή Νευροβιολογίας Edward R. and Anne G. Lefler στην Ιατρική Σχολή του Harvard και ερευνητή του Howard Hughes Medical Institute στις ΗΠΑ, για το πρωτοποριακό τους έργο στην κατανόηση της κυτταρικής αρχιτεκτονικής της σωματοαισθητικότητας, που αποκάλυψε τον τρόπο με τον οποίο το νευρικό σύστημα ανιχνεύει και επεξεργάζεται ερεθίσματα όπως την αφή και τον πόνο.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Το σωματοαισθητικό σύστημα είναι αυτό που μας επιτρέπει να αντιλαμβανόμαστε το ίδιο μας το σώμα και τις φυσικές του αλληλεπιδράσεις με τον κόσμο γύρω μας. Χάρη στην αίσθηση της αφής μπορούμε να αντιληφθούμε ένα απαλό αεράκι που περνά από το δέρμα μας, να νιώσουμε το σχήμα και την υφή ενός αντικειμένου που κρατάμε στα χέρια μας ή την επαφή με άλλους ανθρώπους. Παράλληλα, παρέχει κρίσιμη αισθητηριακή ανατροφοδότηση που καθοδηγεί τον τρόπο με τον οποίο κινούμε το σώμα μας και αντιδρούμε στο περιβάλλον.
Στο ίδιο σύστημα εντάσσεται και η αίσθηση του πόνου. Ο πόνος μπορεί να προκληθεί από μηχανικά ερεθίσματα, από θερμότητα ή από επιβλαβείς χημικές ουσίες. Αν και δυσάρεστος, αποτελεί βασικό μηχανισμό επιβίωσης, καθώς λειτουργεί ως σύστημα προειδοποίησης που μας προστατεύει από επικίνδυνες καταστάσεις.
Οι διαταραχές στην ικανότητά μας να αντιλαμβανόμαστε την αφή και τον πόνο μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρές και εξουθενωτικές καταστάσεις. Σε αυτές περιλαμβάνονται η υπερευαισθησία στην αφή, που παρατηρείται σε πολλές αναπτυξιακές διαταραχές, καθώς και ο χρόνιος πόνος, ο οποίος επηρεάζει εκατομμύρια ανθρώπους σε ολόκληρο τον κόσμο.
Παρόλο που οι μηχανισμοί της αφής και του πόνου μελετώνται εδώ και περισσότερο από 150 χρόνια, οι Patrik Ernfors και David Ginty έφεραν ‘επανάσταση’ στο πεδίο, εντοπίζοντας τον κυτταρικό μηχανισμό που μετατρέπει τα μηχανικά, θερμικά και επώδυνα ερεθίσματα στο δέρμα (όπως το χάδι, οι δονήσεις ή η πίεση) σε νευρικά σήματα.
Επιπλέον, χαρτογράφησαν τον τρόπο με τον οποίο αυτά τα σήματα μεταδίδονται και υφίστανται επεξεργασία στον νωτιαίο μυελό, καθώς και τον τρόπο με τον οποίο τα νευρωνικά κυκλώματα του νωτιαίου μυελού τα μεταφέρουν προς τον εγκέφαλο. Εκεί δημιουργείται η αντίληψη του ερεθίσματος, ενώ ενεργοποιούνται και οι συναισθηματικές και συμπεριφορικές αντιδράσεις που σχετίζονται με τις αλληλεπιδράσεις μας με το φυσικό περιβάλλον.
Οι ανακαλύψεις τους άλλαξαν ουσιαστικά θεμελιώδεις αρχές που μέχρι σήμερα περιλαμβάνονταν στα εγχειρίδια νευροεπιστήμης και έθεσαν τις βάσεις για μια νέα γενιά στοχευμένων παρεμβάσεων για τον πόνο και τις διαταραχές της σωματοαισθητικότητας, βασισμένων σε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων και νευρωνικών οδών.
Αναγνωρίζοντας συγκεκριμένες κατηγορίες κυττάρων
Όπως σημειώνει ο καθηγητής Andreas Meyer-Lindenberg, πρόεδρος της επιτροπής επιλογής του Βραβείου Έρευνας Εγκεφάλου (Brain Prize), για δεκαετίες, οι επιστήμονες δεν είχαν σαφή εικόνα για το πόσοι διαφορετικοί τύποι αισθητηριακών νευρώνων υπάρχουν, πώς είναι δομημένες οι περιφερικές τους απολήξεις και πώς τα σήματά τους υφίστανται επεξεργασία και μεταφέρονται στο κεντρικό νευρικό σύστημα.
Οι Ernfors και Ginty άλλαξαν ριζικά αυτή την εικόνα αποκαλύπτοντας τα κυτταρικά «δομικά στοιχεία» της σωματοαισθητικότητας και τις νευρωνικές αρχές που διέπουν την οργάνωσή τους. Με την ανακάλυψη και κατηγοριοποίηση διαφορετικών τύπων αισθητηριακών νευρώνων, τη σύνδεσή τους με συγκεκριμένα αισθητήρια όργανα και νευρωνικές οδούς, καθώς και με την ανάπτυξη νέων γενετικών και μοριακών εργαλείων που χρησιμοποιούνται ευρέως, δημιούργησαν ένα πρότυπο για την κατανόηση της φυσιολογικής αίσθησης της αφής αλλά και για τον εντοπισμό των μηχανισμών που δυσλειτουργούν σε παθήσεις όπως ο χρόνιος πόνος ή οι διαταραχές υπερευαισθησίας και υποευαισθησίας.
Για παράδειγμα, τα κύτταρα Merkel ανιχνεύουν λεπτές λεπτομέρειες και άκρα επιφανειών και είναι σημαντικά για την αναγνώριση του σχήματος και της υφής των αντικειμένων, τα σωμάτια Meissner ανιχνεύουν το ελαφρύ άγγιγμα και την κίνηση πάνω στο δέρμα και είναι ιδιαίτερα συγκεντρωμένα στα δάχτυλα και στα χείλη, τα σωμάτια Pacini ανιχνεύουν δονήσεις και βαθιά πίεση, ενώ οι απολήξεις Ruffini αντιλαμβάνονται την έκταση του δέρματος και συμβάλλουν στον έλεγχο της λαβής του χεριού. Υπάρχουν επίσης υποδοχείς πόνου και θερμοκρασίας που ανταποκρίνονται σε μηχανικά, θερμικά ή χημικά ερεθίσματα που μπορεί να είναι επιβλαβή.
Τα αισθητηριακά αυτά σήματα μεταδίδονται αρχικά στον οπίσθιο κέρας του νωτιαίου μυελού. Εκεί τα τοπικά νευρωνικά κυκλώματα τα επεξεργάζονται και τα ενσωματώνουν πριν τα μεταφέρουν προς το εγκεφαλικό στέλεχος, τον θάλαμο και τελικά τον σωματοαισθητικό φλοιό του εγκεφάλου, όπου αναγνωρίζεται το είδος και η θέση του ερεθίσματος. Από αυτή τη διαδικασία προκύπτουν τόσο η συνειδητή αντίληψη όσο και οι συναισθηματικές και συμπεριφορικές αντιδράσεις του οργανισμού.
Λίγα λόγια για τους βραβευθέντες
Ο Patrik Ernfors απέκτησε διδακτορικό στις νευροεπιστήμες από το Karolinska Institutet στη Σουηδία και πραγματοποίησε μεταδιδακτορική έρευνα στο Whitehead Institute του MIT πριν επιστρέψει το 1993 στο Karolinska. Η ερευνητική του ομάδα μελετά τις νευρωνικές οδούς του σωματοαισθητικού συστήματος που επιτρέπουν την αντίληψη της αφής, της θερμοκρασίας, του κνησμού και του πόνου, συνδυάζοντας μοριακές, υπολογιστικές και συστημικές προσεγγίσεις νευροεπιστήμης.
Η λεπτομερής ταξινόμηση των νευρώνων που πραγματοποίησε αποτέλεσε βασικό θεμέλιο για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ανιχνεύουμε τα ερεθίσματα του περιβάλλοντος και για τη διερεύνηση των μηχανισμών του χρόνιου πόνου, ενώ ανέδειξε και τη μεγάλη εξελικτική διατήρηση των τύπων σωματοαισθητικών κυττάρων, επιτρέποντας τη μεταφορά γνώσεων από πειραματικά μοντέλα στον άνθρωπο.
Ο David Ginty απέκτησε διδακτορικό στη φυσιολογία από το East Carolina University και πραγματοποίησε μεταδιδακτορική εκπαίδευση στην Ιατρική Σχολή του Harvard. Υπήρξε καθηγητής νευροεπιστήμης στη Σχολή Ιατρικής του Johns Hopkins πριν επιστρέψει στο Harvard το 2013. Το εργαστήριό του χρησιμοποιεί συνδυασμό μοριακής γενετικής, φυσιολογίας, ανατομίας και συμπεριφορικών προσεγγίσεων για να μελετήσει την ανάπτυξη, την οργάνωση και τη λειτουργία των νευρωνικών κυκλωμάτων που βρίσκονται πίσω από την αίσθηση της αφής.
Οι ανακαλύψεις του έχουν καθορίσει τις λειτουργικές ιδιότητες των διαφορετικών τύπων σωματοαισθητικών νευρώνων σε όλο το σώμα, συμπεριλαμβανομένων αισθητηριακών απολήξεων που είχαν περιγραφεί από ανατόμους πριν από περισσότερο από έναν αιώνα, ενώ η ομάδα του έχει αποκαλύψει τους μηχανισμούς ενεργοποίησης των νευρώνων της αφής και τις οργανωτικές αρχές των κυκλωμάτων του νωτιαίου μυελού και των ανοδικών οδών που μεταφέρουν πληροφορίες για την αφή και τον πόνο στον εγκέφαλο.
Παράλληλα, η τρέχουσα έρευνά του εστιάζει στη δυσλειτουργία του σωματοαισθητικού συστήματος σε αναπτυξιακές διαταραχές και σε καταστάσεις χρόνιου πόνου, καθώς και πιθανές θεραπευτικές παρεμβάσεις.
