Dołącz do czytelników
Brak wyników

Mózg i umysł , Laboratorium

22 stycznia 2016

Coraz więcej mózgu w duszy...

0 399

Jak działa mózg? Od kilkuset lat naukowcy próbują rozgryźć zasadę funkcjonowania tej „machiny”. Wykorzystywane obecnie w badaniach nowoczesne metody z pogranicza psychologii i medycyny przybliżają nas znacznie do rozwiązania tej zagadki.

Wnioskowanie o funkcjach naszego najważniejszego organu przez długi czas było możliwe jedynie na podstawie obserwacji osób z jego uszkodzeniami. Przez stulecia powstawały różne teorie na temat tego, czy utrata pewnych zdolności umysłowych jest zależna od ilości uszkodzonej tkanki, czy też od miejsca, w którym dane uszkodzenie powstało. Pierwotnie dominował pogląd, iż mózg jest narządem jednolitym. Przełom nastąpił wówczas, gdy niemiecki lekarz Franz Gall stworzył pod koniec XVIII wieku system zwany frenologią. Teoria ta głosiła, iż nasza psychika składa się z wielu odrębnych, wysoce wyspecjalizowanych zdolności, jak np. miłość małżeńska, przywiązanie do miejsca, czy też natura ludzka. Za każdą zdolność miał odpowiadać odrębny organ mózgowy, który w miarę rozwoju tworzył wypukłości na powierzchni czaszki właściciela. Analiza owych wypukłości miała odpowiedzieć na pytanie, jakie cechy psychiczne u danego człowieka są wysoce rozwinięte, a które wręcz uległy zanikowi. Teoria ta – z gruntu błędna, niemająca żadnych podstaw naukowych ani przemawiających za nią rzetelnych dowodów empirycznych – miała jeden plus – zachęciła ówczesnych badaczy do bardziej wnikliwych badań nad lokalizacją poszczególnych funkcji w mózgu.

Kamieniem milowym na drodze rozumienia działania mózgu było zademonstrowanie przez dziewiętnastowiecznego francuskiego chirurga Paula Broki i austriackiego lekarza Carla Wernicke powiązania pomiędzy konkretnymi okolicami mózgu a zdolnością mówienia i rozumienia mowy. Paul Broca przedstawił przypadek pacjenta o pseudonimie Tan. Pacjent rozumiał mowę oraz potrafił wyrazić emocje poprzez odpowiednią intonację i modulację głosu, ale nie był w stanie wydobyć ze swojego gardła niczego więcej oprócz słowa „tan”. Zaś pacjent Carla Wernicke przeciwnie: produkował bez problemu całe słowa i zdania, lecz były one tak niegramatyczne i dziwaczne, że nikt nie był w stanie go zrozumieć. Również on sam demonstrował oznaki nierozumienia tego, co się do niego mówiło. Po śmierci obu pacjentów Paul Broca i Carl Wernicke obejrzeli ich mózgi. W przypadku Tana uszkodzenie zlokalizowane było w tylnej części lewego płata czołowego (przednia część mózgu, w dużej mierze znajdująca się tuż za czołem). Pacjent Carla Wernicke również miał uszkodzoną lewą półkulę mózgu, lecz w zupełnie innym miejscu (w położonym nad uchem tzw. płacie skroniowym). Te dwa przypadki były dowodem na to, że różne funkcje (w tym przypadku mowy) mogą ulec zaburzeniu w wyniku uszkodzenia różnych części mózgu.
Od czasów Broki i Wernicke wiedza na temat zakresu „odpowiedzialności” różnych obszarów mózgu za konkretne umiejętności stale się poszerzała. Na podstawie obserwacji uszkodzeń mózgu (wykorzystując także operacje na otwartym mózgu do drażnienia jego odsłoniętych obszarów) lekarze ustalali powiązania pomiędzy konkretnymi okolicami tego organu a działaniem poszczególnych funkcji umysłowych.

POLECAMY

W głąb mózgu...


Wnioskowanie takie było jednak obciążone poważnymi wadami, ponieważ uszkodzenia obejmowały zazwyczaj więcej niż jeden funkcjonalny obszar. Poza tym badania ograniczały się do ludzi chorych. Pierwszym przełomem było rozwinięcie metody pozwalającej na rejestrację aktywności elektrycznej mózgu, czyli EEG (elektroencefalografia). Wielki przełom nastąpił jednak wraz z opracowaniem nowoczesnych technik, pozwalających na obrazowanie pracy czuwającego mózgu. Urządzenia, kryjące się pod niezbyt zachęcającymi nazwami, takimi jak PET (Positron Emission Tomography – emisyjna tomografia pozytonowa), fMRI (functional Magnetic Reasonans Imaging – funkcjonalny rezonans magnetyczny), czy też MEG (magnetoencefalografia), pozwoliły nie tylko niezwykle szczegółowo opisywać budowę anatomiczną mózgu, lecz również przyglądać się jego pracy. Ich konstruktorzy korzystali m.in. z zaawansowanych teorii fizycznych dotyczących zachowań cząstek elementarnych, których zastosowanie sprawiło, że zarówno PET, jak i fMRI potrafią podglądać aktywność neuronów w żywym mózgu. Dzięki tym potężnym narzędziom naukowcy mogli zajrzeć w jego głąb i powoli, kawałek po kawałku, zaczęli układać chyba najbardziej skomplikowaną łamigłówkę w dziejach badań nad ludzkim organizmem.
Wyposażeni w cuda techniki badacze przystąpili do weryfikacji starych teorii oraz stawiania zupełnie nowych pytań dotyczących działania mózgu. W ostatnich latach posypały się odkrycia i publikacje z analizami fMRI jeśli nie w roli głównej, to przynajmniej jako efektownego dodatku. I tak np. pokuszono się o sprawdzenie, które obszary mózgu zaangażowane są w inteligentne działania. Od prawie stu lat bowiem wśród badaczy toczył się spór, czy inteligencja to pewna ogólna zdolność, czy też może jest ona sumą rozmaitych uzdolnień (np. matematycznych, wyobraźni przestrzennej itp.). Zespół brytyjskich i niemieckich naukowców pod kierunkiem Johna Duncana z Medical Research Council Cognition and Brain Sciences Unit w Cambridge pokazał, że podczas rozwiązywania zadań angażujących rozmaite zdolności intensywnie „świeciła się” tylko jedna „okolica” mózgu. Był to fragment bocznej części kory czołowej. Według autorów dane te zdają się potwierdzać hipotezę o jednorodnej naturze inteligencji. Wskazują również na korę płatów czołowych (które w toku ewolucji człowieka powstały najpóźniej) jako na jej „siedzibę”. Wyniki tego eksperymentu okazały się na tyle interesujące, że opublikował je amerykański „Science”, jeden z najbardziej prestiżowych tygodników naukowych.


Moralna obręcz


Oprócz badania ściśle zdefiniowanych procesów (takich jak rozpoznawanie obrazów, pamięć, czy czytanie) badacze pokusili się też o sprawdzenie nawet tak trudnych kwestii, jak dokonywanie wyborów moralnych. W jaki sposób to zrobili? Wyobraźmy sobie taką oto sytuację. Na torach stoi grupka pięciu osób tak zajętych dyskusją, że nie widzą nadjeżdżającego z dużą prędkością pociągu. Są za daleko, aby można ich było ostrzec krzykiem. Ale przed tobą znajduje się zwrotnica. Jeśli szybko zareagujesz, uratujesz ludzi. Jest tylko jeden problem: na bocznym torze pracuje starszy człowiek. Gdy zmienisz tor jazdy pociągu, uratujesz piątkę, ale kosztem życia jednego, również niewinnego człowieka. W większości przypadków ludzie po krótkim namyśle decydują się przestawić zwrotnicę.


A teraz wyobraź sobie, że nie ma przed tobą zwrotnicy, ale stoisz na kładce biegnącej nad torami. Obok ciebie stoi gruby mężczyzna – jeśli go zepchniesz na tory, zatrzyma pociąg. Musisz więc zdecydować – jedno życie za pięć istnień. Co wybierasz? Większość osób mówi „nie”. Popchnięcie mężczyzny budzi zdecydowanie większy opór niż przestawienie zwrotnicy. Dlaczego tak się dzieje, że w bliźniaczo podobnych sytuacjach zachowujemy się zupełnie inaczej? Co takiego dzieje się w naszym mózgu w sytuacji tak poważnego dylematu moralnego?


Joshua D. Greene z Uniwersytetu Princeton postanowił to sprawdzić. Okazało się, że gdy mamy zepchnąć z kładki człowieka, by uratować piątkę innych ludzi, w naszej głowie dochodzi do pewnego rodzaju emocjonalnej blokady. To ona sprawia, że mówimy „nie”. W mózgach osób rozważających tę sytuację „rozświetlają się” obszary aktywne również wtedy, kiedy odczuwamy strach lub smutek. Brak jest natomiast...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Sprawdź, co zyskasz, kupując prenumeratę.

Zobacz więcej

Przypisy