Zastosowanie metod obrazowania w badaniach nad mózgiem rozbudziło ogromne nadzieje. Wydawało się bowiem, że naukowcy mają wreszcie w ręku narzędzie dające im bezpośredni wgląd w pracę mózgu, i to bez zakłócania jego normalnej aktywności. Czy rzeczywiście na ekranie komputera możemy już dziś zobaczyć, co myśli czy czuje człowiek?
Wbrew powszechnym opiniom techniki neuroobrazowania (patrz tekst „Podglądanie mózgu”) odnoszą się nie tyle do pracy mózgu w ogóle, co raczej do pewnych aspektów jego funkcjonowania, takich jak przepływ krwi przez poszczególne struktury, metabolizm glukozy, zużycie tlenu czy koncentracja niektórych ważnych dla mózgu substancji, np. neuroprzekaźników. Wnioskowanie ma więc tu charakter pośredni: tak naprawdę na ekranie komputera nie oglądamy „pracującego mózgu”, lecz jedynie pewne specyficzne efekty tej pracy. Neurony, podobnie jak inne komórki ciała, do życia potrzebują energii w postaci glukozy oraz tlenu. Im bardziej są aktywne, tym więcej tych substancji organizm musi im dostarczyć. Mózg, przy masie stanowiącej ok. 2 proc. masy całego ciała, zużywa aż 20 proc. energii. Tlen i glukoza są dostarczane przez krew. Więcej krwi kierowanej jest do struktur wykazujących największą aktywność. Podobnie rzecz się ma z glukozą. Badanemu podaje się związki glukozy znakowane radioaktywnie i dzięki temu można na ekranie komputera zobaczyć, które miejsca w mózgu wykazują największą aktywność metaboliczną. Obraz, jaki uzyskuje się, jest trójwymiarowy. Daje to możliwość podejrzenia, co dzieje się w różnych warstwach i strukturach mózgu, nawet tych ukrytych w głębi.
Metody neuroobrazowania pozwoliły na wyjaśnienie wielu zjawisk, które dotąd wydawały się niezrozumiale, a nawet tajemnicze. Wiadomo, że osoby, które wskutek amputacji utraciły rękę lub nogę, doświadczają fantomowych kończyn. U niektórych z nich poczyniono zadziwiającą obserwację. Kiedy delikatnie dotykano ich twarzy szpilką, okazało się, że wcale nie odczuwają dotknięcia na policzku, lecz na fantomowej, czyli nieistniejącej kończynie. Co więcej, na policzku dało się dokładnie odtworzyć „mapę” fantomowej ręki. Dopiero badania neuroobrazowania wyjaśniły, że w obszarze mózgu, do którego docierają sygnały czuciowe z ciała, nastąpiła reorganizacja. Miejsce, które poprzednio „okupowała” utracona kończyna zostało zajęte przez reprezentację policzka. Dlaczego właśnie policzka? Odpowiedź możemy znaleźć, analizując mapę mózgową reprezentacji czuciowej poszczególnych części ciała. Reprezentacja rąk znajduje się obok twarzy. To wyjaśnia, dlaczego właśnie okolice twarzy przejęły tereny opuszczone przez rękę. Podobne dane świadczące o plastyczności mózgu uzyskano, badając osoby niewidome. Od dawna znany był fakt, że osoby te kompensują brak doznań wzrokowych rozwojem innych zmysłów, np. dotyku czy słuchu. Badania PET dowiodły, że dzieje się tak dzięki przejęciu przez korę wzrokową funkcji dotykowych. Okazało się, że podczas czytania pisma Braille’a u osób niewidomych pracują nie tylko części mózgu odpowiedzialne za dotyk, lecz również i te, które u osób widzących analizują jedynie informacje wzrokowe.
Badacze zadawali sobie też pytanie, w jaki sposób mózg zapisuje nowe informacje w pamięci i jakie struktury w tym uczestniczą. Czy aby odtworzyć ślad pamięciowy w mózgu, trzeba pobudzić te same struktury, które uczestniczyły w jego zapamiętywaniu? Badania Tulvinga wykazały, że w procesach rejestrowania zdarzeń w pamięci (encoding) ważną rolę odgrywają struktury czołowe lewej półkuli, zaś w procesach wydobywania tych informacji z pamięci (retrival) struktury czołowe położone w półkuli prawej. Tym samym Tulving dowiódł swoistej specjalizacji półkulowej dotyczącej różnych etapów pamięci. Hipoteza ta zwana HERA (hemispheric encoding retrival asymmetry) znalazła potwierdzenie w wielu badaniach. Trzeba jednak pamiętać, że mózgowe systemy pamięci są znacznie bardziej skomplikowane i zawierają wiele różnych struktur zarówno korowych, jak i podkorowych, z których wiele znajduje się w okolicach skroniowych.
Ogromnie ciekawe wydawało się zbadanie, jak pracuje...
Pozostałe 80% artykułu dostępne jest tylko dla Prenumeratorów.
