Umysł podróżujący w czasie

Wstęp

Wehikuł czasu to odwieczne marzenie ludzkości. Na razie tylko bohaterowie opowieści science fiction przemieszczają się fizycznie w czasie. Co nie znaczy, że w rzeczywistości nie podróżujemy do przeszłości lub przyszłości. Codziennie organizujemy takie wyprawy... w umyśle, dzięki specyficznej pracy mózgowia!

Ileż spraw moglibyśmy naprawić, gdybyśmy posiadali zdolność realnego przemieszczania się w czasie... Wystarczyłaby drobna korekta biegu zdarzeń, by niepowodzenia – dawne i przyszłe – znikły. Niestety, nie ma biur podróży czasowej, które przeniosłyby nas jak bohaterów filmu „Powrót do przyszłości”. Gdyby takie podróże były możliwe, od razu pojawiłyby się poważne kłopoty, bo przecież minimalna zmiana w historii mogłaby unicestwić podróżnika w czasie! Po sprytnym anulowaniu toksycznego związku prapradziadków, okazałoby się, że podróżujący w czasie nie ma po co wracać do teraźniejszości, bo go w niej nie ma – po interwencji związek prapradziadków rozpadł się nim zdążyli dorobić się potomstwa. Takie przygody czekają każdego spragnionego podróży w czasie...

Na szczęście istnieją bezpieczne sposoby przemieszczania się w czasie. Opierają się one na subiektywnym doświadczaniu czasu podczas przypominania sobie przeszłości i projektowania przyszłości. Możemy na przykład przywołać ważne zdarzenie sprzed tygodnia, ze szczegółami dotyczącymi miejsca, czasu i towarzyszących nam wtedy emocji. Możemy też wyobrazić sobie zdarzenie w przyszłym tygodniu z naszym udziałem w roli głównej i znów ze szczegółami czasowymi, przestrzennymi i subiektywnymi. Zdolność do ponownego doświadczania zdarzeń z własnej przeszłości oraz projektowania możliwych doświadczeń w przyszłości to właśnie umysłowa podróż w czasie (mental time travel, MTT).

Niezbędniki podróżnika

Podróż do przeszłości badacze umysłu eksplorują od lat. Podstawowe wyposażenie na wyprawę w przeszły czas to sprawna pamięć. Wśród wielu typów pamięci jedna jest tu szczególnie ważna – pamięć epizodyczna, opisana przez Endela Tulvinga, psychologa z University of Toronto. Taka pamięć pozwala nam nie tylko przywołać minione zdarzenia z osobistej przeszłości, ale także świadomie ponownie ich doświadczać. Z kolei podróż do przyszłości wymaga przede wszystkim zdolności do wyobrażenia sobie tego, co może nas spotkać. Taką podróż niekiedy określa się jako symulację przyszłych epizodów lub myślenie o przyszłych epizodach. W obu przypadkach chodzi o konstruowanie hipotetycznych zdarzeń lub scenariuszy przyszłych wydarzeń. Pomimo ewidentnej różnicy między ukierunkowaniem na przeszłość i na przyszłość w umysłowych podróżach w czasie, obie perspektywy prawdopodobnie wykorzystują podobne mechanizmy. Obie bazują na zapamiętanych informacjach sensorycznych (np. czerwony kolor samochodu) i na wiedzy semantycznej (co to jest samochód), wykorzystując identyczne elementy (np. obecność postaci, istotnych przedmiotów lub wydarzeń). Zarówno w cofaniu się pamięcią, jak i w wybieganiu wyobraźnią w przyszłość podstawowym regulatorem umysłowej podróży jest podmiot, który rekonstruuje epizody przeszłe i przyszłe. Co ciekawe, różne badania rozwojowe sugerują zbliżony czas wykształcenia się u dzieci pamięci epizodycznej oraz myślenia o przyszłych zdarzeniach (w granicach 3.-4. roku życia).

Zagubieni w czasie


Obserwacje pacjentów z amnezją sugerują, że umiejętność wyobrażania sobie przyszłości wiąże się z pamięcią epizodyczną. Na przykład pacjenci z amnestycznym zespołem Korsakowa nie tylko mają problemy z przypominaniem sobie minionych zdarzeń, ale również z planowaniem swojej przyszłości. Jak to możliwe, że deficytowi myślenia o swojej przeszłości towarzyszą problemy wyobrażania sobie swojej przyszłości?

W takiej sytuacji znalazł się pacjent K.C. (niekiedy występuje on pod inicjałami N.N.). To obecnie pięćdziesięcioletni mężczyzna, który w 1981 roku przeżył poważny wypadek motocyklowy. Efektem wypadku było rozległe uszkodzenie mózgowia, w szczególności obszarów przedczołowych i obustronnie okolic hipokampa. Po wypadku neuropsychologowie stwierdzili u K.C. amnezję wsteczną i następczą dotyczącą epizodów z życia prywatnego. Pacjent nie potrafi przywołać zdarzeń, które miały miejsce kilka minut wcześniej i nie pamięta sytuacji sprzed tygodnia lub miesiąca, choć jednocześnie przedstawia opisy traumatycznych chwil sprzed wypadku (np. wykolejenie się pociągu z trującymi chemikaliami w pobliżu jego domu). Wie, że ma samochód, opisuje jego wygląd i to, jak się kieruje autem, ale nie potrafi przywołać w pamięci jakiejkolwiek swojej podróży tym samochodem.

Oglądając zdjęcia z albumu rodzinnego, K.C. nie potrafi powiedzieć, kiedy i gdzie wydarzyły się sytuacje na nich uwiecznione, ale ma zachowaną pojęciową wiedzę autobiograficzną (identyfikuje osoby na fotografiach rodzinnych). Jednocześnie K.C. dysponuje wiedzą o zdarzeniach ogólnych (rozpoznaje sławne miejsca i słynnych ludzi).
K.C. nie tylko nie jest w stanie przy­wołać żadnych epizodów ze swojej przeszłości, ale także nie może zaprojektować żadnego epizodu w swojej przyszłości. Deficyt poznawczy tego pacjenta jest bardzo specyficzny, bo jednocześnie nie ma problemów z opowiedzeniem, jak składa się zamówienie w restauracji! Ciekawe jest także to, że poprawnie wykonuje Test Sortowania Kart z Wisconsin (test ten jest powszechnie stosowany przez neuropsychologów do kontroli zdolności planowania). Dobre wyniki w tym teście uzyskane przez K.C. sugerują zachowaną u niego ogólną umiejętność planowania, ale poza kontekstem osobistych zdarzeń.

Inny przypadek zagubionego w czasie pacjenta – D.B. – opisał zespół Stanleya Kleina z University of California w Santa Barbara. Wskutek zatrzymania pracy serca, niedotlenienia i uszkodzenia mózgowia D.B. ma także problemy z dostępem do swojej przeszłości i przyszłości. I tak na pytanie, kogo zamierza odwiedzić dziś wieczorem, D.B. odpowiada, że pójdzie do swojej matki. Tymczasem matka pacjenta nie żyje od prawie 20 lat! D.B. nie ma jednak większych problemów z przewidywaniem (wyobrażeniem sobie) możliwych przyszłych zdarzeń w świecie polityki. Oznacza to, że pacjent ten utracił dostęp do własnej przeszłości i zdolność niekonfabulacyjnego projektowania własnej przyszłości. Podobnie jak K.C., nie potrafi podróżować w czasie gdy chodzi o zdarzenia w jego osobistym życiu.

Związki pamięci epizodycznej i projektowania przyszłości są potwierdzane przez bardziej wyrafinowane badania neuropsychologiczne. Zespół Demisa Hassabisa z University College London przeanalizował wyniki pięciu pacjentów z obustronnie uszkodzonymi hipokampami w zakresie wyobrażania sobie przyszłości. Naukowcy poprosili pacjentów, by wyobrazili sobie, że są nad morzem i opalają się wśród egzotycznych palm. Polecono im, by skupiali się na twórczym wyobrażeniu sobie takiej sytuacji, a pomijali skojarzenia z pamięci. Spośród pięciu pacjentów amnestycznych aż czterech przedstawiało znacznie uproszczone wyobrażenia, szczególnie w zakresie spójności przestrzennej (w porównaniu do osób z grupy kontrolnej bez dysfunkcji mózgowych). Wyniki te sugerują, że pacjenci amnestyczni mają dostęp tylko do fragmentarycznych informacji epizodycznych, np. pojedynczych obrazów, i prawdopodobnie nie potrafią ich zestawiać w całość.

Wehikuł czasu w mózgu


Skoro pacjenci amnestyczni mają problemy z podróżami w czasie w obie strony, to czy możemy sądzić, że orientacja na przeszłość i przyszłość angażuje te same struktury mózgowia? Badania rejestrujące aktywność neuronalną u ludzi zdrowych potwierdzają to przypuszczenie. Zespół Jiro Okudy z University College London wykazał w badaniach przy pomocy emisyjnej tomografii pozytronowej (PET), że myślenie o zdarzeniach przeszłych i przyszłych aktywuje obszary przyśrodkowe czołowe i przyśrodkowe skroniowe. Natomiast planowanie przyszłości wiąże się ze specyficzną aktywnością bieguna czołowego. Poza tym, większość obszarów przyśrodkowych skroniowych aktywna podczas przywoływania przeszłości jest aktywniejsza podczas konstruowania przyszłych planów (zob. tekst „Obszary kluczowe dla umysłowej podróży w czasie”).

Z kolei zespół Anne Botzung z University Louis Pasteur w Strasburgu wykorzystał badanie czynnościowe rezonansu magnetycznego (fMRI) do stwierdzenia podobieństw i różnic w zakresie podobnego wzorca aktywacji podczas przywoływania przeszłych i przyszłych zdarzeń. Badanie polegało na tym, że dzień przed skanowaniem osoby badane opowiadały o wydarzeniach z poprzedniego tygodnia i swoich projektach na następny tydzień, a potem w czasie skanowania, słuchając słów-wskazówek dla takich wydarzeń, miały ponownie doświadczyć (umysłowo) przeszłych zdarzeń i spróbować doświadczyć zdarzeń przyszłych. Wspólne obszary aktywne w obu typach zadań to przyśrodkowe okolice kory przedczołowej, obszary styku skroniowo-ciemieniowo-potylicznego i przyśrodkowe obszary w płatach skroniowych. Dostęp do zdarzeń w przeszłości był związany z większą aktywnością obu hipokampów i przednich obszarów przyśrodkowej kory przedczołowej. Prawdopodobnie wzrost aktywacji tych ostatnich jest związany z większym zaangażowaniem podmiotu w rekonstrukcję zdarzeń przeszłych, które miały już miejsce, w porównaniu do projektów czynionych na przyszłość.

Wyniki tych i innych badań pozwalają wskazać trzy kluczowe elementy mózgowego wyposażenia podróży w czasie (por. „Obszary kluczowe dla umysłowej podróży w czasie”). Pierwszy z nich stanowią rozległe rejony płatów skroniowych, ciemieniowych i potylicznych. Te obszary mogą być czymś w rodzaju bazy danych sensorycznych, zawierających konteksty wzrokowo-przestrzenne, i bazy danych autobiograficznych. Z bazy tej korzystają procesy wyobrażania sobie przyszłych zdarzeń i przypominania zdarzeń przeszłych. Drugi element mózgowego wehikułu czasu to kora przedczołowa. Tutaj szczególnie ważna może być przyśrodkowa kora przedczołowa lewej półkuli, zaangażowana w procesy pamięci autobiograficznej i – co ważniejsze – w tworzenie odniesienia doświadczanych epizodów do podmiotu, oraz kora grzbietowo-boczna, umożliwiająca przywołanie kontekstu czasowego dla zdarzeń. Ostatni element podróży w...

Ten artykuł dostępny jest tylko dla Prenumeratorów.

Tylko w ten weekend kupisz prenumeratę 20% TANIEJ

Zobacz więcej

POLECAMY

Przypisy