Kad nervni sistem pronađe novi put: s dr. Almirom Aljovićem na Harvard Univerzitetu
Jučer sam imao priliku provesti nekoliko sati s dr. Almirom Aljovićem, postdoktorskim istraživačem na Harvard Univerzitetu. Razgovarali smo o njegovom radu, o putu koji ga je iz Sarajeva preko Strasbourga i Minhena doveo do Harvarda, ali i o njegovim ambicijama za naredne godine.
Jedno pitanje iz njegovog istraživanja posebno mi je ostalo u mislima. Kada povreda kičmene moždine prekine put kojim mozak šalje signal mišićima, mogu li preostale nervne ćelije pronaći drugi put? I ako mogu, kako ćemo znati da je taj novi put zaista pomogao?
Dva studija u Sarajevu, doktorat u Minhenu
Almirov akademski put počeo je u Sarajevu, gdje je studirao psihologiju na Univerzitetu u Sarajevu te genetiku i bioinženjering na Internacionalnom Burch univerzitetu. Magistrirao je neuroznanost na Univerzitetu u Strasbourgu, a doktorat iz sistemske neuroznanosti završio je 2023. godine na Univerzitetu Ludwig Maximilian u Minhenu (LMU). Tamo je u laboratoriji Florence Bareyre istraživao kako se nervne veze reorganiziraju nakon povrede kičmene moždine.
Od januara 2025. radi kao postdoktorski istraživač u laboratoriji Jia Liua na Harvardovoj školi inženjerstva i primijenjenih nauka. Na Harvardu razvija alate koji koriste umjetnu inteligenciju kako bi naučnici mogli preciznije pratiti promjene u kretanju i ponašanju.
Kako nervne ćelije pronalaze zaobilazni put
Zamislite da je glavna cesta prekinuta, ali da do odredišta još možete stići sporednim ulicama. Nakon nepotpune povrede kičmene moždine može se dogoditi nešto slično. Preostale nervne ćelije mogu formirati nove veze i tako omogućiti da se dio signala iz mozga ponovo prenese do mišića. Tu sposobnost nervnog sistema da reorganizira svoje veze zovemo neuroplastičnost.
U studiji objavljenoj 2023. godine u časopisu EMBO Molecular Medicine, Almir i kolege ispitali su može li protein FGF22 potaknuti stvaranje novih veza između nervnih ćelija. U eksperimentima na miševima s nepotpunom povredom kičmene moždine zabilježili su više novih veza i bolji oporavak kretanja. U drugoj studiji, čiji je Almir koautor, tim je pokazao da koordinirana stimulacija odabranih nervnih ćelija u mozgu i kičmenoj moždini također može potaknuti reorganizaciju nervnih veza i poboljšati kretanje kod miševa.
Šta jedan korak može otkriti o oporavku
Kako izmjeriti je li se životinja nakon povrede počela bolje kretati? Odgovor može biti u detalju koji je teško uočiti golim okom, poput toga gdje miš spušta šapu ili koliko dobro usklađuje pokrete zadnjih nogu.
Almir je bio jedan od vodećih autora rada o alatu ALMA, objavljenog 2022. godine u časopisu Communications Biology. Alat koristi duboko učenje da prati pokrete udova na videosnimku i pretvori ih u podatke koje naučnici mogu upoređivati. Softver je otvorenog koda, a za snimanje su dovoljni pristupačna kamera i osnovna laboratorijska oprema.
Na Harvardu AI prati i redoslijed pokreta
Almirova novija istraživanja idu korak dalje. U radu SingleBehavior Lab, objavljenom 2026. godine kao preprint, Almir i saradnici opisuju kako softver iz snimka može prepoznati kada neka radnja počinje i završava te koje radnje obično slijede jedna za drugom. Za prilagodbu novom zadatku dovoljan je manji broj ručno označenih primjera. Tako istraživači mogu uočiti promjenu u načinu na koji se životinja kreće čak i kada ona ukupno provede približno isto vrijeme u kretanju.
U razgovoru s Almirom posebno mi je bilo zanimljivo koliko se prirodno njegov rad na Harvardu nadovezuje na ono što je počeo u Minhenu. U Minhenu je pratio kako nervne ćelije poslije povrede stvaraju nove veze. Danas razvija alate koji pomažu da se izmjeri šta se u ponašanju zaista promijenilo. Ponekad se prvi trag vidi u tome gdje šapa doskoči pri sljedećem koraku.