Pokračující rozvoj několik desítek let staré technologie otevírá novou kapitolu ve zkoumání mozku. Podívejte se s námi na nejmodernější evropské pracoviště v tomto oboru, kde hodlají lidský mozek „rozebrat“ do detailů.
Rainer Goebel je umanutý muž. Menší, podsaditý, energický profesor maastrichtské univerzity a jeden z předních světových odborníků na funkci mozku si doslova ze země vydupal jedno z nejmodernějších výzkumných středisek v tomto oboru na světě. Středisko, které se dnes může, díky spolupráci s firmou Siemens, pyšnit doslova unikátní sestavou funkčních magnetických rezonancí (MR) s unikátními vlastnostmi. 
Evropské centrum excelence Brains Unlimited sídlí v nové budově na kampusu univerzity v Maastrichtu a je svým způsobem „trojjediné“. Pod jednou střechou probíhá nejen univerzitní výuka a vědecká činnost, ale funguje tu rovněž inkubátor pro začínající firmy v oblasti zdravotnictví a všem zájemcům otevřené středisko moderních medicínských zobrazovacích metod. V něm se k pronájmu vědcům z celého světa nabízí kompletní řada moderních magnetických rezonancí s bezprecedentním rozlišením i silou. Jak napovídá název celého institutu – Brains Unlimited – zájem se zaměřuje především na nejsložitější lidský orgán. Profesor Rainer Goebel s kolegy se tu chtějí zaměřit na mapování lidského mozku v nejmenším detailu, jaký současná technologie umožňuje. Největší chloubou zařízení je tak prakticky unikátní MR Magnetom firmy Siemens s magnetickým polem o síle 9,4 tesla. I na největším světovém urychlovači částic LHC pod Ženevou jsou magnety slabší. Zatím fungují pouze čtyři funkční přístroje tohoto typu. První byl uveden do provozu v roce 2011 ve výzkumném centru v Jülichu. Siemens je zatím jejich jediným výrobcem.
Ústav disponuje ještě dvěma celotělovými magnetickými rezonancemi firmy Siemens: Magnetom Prisma 3T (magnet 3 tesla) a Magnetom 7T. V obou případech se jedná o zástupce nejlepší současné technologie s přesnějším a také podstatně rychlejším snímkováním než u předchozích zástupců těchto výkonových řad. V případě Magnetomu 7T jde také o jeden z prvních exemplářů „sedmiteslové“ řady s aktivním stíněním, které zcela zásadním způsobem zjednodušuje a zlevňuje instalaci celého zařízení a otevírá jeho cestu do běžné klinické praxe. Obě zařízení také samozřejmě umožňují jednak zkrátit dobu vyšetření pacienta a přesnější interpretaci nálezů díky zlepšenému rozlišení. Výhody lepšího rozlišení jsou jasné, ale přínos kratšího vyšetřovacího času je téměř stejně významný: přesné skenování pomocí fMR vyžaduje desítky hodin času (ideální by bylo dokonce déle), ale pacient by přitom měl být zcela v klidu. Výrazné zrychlení vyšetřovacího času tedy vede nejen ke zvýšení počtu vyšetřených, ale i snížení chybovosti.
Mozek rozebraný do šroubku
Siemens předal zařízení vědcům v mírném předstihu vůči plánu v září 2013. Stále ještě probíhá jeho zkušební provoz: jako první objekt se pod něj dostal kvůli kalibraci plod ananasu, prvním lidským „subjektem“ byl jako správný experimentátor sám profesor Goebel. Po nutném období 
seznamování s technologií, která je i pro odborníky z oboru prakticky zcela nová, by ovšem silnější rezonance měla přispět především k rozluštění funkce našeho mozku. Měla by totiž pracovat s rozlišením nižším než je velikost důležitých strukturálních útvarů v našem mozku.
Přesnost stále není taková, aby zachytila jednotlivé neurony, neurologové se ovšem domnívají, že na zachycení důležitých funkčních součástí mozku by stačit měla. „Zdá se, že mozkové buňky s podobnou funkcí se sdružují do svazků, jejichž velikost je větší než rozlišovací schopnost nového přístroje,“ říká optimisticky profesor Goebel. Velikost těchto struktur by se měla pohybovat kolem 0,5 až 2 mm, což je zhruba hranice rozlišovacích schopností nových generací magnetických rezonancí (pod 0,5 mm). Vědci vědí, že skutečnost bude jistě složitější (struktury nebudou zcela přesně pravidelné, to je v živých systémech nepředstavitelné), ale znalost funkce malých struktur v mozku je poměrně omezená právě možnostmi dosavadních technologií.
V současné době tak poznávání mozku vstupuje do zcela nové éry, do značné míry díky rozvoji zobrazovací techniky (a ruku v ruce s tím i počítačů, které dokážou pracovat s ohromným množstvím dat shromážděných těmito metodami). Například i v Maastrichtu by se měly podílet na Human Brain Project, který od Evropské komise nedávno získal příslib celkové dotace miliardy eur. Velmi ambiciózní projekt by měl vést ke vzniku funkčního modelu lidského mozku v počítači, a tím otevřít nové možnosti jak pro medicínské účely, tak při vývoji nových informačních technologií. Podobný a také podobně velký projekt BRAIN se rozběhl i ve Spojených státech.
Oba spojuje přesvědčení neurologů, kteří si podobně jako Rainer Goebel myslí, že jejich obor už by mohl zvládnout pochopit mozek až na úroveň jednotlivých funkčních prvků. Zároveň to ovšem považují za tak gigantický úkol, že podle nich jej nelze uskutečnit jinak než spojením snah řady výzkumných týmů. Zkoumání je však podle autorů projektu příliš nesystematické. Jednotlivé výzkumné týmy jedou po svých kolejích, věnují se podobné problematice a jinou úplně opomíjejí. Projekt by měl umožnit efektivní rozdělování práce mezi jednotlivými týmy a poskytnout prostředky a čas, aby se jim mohly skutečně věnovat.
Ale mrtvého lososa
Magnetické rezonance budou hrát při naplňování projektu zásadní roli. Nejsou jedinou metodou, která umožňuje zobrazovat mozek přímo „za chodu“, ale jsou rozšířené, přesné. A také dostatečně dobře prozkoumané, abychom si už udělali představu, co nedokáží a jaká jsou jejich omezení. Při pohledu na krásné barevné mapy „rozsvícených“ oblastí mozku si laik například vůbec neuvědomí, že se ve skutečnosti dívá na tzv. pravděpodobnostní mapy. Magnetická rezonance totiž měří pouze průtok krve mozkem, nikoliv samotnou jeho aktivitu. Trik je v tom, že zvýšený průtok krve je nejspíše právě ve vysoce aktivních mozkových oblastech, protože ty potřebují více živin, především glukózy. Přesto jde stále jen o korelaci, nikoliv přímé pozorování.
Na omezení někdy tak trochu zapomínali i neurologové. Stejně jako u jiných převratných technologií si od nich totiž v některých případech slibovali příliš a řada studií z 90. let 20. století je dnes už považována za problematickou. Co všechno lze změřit špatně nastavenou magnetickou rezonancí, ukázal například malý pokus Craiga Benetta z Kalifornské univerzity, který dal pod „poklop“ mrtvého lososa. Ukázalo se, že pokud je přístroj špatně nastavený, hluboce zamražený rybí mozek reagoval aktivně například na obrázek bezradného číšníka nad vysypaným tácem nebo slavící gymnastky. Ve skutečnosti šlo samozřejmě o náhodné fyzikální měření. Dnes už by se podobná situace neměla opakovat, panuje přesvědčení v oboru. Dvě desítky let širokého používání MR vedly ke zlepšení metodiky, hardwaru i softwaru na novou úroveň a k novým možnostem jejich využití.
Trénink pod rezonancí
Ale magnetické rezonance nemusí sloužit jen ke zkoumání vědeckých problémů. V Maastrichutu se například kromě popisu malých funkčních struktur mozku, které patří spíše do základního výzkumu, chtějí vědci věnovat i práci na aplikovaných medicínských problémech (také proto vznikl na místě inkubátor). Doufají, že s přesnějšími a lepšími nástroji prohloubí porozumění chorobám, jako je roztroušená skleróza či Alzheimerova a Parkinsonova nemoc. Práce by se měla týkat i popisu a hledání příčin změn chování a mozkových poruch, například u dyslektiků či pacientů s vážnějšími podobami hyperaktivity.
Výzkum se také věnuje přímo medicínskému využití MR v běžné klinické praxi. I když jde stále o zobrazovací metodu, Goebel s kolegy (a nejen z Maastrichtu) je přesvědčen o tom, že toto zařízení by mohlo pomoci pacientům s některými vážnými problémy formou specifického biofeedbacku (tj. metody, kdy technika zprostředkovává pacientovi zpětnou vazbu o procesech, kterých si sám těžko může být vědom, v tomto případě aktivitě určitých mozkových center).
V tuto chvíli probíhá ve Velké Británii na základě výzkumu Goebelovy skupiny klinická zkouška u 
pacientů s depresemi. Protože jde samozřejmě o randomizovanou, dvojitě slepou studii, nejsou ani průběžné výsledky. Ale předchozí práce naznačovaly, že u části pacientů s diagnostikovanou depresí se po několika sezeních s „biofeedbackem“ z funkční magnetické rezonance může projevit dlouhodobé zlepšení. V Brains Unlimited také pracují na způsobu využití MR u pacientů se sníženými motorickými schopnostmi, např. Parkinsonovou chorobou.
Spektrum jejich využití se může ještě významně rozšiřovat. Funkční magnetické rezonance v Maastrichtu nejsou určeny jen vědcům ze střediska; kapacita bude k dispozici každému, kdo je schopen a ochoten uhradit poplatky spojené s jejím užíváním. V Maastrichtu se na jednom místě sešlo tolik vyspělé technologie, že podělit se o ni je jediné logické řešení. A to možná u současného parku nezůstane. „Chtěl jsem ještě silnější přístroj, přes 10 tesla, ale v Siemensu mě přesvědčili, že vývoj by trval příliš dlouho a my se chceme pustit do práce hned,“ říká profesor Goebel. Ale evidentně se nespokojuje s představou, že by tomu tak mělo být navždy. Na 9,4 tesla pro něj svět nekončí.
Josef Janků