Mózg incognito. Wojna domowa w Twojej głowie – David Eagleman

Jeśli ktoś interesuje się poznawaniem samego siebie to można znaleźć w niej sporo ciekawostek. Autor przedstawia wiele badań empirycznych i według mnie zachowuje umiar w przekonywaniu co do swoich hipotez.

Poniżej kilka fragmentów z książki:

Rozbiór doświadczenia 

Pewnego popołudnia pod koniec pierwszego dziesięciolecia XIX wieku Ernst Mach, fizyk i filozof, zaczął się dokładnie przyglądać ułożonym obok siebie kartkom papieru w tym samym kolorze. Interesowała go kwestia percepcji, zwrócił więc uwagę na zastanawiający szczegół. Coś było nie tak. Podzielił kartki, popatrzył na każdą z osobna, po czym znów ułożył je tak jak wcześniej. Wtedy zdał sobie sprawę, co mu się nie zgadza: kartki oglądane oddzielnie były jednokolorowe, lecz jeśli ułożyło się je w rzędzie, każda wydawała się nieco jaśniejsza po lewej stronie, a ciemniejsza po prawej. (Przekonacie się, że każda z karteczek z rysunku ma jednolitą barwę, kiedy zakryjecie wszystkie pozostałe).

Pasmo macha

To złudzenie optyczne nazwano pasmem Macha. Jeśli wie się, jak ono działa, można dostrzec jego efekty również w innych sytuacjach – na przykład na styku ścian w rogu pokoju. Różnica w oświetleniu sprawia, że farba w samym rogu wydaje się jaśniejsza lub ciemniejsza. Niewykluczone, że zauważyliście to dopiero teraz, chociaż patrzyliście w życiu na wiele ścian. Podobnie renesansowi artyści w którymś momencie zwrócili uwagę, że znajdujące się w dalekim tle góry wydają się niebieskawe – a zauważywszy to, zaczęli je w ten sposób malować Wszyscy wcześniejsi twórcy kompletnie nie zdawali sobie sprawy ze zmiany odcienia, chociaż też mieli to przed oczami.
Dlaczego nie dostrzegamy rzeczy tak oczywistych? Czy jesteśmy aż tak kiepskimi obserwatorami? Tak, obserwacja wychodzi nam zaskakująco marnie. Introspekcja też nie jest w stanie pomóc: jesteśmy przekonani, że widzimy wszystko wyraźnie, dopóki coś nie uświadomi nam, że jednak się mylimy. W dalszej części tego rozdziału nauczymy się uważnie przyglądać temu, co widzimy.
Czym naprawdę są nasze doświadczenia, a czym nie są?

(…)

Tajemnica sekserów kurcząt i obserwatorów samolotów
Najlepsi sekserzy kurcząt pochodzą z Japonii. Gdy w wielkich wylęgarniach wykluwają się pisklęta, zazwyczaj są dzielone na samce i samice – procedura ta nosi nazwę seksowania. Jest konieczna, ponieważ typ karmy zależy od płci: inaczej karmi się kury, których zadaniem będzie znoszenie jaj, a inaczej koguty (tylko nieliczne samce tuczy się na mięso). Zadanie seksera polega więc na tym, by podnieść każde pisklę, szybko ocenić jego płeć i włożyć je do odpowiedniego pojemnika. Problem w tym, że to niezwykle trudna praca: małe samczyki i samiczki wyglądają identycznie.
No, prawie identycznie Japończycy wymyślili metodę seksowania kurczaków zwaną seksowaniem kloacznym, która pozwala ekspertom w tej dziedzinie błyskawicznie ustalić płeć jednodniowych piskląt. Od lat trzydziestych XX wieku hodowcy drobiu z całego świata zjeżdżają do szkoły seksowania kurcząt Zen-Nippon w Japonii, by nauczyć się tej techniki. Sęk w tym, że nikt nie był w stanie im dokładnie wyjaśnić, jak to się robi. Metoda miała polegać na jakichś subtelnych wskazówkach wzrokowych, lecz zawodowi sekserzy nie potrafili ich wymienić Patrzyli na kuperek (gdzie znajduje się kloaka) i po prostu wiedzieli, do którego koszyka kurczaka włożyć
I w ten sposób uczyli nowych sekserów. Mistrz stał nad podopiecznym i przyglądał się jego pracy. Uczeń brał do ręki pisklę, oglądał kuper i wrzucał je do jednego lub drugiego kosza. Zawodowiec mówił wtedy: „dobrze” albo „źle”. Po wielu tygodniach takiego treningu mózg ucznia był już wyćwiczony do perfekcji – ale uczeń świadomie nie wiedział nic.
Tymczasem na dnigim końcu świata rozgrywała się bardzo podobna historia. Podczas drugiej wojny światowej zagrożeni bombardowaniami Brytyjczycy musieli znaleźć jakiś sposób na szybkie i poprawne rozpoznawanie nadlatujących samolotów. Które kropki na horyzoncie zamienią się w powracających aliantów, a które w niemieckie bombowce? Kilku miłośników lotnictwa okazało się doskonałymi obserwatorami, więc armia natychmiast zaproponowała im współpracę. Ich rola była tak istotna, że rząd postanowił zatrudnić więcej takich osób, lecz znalezienie odpowiednich ludzi okazało się niezwykle trudnym zadaniem. Poproszono wówczas „etatowych” obserwatorów o wyszkolenie nowych – co ciekawe, rezultaty były mierne. Próbowali wyjaśnić swoje metody pracy, lecz szło im bardzo kiepsko. Nikt, nawet inni obserwatorzy, nie potrafił pojąć, w czym rzecz. Podobnie jak sekserzy kurcząt, nie wiedzieli, co dokładnie robią – po prostu dostrzegali różnice.
W końcu Brytyjczycy wpadli na pomysł, jak skutecznie szkolić nowych obserwatorów samolotów: metodą prób i błędów. Uczeń patrzył na samolot i zgadywał, a ekspert stwierdzał, czy to poprawna, czy niepoprawna odpowiedź. Po jakimś czasie uczniowie stawali się posiadaczami tajemniczej, niewytłumaczalnej wiedzy.
Między tym, co wiemy, a tym, czego jesteśmy świadomi, może istnieć spora przepaść Badania nad umiejętnościami, które trudno poddać introspekcji, pokazują coś zaskakującego – pamięć ukryta jest całkowicie odrębna od jawnej, a uszkodzenie jednego typu nie ma wpływu na ten drugi. Dobrym przykładem są pacjenci z amnezją następową, którzy tracą zdolność świadomego zapamiętywania nowych doświadczeń. Jeśli spędzicie kilka godzin, próbując nauczyć ich gry Tetris, następnego dnia powiedzą wam, że nie pamiętają niczego takiego i nigdy wcześniej tej gry nie widzieli, a najprawdopodobniej również, że nie mają pojęcia, kim jesteście Kiedy jednak przyjrzycie się ich wynikom w grze, zauważycie postęp, taki sam jak u ludzi z poprawnie działającą pamięcią. Ich mózgi nauczyły się zasad, tyle że ich świadomość nie ma dostępu do tej informacji. (Co ciekawe, jeśli obudzi się pacjenta z amnezją w środku nocy po dniu, który spędził na grze w Tetris, powie wam, że śnił o spadających kolorowych figurach, choć nie będzie umiał powiedzieć dlaczego).
Oczywiście nie tylko sekserzy kurcząt, obserwatorzy samolotów i pacjenci z amnezją uczą się czegoś podświadomie: w zasadzie wszystkie nasze interakcje ze światem na tym się opierają. Być może trudno wam będzie opisać słowami sposób chodzenia waszego ojca, kształt jego nosa lub śmiech, lecz kiedy zobaczycie kogoś, kto chodzi, wygląda lub śmieje się tak samo, natychmiast zauważycie podobieństwo.

Otwórz oczy

Fakt widzenia wydaje się rzeczą tak naturalną, że trudno nam docenić niezwykle skomplikowaną mechanikę tego procesu. Być może zdziwi was fakt, że mniej więcej jedna trzecia ludzkiego mózgu zajmuje się „obsługą” wzroku. Mózg musi wykonać ogromny wysiłek, aby poprawnie zinterpretować miliardy fotonów docierających do naszych oczu. Ściśle rzecz ujmując, wszystkie sygnały wzrokowe są wieloznaczne:

Pizza na przykład ilustracja po lewej przedstawia obraz, jaki zarejestrujemy, patrząc na Krzywą Wieżę w Pizie z odległości czterystu metrów lub na jej model trzymany w ręku: oba te obiekty są postrzegane przez nasze oczy jako identyczne.
Mózg stara się ujednoznacznić docierające do nas sygnały wzrokowe, rozpatrując je w kontekście, przyjmując pewne założenia i korzystając z różnych sztuczek. Nie dzieje się to bez żadnego wysiłku z naszej strony, jak mogą
się przekonać pacjenci, którzy dzięki operacji odzyskują utracony przed kilkoma dziesięcioleciami wzrok. Nie widzą świata od razu – muszą się tego ponownie nauczyć.
Na początku spada na nich lawina chaotycznych, niezrozumiałych kształtów i barw. Chociaż oczy funkcjonują prawidłowo, mózg musi się dowiedzieć, jak interpretować napływające sygnały.
Ludziom, którzy przez całe życie cieszyli się dobrym wzrokiem, najłatwiej wytłumaczyć, że jest on strukturą, przez uświadomienie im, jak często oczy wprowadzają nas w błąd Złudzenia optyczne istnieją na obrzeżach sygnałów, z którymi mózg nauczył się sobie radzić Stanowią swego rodzaju okno – możemy przez nie podejrzeć, co się dzieje w naszych umysłach.
Zdefiniowanie słowa „złudzenie” staje się tu o tyle problematyczne, że w pewnym sensie wszystko, co dostrzegamy, jest złudzeniem. Jakość naszego widzenia peryferyjnego można porównać do patrzenia przez zaparowaną szybę, a jednak mamy wrażenie, że widzimy wyraźnie nawet po bokach. Dzieje się tak dlatego, że widzimy ostro wszystko, na co skierujemy oczy Do wyjaśnienia tego zjawiska wystarczy mały eksperyment: poproście znajomego, aby wziął do ręki kilka kolorowych pisaków lub zakreślaczy i wyciągnął ramię w bok. Skupiając wzrok na jego nosie, spróbujcie podać kolejność kolorów pisaków w jego dłoni. Wynik doświadczenia was zaskoczy: nawet jeśli będziecie w stanie dojrzeć że na obrzeżach pola widzenia są jakieś kolory, nie będziecie umieli podać ich ułożenia. Nasze widzenie peryferyjne jest znacznie mniej dokładną niż nam się zdaje, ponieważ w typowej sytuacji mózg ustawi mięśnie oka tak, by ostre widzenie centralne skierować wprost na interesujący nas obiekt. Wszystko, na co spojrzymy, wydaje się idealnie ostre, zakładamy więc, że cała nasza percepcja tak działa5.
To dopiero początek. Zwróćcie uwagę, że nie jesteśmy świadomi granic naszego pola widzenia. Skierujcie wzrok na ścianę przed sobą, wyciągnijcie rękę do przodu i pomachajcie palcami. Następnie przesuńcie ją powoli w kierunku ucha. W pewnym momencie przestaniecie widzieć swoje palce. Jeśli wyciągniecie rękę nieco w przód, znów je zobaczycie. Tam właśnie znajduje się krawędź pola widzenia. Tak jak w poprzednim przykładzie – ponieważ zazwyczaj kierujemy wzrok od razu tam, gdzie chcemy, nie myślimy o tym, że nasze pole widzenia jest ograniczone. Można przypuszczać, iż większość ludzi przez całe życie nie uświadamia sobie, że w danym momencie widzi tylko niewielki fragment rzeczywistości.
Jeśli zaczniemy głębiej analizować zjawisko widzenia, okaże się, że mózg może nam serwować całkiem przekonujące kłamstwa, jeśli tylko dostarczymy mu odpowiednich informacji. Weźmy na przykład postrzeganie głębi. Nasze oczy są oddalone od siebie o kilka centymetrów, więc każde z nich rejestruje nieco inny obraz świata. Można to zaobserwować, robiąc dwa zdjęcia z punktów odległych od siebie o kilka centymetrów i kładąc jedno obok drugiego. Jeśli spojrzymy na nie zezem, dwa obrazy zleją się w trzeci, za to trójwymiarowy. Naprawdę dostrzeżemy w nim głębię – nie będziemy w stanie pozbyć się tego wrażenia. Nieprawdopodobne stwierdzenie, że płaskie obrazy mogą stworzyć iluzję głębi, ujawnia mechaniczną, automatyczną naturę układu wzrokowego: wystarczy nakarmić go odpowiednimi danymi, a sam stworzy szczegółowy świat.

(…)

Pierwsze modele funkcjonowania mózgu mocno opierały się na podobieństwie do komputera: przedstawiały go jako urządzenie wejścia-wyjścia, które przetwarza dane zmysłowe na różnych poziomach i wyciąga z nich wnioski. Jednak schemat przyrównujący umysł do linii produkcyjnej zaczął budzić coraz więcej wątpliwości, kiedy okazało się, że aktywność mózgu nie przebiega po prostu z punktu A przez punkt B do punktu C: ist-nieją ścieżki informacji zwrotnych łączące punkty C i B, C i A oraz B i A. Mózg przesyła sobie tyle samo informacji zwrotnych, co przetworzonych – w żargonie technicznym cecha ta nosi nazwę rekurencji, potocznie zaś jest zwana zapętleniem. Cały ten system bardziej przypomina targowisko niż linię produkcyjną. Uważny czytelnik natychmiast odnotuje, że przy takich właściwościach sieci neuronowej istnieje możliwość, że percepcja wzrokowa nie jest strumieniem danych, który ma swój początek w siatkówce oka, a kończy się w jakimś tajemniczym punkcie z tyłu mózgu. Zagnieżdżonych kanałów do przekazywania informacji zwrotnej jest tyle, że cały system mógłby w zasadzie działać w drugą stronę. Obszary odpowiedzialne za postrzeganie zmysłowe przetwarzają dane, budując coraz bardziej skomplikowane interpretacje przekazywane wyżej postawionym w hierarchii fragmentom mózgu. Te wyższe obszary mózgu również komunikują się bezpośrednio z najniższymi. Oto przykład: zamknijcie oczy i wyobraźcie sobie mrówkę idącą po biało-czerwonym obrusie w kierunku słoika fioletowego dżemu. Obszary waszych mózgów z samego dołu hierarchii właśnie się uaktywniły. Nie patrzyliście na żadną mrówkę, ale zobaczyliście ją oczami wyobraźni. Wyżej postawione obszary wprawiły w ruch te niższe; korzystają one z danych przesyłanych przez oczy, ale obustronne połączenia w mózgu sprawiają, że całkiem dobrze radzą sobie same w całkowitej ciemności.
To nie koniec Okazuje się, że pośród tego zgiełku jedne zmysły oddziałują na inne, zmieniając naszą percepcję świata zewnętrznego. Informacjami przesyłanymi przez oczy nie zajmuje się tylko układ wzrokowy – cała reszta mózgu też jest zaangażowana. W przypadku brzuchomówców dźwięk dochodzi z jednego miejsca – ust brzuchomówcy, ale nasze oczy widzą ruch innych ust (tych należących do lalki). Mózg dochodzi wówczas do wniosku, że to lalka mówi. Nie ma czegoś takiego jak „projekcja głosu” u brzuchomówców. Nasz mózg odwala za nich całą robotę.
Innym przykładem jest efekt McGurka: jeśli zsynchronizować dźwięk jednej sylaby (ba) z nagraniem wideo ust wypowiadających inną sylabę (ga), oglądający film ma złudzenie, że słyszy jeszcze inną sylabę (da). Wynika to z obecności obustronnych połączeń i zapętlenia mózgu, za sprawą którego sygnał głosowy i ruchy warg są łączone na wczesnym etapie przetwarzania danych.
Wzrok zazwyczaj dominuje nad słuchem, lecz istnieją też przypadki oddziaływania w drugą stronę, na przykład efekt iluzorycznego błysku: jeśli widząc pojedynczy błysk, usłyszymy dwa sygnały dźwiękowe, wyda nam się, że światełko też błysnęło dwukrotnie. Jest to skutek zjawiska zwanego sterowaniem słuchem, które sprawia, że postrzegana przez nas częstotliwość migotania światła będzie mniejsza lub większa w zależności od częstotliwości towarzyszących sygnałów dźwiękowych. Tego typu proste złudzenia stanowią istotne wskazówki dotyczące działania naszego układu nerwowego. Udowadniają, że
systemy wzrokowy i słuchowy są ze sobą ściśle powiązane i starają się przekazać nam ujednoliconą wersję wydarzeń. Spotykany w tekstach popularnonaukowych model układu wzrokowego jako linii produkcyjnej jest zatem nie tyle mylący, ile po prostu błędny.
* * *
Jakie korzyści płyną z posiadania zapętleń w mózgu? Pozwalają one organizmom wyjść poza schemat bodziec-reakcja i wypracować umiejętność formułowania założeń, zanim do mózgu dotrą dane zmysłowe Przypomnijcie sobie przykład łapania piłki w locie. Gdybyśmy mieli w głowach zwyczajną linię produkcyjną, nie moglibyśmy jej przechwycić: między chwilą, w której światło trafia do czujników na naszych siatkówkach, a wykonaniem od-powiedniego ruchu mijają setki milisekund Ręce zawsze wyciągałyby się do miejsca, w którym piłka była przed chwilą. Jesteśmy w stanie grać w baseball tylko dzięki temu, że działanie praw fizyki mamy głęboko zakodowane w systemie. Nasz wewnętrzny model przewiduje, gdzie i kiedy piłka dotknie ziemi w oparciu o oddziaływanie przyciągania. Skuteczność tych prognoz wynika ze zbieranych przez całe życie doświadczeń dotyczących grawitacji. Dzięki temu nasze mózgi nie pracują wyłącznie w oparciu o najnowsze dane zmysłowe, lecz formułują hipotezy dotyczące przyszłego położenia piłki.
Jest to jeden z przykładów szerszej koncepcji wewnętrznych modeli otaczającego nas świata. Mózg przeprowadza symulacje tego, co się zdarzy, jeśli wykonamy dane działanie w określonych warunkach. Wewnętrzne modele wpływają nie tylko na nasze ruchy (na przykład złapanie piłki lub unik), lecz stanowią podstawę świadomej percepcji. Już w latach czterdziestych XX wieku naukowcy zaczęli snuć domysły, że percepcja działa nie na zasadzie gromadzenia pozyskanych danych, lecz dopasowywania
oczekiwań do docierających informacji. Ta dziwna teoria pojawiła się, kiedy zaobserwowano, że nasze oczekiwania mają wpływ na to, co widzimy. Nie wierzycie? Spróbujcie opisać, co przedstawia obrazek poniżej. Jeśli wasz mózg nie spodziewa się zobaczyć w tym układzie plam niczego konkretnego, będziecie widzieć tylko plamy. Żebyście coś „zauważyli”, musi istnieć jakaś prognoza co do natury napływających danych.
Jeden z najwcześniejszych przykładów tego zjawiska został opisany przez neurologa Donalda MacKaya, który w 1956 roku wysunął teorię, że podstawowe zadanie kory wzrokowej polega na tworzeniu wewnętrznego modelu otaczającej nas rzeczywistości. Sugerował, że pierwszorzędna kora wzrokowa konstruuje odwzorowanie, dzięki któremu jest w stanie przewidywać, jakie dane otrzyma. Kora przesyła gotowe prognozy do obszaru międzymózgowia zwanego wzgórzem, analizującego różnice między danymi dostarczonymi przez zmysł wzroku a tymi przewidywanymi. Następnie wzgórze wysyła korze tylko te dane, które nie pojawiły się w przewidywanym modelu. Uzupełniają one wewnętrzny model, dzięki czemu w przyszłości różnica między odwzorowaniem a stanem faktycznym będzie mniejsza. Mózg go doskonali, zwracając baczną uwagę na popełniane przez siebie pomyłki. MacKay zauważył, że taki schemat zgadza się z jego anatomią: od kory do wzgórza wiedzie dziesięć razy więcej włókien nerwowych niż w drugą stronę. Ma to sens, jeśli kora przesyła szczegółowe odwzorowanie, a w zamian dostaje tylko zwięzły raport o błędach w prognozie.

To wszystko udowadnia nam, że percepcja odzwierciedla aktywne porównanie zmysłowych danych wejściowych z wewnętrzną prognozą. Wynika z tego jeszcze jeden wniosek: zwracamy świadomą uwagę na otoczenie dopiero wtedy, gdy świadectwo zmysłów nie zgadza się z oczekiwaniami. Jeśli jesteśmy w stanie skutecznie „przewidzieć” świat, nie potrzebujemy świadomej uwagi, ponieważ mózg doskonale sobie radzi. Na przykład kiedy pierwszy raz jechaliście na rowerze, musieliście mocno koncentrować się na tej czynności; jednak po jakimś czasie system prognoz sensomotorycznych jest już na tyle sprawny, że jazda obywa się bez udziału świadomości. Nie chcę przez to powiedzieć, że nie jesteście świadomi, że jedziecie na rowerze, jednak istotnie nie jesteście świadomi sposobu trzymania kierownicy, naciskania na pedały i balansowania ciałem. Wasz mózg już wie, czego ma się spodziewać, kiedy wykonujecie konkretne ruchy, nie macie więc ich świadomości ani związanych z nimi wrażeń zmysłowych, dopóki coś nie ulegnie zmianie – nie zacznie wiać silny wiatr lub nie pęknie opona. Gdy nowa sytuacja nie zgadza się z prognozami, włącza się świadomość, a wewnętrzny model zostaje uzupełniony.
Przewidywalność własnych działań i ich skutków sprawia, że człowiek nie jest w stanie sam się połaskotać.
Możemy za to zostać połaskotani przez innych, ponieważ ich ruchy są dla nas nie do przewidzenia. Jeśli jednak bardzo wam na tym zależy, zyskacie taką możliwość Wyobraźcie sobie sytuację, w której sterujecie ruchami piórka za pomocą joysticka o minimalnie opóźnionym działaniu: gdy go przechylacie, mija przynajmniej jedna sekunda, zanim piórko się poruszy. Dzięki temu ruch nie jest już przewidywalny i można się połaskotać Co ciekawe, schizofrenicy są w stanie łaskotać się sami z powodu problemu z koordynacją w czasie, który uniemożliwia ustalenie poprawnej kolejności czynności ruchowych i wywołanych przez nie wrażeń.
Kiedy uznamy mózg za system o licznych pętlach i własnej dynamice wewnętrznej, będziemy w stanie zrozumieć przyczyny innych dziwnych zaburzeń, na przykład zespołu Antona. Diagnozuje się go u ludzi, którzy, straciwszy wzrok, utrzymują, że nadal widzą. Grupa lekarzy może stać nad łóżkiem pacjentki i pytać: „Pani Johnson, ile osób znajduje się w sali?”, a ona bez wahania odpowie, że cztery, chociaż w istocie jest ich siedem. Gdy jeden z lekarzy zapyta: „Pani Johnson, ile palców pokazuję?”, odpowiedź będzie brzmiała: „Trzy”, podczas gdy doktor nawet nie uniósł ręki. Kiedy ktoś poprosi o podanie koloru jego koszuli, pacjentka stwierdzi, że jest biała, chociaż w rzeczywistości jest niebieska. Ludzie z zespołem Antona nie udają, że nie są ślepi, lecz naprawdę w to wierzą. Ich stwierdzenia, choć nieprawdziwe, nie są kłamstwem. Doświadczają czegoś, co uważają za widzenie, a co w istocie jest wewnętrznie generowanym obrazem. Często pacjent cierpiący na to zaburzenie przez jakiś czas po wylewie nie próbuje szukać pomocy medycznej, ponieważ nie ma pojęcia, że stracił wzrok. Dopiero gdy wystarczającą ilość razy obije się o ścianę czy meble, zaczyna podejrzewać, że coś jest nie tak. Chociaż przytoczone wyżej odpowiedzi pacjentki wydają się dziwne, można je rozumieć jako jej wewnętrzny model: z powodu wylewu informacje z zewnątrz nie docierają do właściwych obszarów mózgu, więc obraz jest generowany przez jej umysł bez kontaktu z fizyczną rzeczywistością. To, czego doświadcza, nie różni się zbytnio od snu, wizji narkotycznej czy halucynacji.

(…)

Co znaczy, a czego nie znaczy fakt, te jesteśmy zbudowani z części fizycznych
Jeden z najsłynniejszych przypadków urazów mózgu to historia dwudziestopięcioletniego majstra Phineasa Gage’a. 21 września 1848 roku gazeta „Boston Post” zamieściła o nim krótki artykuł, zatytułowany Straszny wypadek:

 „Kiedy w dniu wczorajszym Phineas P. Gage, kierownik budowy linii kolejowej w Cavendish, przygotowywał ładunek wybuchowy, doszło do eksplozji, za sprawą której trzymane przez Gage’a narzędzie o [średnicy] trzech i pół centymetra i długości jednego metra przebiło mu czaszkę. Pręt wbił się w bok twarzy, miażdżąc górną szczękę i tył lewego oka, po czym wyszedł górą”.

Stalowy pręt spadł na ziemię trzydzieści metrów dalej. Gage nie był pierwszą osobą, której czaszka została przebita, a część mózgu wyrwana ze swojego miejsca przez lecący przedmiot, jednak jako pierwszy to przeżył, a nawet nie stracił świadomości.
Edward H. Williams, lekarz, nie uwierzył w słowa Gage – „myślał, że on musiał się pomylić”. Zrozumiał jednak powagę sytuacji, kiedy „pan Gage wstał i zwymiotował, co sprawiło, że fragment mózgu o objętości około pół łyżeczki wypłynął z czaszki i spadł na podłogę”.
Doktor Henry Jacob Bigelow, chirurg z Uniwersytetu Harvarda, który badał ten przypadek, napisał:, Jego cechą charakterystyczną jest nieprawdopodobny przebieg […]. W historii chirurgii nie ma drugiego takiego”. Artykuł w „Boston Post” podsumował to wszystko tylko jednym zdaniem:

 „Najdziwniejszym aspektem tej smutnej opowieści jest to, że jeszcze dziś o drugiej po południu pan Gage żył, był w pełni władz umysłowych i nie czuł bólu”.

Już sam fakt, że przeżył, czynił z niego ciekawy przypadek medyczny, jednak zyskał sławę, ponieważ na jaw wyszło coś innego. Dwa miesiące po wypadku lekarz Gage poinformował, że jego pacjent „czuje się lepiej pod każdym względem […], znów chodzi po domu; mówi, że nie boli go głowa”. Zasugerował jednak istnienie większego problemu, pisząc, że

 „wydaje się na dobrej drodze do rekonwalescencji, o ile uda się go opanować”.

Co miał na myśli, stwierdzając: „o ile uda się go opanować”? Okazało się, że przed wypadkiem Gage był opisywany jako „ulubieniec całej ekipy”. Pracodawcy chwalili go jako „najbardziej wydajnego i zdolnego majstra wśród pracowników”. Jednak po urazie mózgu jego zwierzchnicy „uznali zmianę w jego charakterze za tak ogromną, że nie mogli zaoferować mu na powrót stanowiska”. W roku 1868 doktor John Martyn Harlow, lekarz prowadzący Gage’a, pisał:

     „Tak zwana równowaga pomiędzy władzami jego umysłowymi a zwierzęcymi skłonnościami została zburzona. Jest niestały i lekceważący, a czasami tak, że niezwykle wulgarny (co wcześniej nie było w jego zwyczaju), nie okazuje prawie żadnego szacunku swoim kompanom, nie hamuje się i nie słucha rad, kiedy są one sprzeczne z jego pragnieniami, bywa szalenie uparty, a zarazem kapryśny i niezdecydowany. Snuje liczne plany na przyszłość, ale zanim zdąży je zrealizować, porzuca je na rzecz innych, które wydają mu się bardziej osiągalne. Ma mentalność i intelektualne zdolności dziecka oraz zwierzęce popędy silnego mężczyzny. Przed urazem, chociaż brakowało mu wykształcenia, posiadał umysł zrównoważony, a przez znających go ludzi był uważany za przebiegłego, bystrego przedsiębiorcę, pełnego energii i konsekwentnie dążącego do wszystkich celów. Pod tym względem jego charakter zmienił się do tego stopnia, że przyjaciele i znajomi stwierdzili, że «nie jest już Gage’em”.

W ciągu następnych stu czterdziestu trzech lat naukowcy opisali wiele innych tragicznych eksperymentów natury – nowotworów, wylewów, degeneracji i innych urazów mózgu – których skutki przypominały przypadek Phineasa Gage’a. Wniosek płynący z nich wszystkich był taki sam: stan waszego mózgu jest kluczem do tego, kim jesteście. Wasze „ja”, znane i kochane przez waszych przyjaciół, nie istnieje, jeśli wszystkie tranzystory i śrubki waszego mózgu nie są na swoim miejscu. Jeśli w to nie wierzycie, odwiedźcie oddział neurologiczny dowolnego szpitala. Uszkodzenie choćby najmniejszego obszaru mózgu może prowadzić do utraty szokująco konkretnych umiejętności: nazywania zwierząt, słyszenia muzyki, szacowania ryzyka, rozróżniania kolorów lub podejmowania prostych decyzji. Wspominaliśmy już o pewnych przypadkach, na przykład pacjentki, która straciła zdolność postrzegania ruchu (rozdział drugi), chorych na parkinsonizm hazardzistów i złodziei sklepowych z otępieniem czołowo-skroniowym, niepotrafiących oszacować ryzyka (rozdział szósty). Ich osobowość zmieniła się na skutek zmian w mózgu.
Tu rodzi się istotne pytanie: czy posiadamy duszę niezależną od fizycznej materii, czy też jesteśmy po prostu niezwykle skomplikowaną siecią biologiczną, która mechanicznie produkuje nasze nadzieje, aspiracje, sny, pragnienia, humor i namiętności? Większość populacji uznaje istnienie ponad biologicznej duszy, zaś większość neurobiologów skłania się ku tej drugiej opcji: istoty będącej naturalną właściwością, która wynika z naszej złożonej biologii i niczego poza nią. Czy znamy poprawną odpowiedź? Nie mamy pewności, ale takie przypadki jak historia Gage’a dostarczają pewnych argumentów.
Podejście materialistyczne zakłada, że zasadniczo składamy się tylko z substancji chemicznych. Według tej teorii mózg to system, którego działanie jest regulowane przez prawa chemii i fizyki, w wyniku czego myśli, uczucia i decyzje są produktem naturalnych reakcji przebiegających zgodnie z zasadami dotyczącymi energii potencjalnej. Nasza osobowość to nasz mózg i zawarte w nim substancje chemiczne, a majstrując przy układzie nerwowym, zmieniamy człowieka. Redukcjonizm to popularna wersja materializmu; teoria ta zakłada, że skomplikowane stany, takie jak choćby szczęście, chciwość, narcyzm, współczucie, złośliwość, ostrożność czy podziw, będzie można zrozumieć, redukując cały problem do najdrobniejszych elementów biologicznych.
Na pierwszy rzut oka wielu ludziom podejście reduk- cjonistyczne wydaje się bezsensowne. Wiem o tym, ponieważ pytam o to nieznajomych, kiedy siedzę obok nich w samolotach. Zazwyczaj słyszę wtedy coś w rodzaju:

  „Widzi pan, to jak zakochałem się w swojej żonie, czemu wybrałem ten zawód i inne takie – to nie ma nic wspólnego z chemią mojego mózgu. Taki już jestem”.

Moi rozmówcy mają prawo myśleć, że związek pomiędzy ich osobowością a galaretowatym skupiskiem komórek wydaje się w najlepszym razie niewielki. Ich decyzje pochodzą od nich samych, a nie od substancji chemicznych pozamykanych w mikroskopijnych cyklach. Nieprawdaż?
Co jednak, kiedy natrafiamy na przypadki takie jak historia Phineasa Gage’a? Albo zauważamy inne czynniki wpływające na mózg – znacznie bardziej subtelne niż metalowy pręt – które zmieniają ludzką osobowość?
Posłużmy się przykładem ogromnych efektów, jakie są w stanie wywołać drobne cząsteczki zwane narkotykami. Wpływają na świadomość i percepcję, sterują zachowaniem. Jesteśmy zdani na ich łaskę. Ludzie na całym świecie dawkują sobie tytoń, alkohol i kokainę właśnie w celu poprawy nastroju. Już samo istnienie narkotyków dostarcza nam dowodów na potwierdzenie tezy, że naszym zachowaniem i psychologią można manipulować na poziomie molekularnym. Weźmy taką kokainę. Narkotyk ten wchodzi w interakcję z określonym systemem mózgu, odpowiedzialnym za rejestrowanie satysfakcjonujących wydarzeń – od zaspokojenia pragnienia łykiem mrożonej herbaty przez wywołanie uśmiechu na czyjejś twarzy aż do rozwiązania skomplikowanego problemu i usłyszenia słów pochwały. Wiążąc pozytywną reakcję z zachowaniami, które do niej doprowadziły, owa sieć neuronów (zwana mezolimbicznym układem dopaminergetycznym) uczy się dostosowywać zachowania do potrzeb. Pomaga nam to zdobywać pokarm, napoje i partnerów seksualnych, przydaje się też przy podejmowaniu codziennych decyzji8.
Wyrwana z kontekstu kokaina jest zupełnie nieciekawą cząsteczką – siedem atomów węgla, dwadzieścia jeden wodom, jeden atom azotu i cztery atomy tlenu – ale z biegiem okoliczności jej kształt pasuje do zamka mikroskopijnej maszynerii ośrodków przyjemności, dlatego działa, tak jak działa. Podobnie rzecz się ma w przypadku czterech najpopularniejszych typów używek: alkoholu, nikotyny, stymulantów (amfetamina) i opiatów (morfina). Wszystkie tym lub innym kanałem podłączają się do układu odpowiedzialnego za nagradzanie. Substancje, które dają kopa układowi mezolimbicznemu, same warunkują ciągłość stosowania, a korzystający z nich ludzie potrafią napadać na sklepy lub rabować staruszków, byle tylko nadal mieć dostęp do cząsteczek o tym określonym kształcie. Chemikalia te, działające na obszarze tysiąc razy mniejszym niż średnica ludzkiego włosa, wywołują w nas uczucie triumfu i euforii. Podłączając się do układu dopamine- nergetycznego, kokaina i pokrewne jej związki chemiczne przejmują nasze ośrodki przyjemności, przekonując mózg, że to najlepsze, co może się nam przytrafić. Nasze obwody padają ofiarą terrorystów.
Cząsteczki kokainy są setki milionów razy mniejsze niż pręt, który przebił mózg Phineasa Gage’a, jednak ich działanie nasuwa nam ten sam wniosek: to, kim jesteśmy, jest sumą czynników neurobiologicznych.
Układ dopaminenergetyczny to tylko jeden z setek przykładów. Dokładny poziom pozostałych neuroprzekaźników – na przykład serotoniny – ma kluczowy wpływ na to, jak postrzegamy samych siebie. Jeśli zapadniecie na kliniczną depresję, najprawdopodobniej zostanie wam przepisany lek z grupy selektywnych inhibitorów zwrotnego wychwytu serotoniny (w skrócie SSR1) – na przykład fluoksetyna, sertralina, paroksetyna lub Citalopram. Wszystkie potrzebne informacje o tych lekach zawierają się w słowach „inhibitor wychwytu”: w normalnej sytuacji białka zwane transportowymi wychwytują serotoninę z przestrzeni pomiędzy neuronami; zahamowanie ich działania zwiększa jej stężenie w mózgu, a to z kolei ma bezpośredni wpływ na postrzeganie i emocje. Ludzie zażywający te leki potrafią przejść od „siedzę na łóżku i płaczę” do „wstaję, biorę prysznic, walczę o swoją pracę i ratuję zagrożony związek”. A wszystko to dzięki drobnej korekcie systemu neuroprzekaźników. Niezwykłość tej historii byłaby bardziej widoczna, gdyby nie dotyczyła ona tak wielu osób.
Wpływ na nasze postrzeganie świata mają nie tylko neuroprzekaźniki, lecz także hormony – mikroskopijne cząsteczki, które pływają po układzie krwionośnym, robiąc awanturę w każdym odwiedzonym porcie. Jeśli samicy szczura wstrzyknie się estrogen, zacznie szukać partnera; u samców testosteron wywołuje agresję. W poprzednim rozdziale wspominałem o wrestlerze Chrisie Benoit, który zażywał duże dawki testosteronu, po czym w sterydowym szale zamordował żonę i dziecko. Rozdział czwarty wyjaśniał, że hormon zwany wazo- presyną ma wpływ na wierność partnerom. Kolejnym przykładem są wahania hormonalne związane z cyklem menstruacyjnym. Jakiś czas temu moja koleżanka znajdowała się w samym dołku hormonalnych zmian na-stroju. Uśmiechnęła się wówczas blado i powiedziała: „Wiesz, przez te parę dni w miesiącu po prostu nie czuję się sobą”. Ponieważ też jest neurofizykiem, po chwili zastanowienia dodała: „A może właśnie to jest moja prawdziwa osobowość, a kimś innym jestem przez pozostałe dwadzieścia siedem dni w miesiącu?”. Uśmialiśmy się z tego. Moja znajoma nie bała się spojrzeć na siebie jako na sumę substancji chemicznych w danym momencie. Rozumiała, że to, co nazywa „sobą”, to w istocie wypadkowa różniących się w czasie wersji.
Wszystko to składa się na w sumie dziwną koncepcję osobowości. Za sprawą niezależnych od nas zmian naszej biologicznej zupy są dni, kiedy jesteśmy bardziej drażliwi, humorzaści, elokwentni, spokojni, pełni energii lub trzeźwiej myślący. Naszym życiem wewnętrznym i działaniami steruje biologiczny koktajl, do którego nie mamy dostępu i którego składu dokładnie nie znamy.
Nie zapominajcie też, że długa lista czynników wpływających na życie umysłowe zawiera nie tylko substancje chemiczne, lecz także szczegóły dotyczące samych obwodów. Posłużmy się przykładem epilepsji. Jeśli napad padaczkowy skoncentruje się w pewnym specyficznym punkcie płata czołowego, chora osoba nie do-świadczy objawów motorycznych, lecz czegoś znacznie subtelniejszego, w rodzaju napadu psychicznego, który objawia się zmianami osobowości, hiperreligijnością (obsesją na punkcie religii i poczuciem pewności religijnej), hipergrafią (nadmierną skłonnością do pisania na jakiś temat, zazwyczaj o religii), fałszywym poczuciem czyjejś obecności, a często również omamami słuchowymi (słyszy się wówczas głos utożsamiany z głosem bóstwa). Wydaje się, że pewna część znanych z historii proroków, męczenników i przywódców cierpiała właśnie na epilepsję skroniową. Na przykład Joanna d’Arc, szesnastolatka, której udało się odwrócić losy wojny stuletniej, ponieważ twierdziła, że słyszy głos świętego Michała Archanioła, świętej Katarzyny Aleksandryjskiej, świętej Małgorzaty i świętego Gabriela (i przekonała francuską armię, że to prawda). Swoje doświadczenia opisała tak:

 „Kiedy miałam trzynaście lat, usłyszałam głos Boga mówiący, jak mam postępować Za pierwszym razem się przeraziłam. Głos nawiedził mnie około południa w ogrodzie mego ojca, było lato”.

Później opowiadała:

  „Skoro Bóg nakazał mi wyruszyć, muszę usłuchać A ponieważ Bóg tak nakazał, to choćbym miała stu ojców i sto matek, i była królewską córką, i tak bym ruszyła”.

Po tylu latach nie można postawić jednoznacznej diagnozy, lecz wyznania Joanny, jej coraz większa pobożność i fakt, że regularnie słyszała głosy, pasuje do objawów epilepsji skroniowej. Kiedy pobudzone zostaną odpowiednie obszary mózgu, ludzie słyszą głosy. Jeśli lekarz przepisze środek na epilepsję, ataki ustają, a głosy przestają się odzywać. Nasza rzeczywistość jest zależna od naszej biologii.
Do czynników wpływających na życie umysłowe należy również obecność maleńkich istot: mikroorganizmy, takie jak bakterie i wirusy, sterują zachowaniem w bardzo określony sposób, tocząc w naszych ciałach niewidzialne bitwy. Moim ulubionym przykładem mikroskopijnego stworzenia, które potrafi zarządzać zachowaniem ogromnego mechanizmu, jest wirus wścieklizny. Kiedy chory ssak ugryzie innego, wspina się ono po połączeniach nerwowych aż do płatu skroniowego mózgu. Tam wnika do neuronów i zmienia cykle ich aktywności, wywołując u zarażonego organizmu agresję, wściekłość i skłonność do kąsania. Wirus trafia także do ślinianek i w ten sposób przenosi się z jednego organizmu do drugiego. Manipulując zachowaniem zwierzęcia, jest w stanie rozprzestrzeniać się dalej. Tylko pomyślcie: ma średnicę zaledwie czterdziestu pięciu nanometrów, a zapewnia sobie przetrwanie, przejmując władzę nad ciałem zwierzęcia większego od siebie dwadzieścia pięć milionów razy. To tak, jakbyście w sprytny sposób zmusili do współpracy istotę wysoką na czterdzieści pięć tysięcy kilometrów13. Płynie z tego następująca nauka: nawet najmniejsze zmiany w mózgu mogą prowadzić do ogromnych zmian w zachowaniu. Nasze decyzje są nierozerwalnie związane z działaniem najdrobniejszych trybików naszej wewnętrznej maszynerii.
Za ostatni przykład na zależność człowieka od jego biologii posłużą nam drobne mutacje w pojedynczych genach, które determinują i zmieniają zachowanie. Pląsawica Huntingtona wywołuje postępujące uszkodzenie kory czołowej, prowadzące do zmian osobowości, takich jak wzmożona agresja, nadmierny popęd seksualny, impulsywność i brak poszanowania norm społecznych – wszystkie te objawy pojawiają się długo wcześniej niż charakterystyczne dla tej choroby spazmatyczne mchy kończyn. Warto zauważyć, że ta choroba jest wynikiem mutacji pojedynczego genu. Jak podsumował Robert Sapolsky: „Wystarczy zmienić jeden z dziesiątków tysięcy genów, a mniej więcej w połowie życia człowieka nastąpi dramatyczna zmiana osobowości”. Wobec tak przekonujących przykładów musimy przyznać, że nasza istota jest zależna od czynników biologicznych. Bo czy można powiedzieć osobie cierpiącej na chorobę Huntingtona, żeby skorzystała z wolnej woli i przestała zachowywać się tak dziwnie?
Widzimy zatem, że małe rączki mikroskopijnych cząsteczek zwanych narkotykami, neuroprzekaźnikami, wirusami i genami potrafią bardzo mocno dzierżyć ster naszego zachowania. Wypijecie herbatkę z prądem, ktoś nakicha wam na kanapkę albo wasze geny postanowią się zmutować i wasze działania pójdą w zupełnie innym kierunku. Choćbyście chcieli temu przeciwdziałać, zmiany w wewnętrznych mechanizmach prowadzą do zmian osobowości. Zważywszy na wszystkie te fakty, trudno jednoznacznie stwierdzić, czy mamy jakikolwiek wybór w kwestii tego, kim się staniemy. Jak stwierdziła neuro- etyk Martha Farah, skoro pigułka antydepresyjna „może pomóc nam poradzić sobie z problemami codzienności, a substancja stymulująca sprawia, że zdążamy na czas ze zleceniem i wywiązujemy się z powierzonych nam zadań, to pewność siebie i sumienność muszą chyba być cechami zależnymi od ludzkiego ciała. A jeśli tak jest, to czy istnieje jakikolwiek aspekt człowieczeństwa, który z ciała nie wynika?”.
To, kim się staniecie, zależy od tak wielkiej liczby czynników, że najprawdopodobniej nigdy nie będzie można stworzyć schematu jednoznacznych powiązań między naszymi cząsteczkami a zachowaniem (więcej o tym za chwilę), lecz mimo całej tej złożoności, wasz świat jest bezpośrednio złączony z waszą fizjologią. Jeśli istnieje coś takiego jak dusza, musi być nierozerwalnie związana z mikroskopijnymi cząsteczkami. Niezależnie od tego, co jeszcze dzieje się w naszym tajemnym życiu, zależność od biologii jest niezaprzeczalna. Patrząc z tej perspektywy, nietrudno zrozumieć, dlaczego redukcjonizm biologiczny ma tylu zwolenników wśród współczesnych badaczy zajmujących się mózgiem. Jednak redukcjonizm to nie wszystko.

Reklamy
Komentarze
  1. bladymamut pisze:

    Imagine 2012
    http://www.cda.pl/video/1195301f/Imagine-2012

    Do prestiżowego ośrodka w Lizbonie przyjeżdża instruktor niewidomych, który za pomocą kontrowersyjnych metod uczy młodych pacjentów sztuki orientacji w przestrzeni.

  2. bladymamut pisze:

    Wstęp do nauki strzelania – Fragment The.Walking.Dead.S02E04

    Bitwę systemu racjonalnego z emocjonalnym można zaobserwować na przykładzie, który filozofowie nazywają dylematem wagonika. Wyobraźcie sobie następującą sytuację: wagonik kolejki wyrwał się spod kontroli i pędzi po torach. Toczy się wprost na pięciu niczego nieświadomych robotników, a wy – przypadkowi przechodnie – orientujecie się, że zaraz wszyscy zginą pod jego kołami. Zauważacie obok zwrotnicę, przekręcenie której skieruje wagon na inny tor, gdzie znajduje się tylko jeden robotnik. Co zrobicie? (Przy założeniu, że nie ma tu żadnego kruczka ani ukrytych informacji).
    Jeśli myślicie tak jak większość ludzi, bez wahania postanowicie przekręcić zwrotnicę: lepiej będzie, jeśli zginie jedna osoba, a nie pięć, prawda? Dobry wybór.
    Teraz jednak następuje ciekawy zwrot akcji: wyobraźcie sobie ten sam wagonik i tych samych nieświadomych robotników – lecz tym razem stoicie na moście nad torami. Obok was zauważacie otyłego człowieka i orientujecie się, że gdybyście zepchnęli go z mostu, jego masa wystarczyłaby do zatrzymania wagonika i uratowania pięciu robotników. Zepchniecie go czy nie?
    Jeśli myślicie jak większość ludzi, plan zabicia niewinnego człowieka napawa was odrazą. Zastanówcie się jednak: czym różni się ta sytuacja od poprzedniej? Czy nie poświęcacie jednego istnienia, by ocalić pięć? Matematyka działa przecież tak samo.
    Na czym dokładnie polega różnica między tymi przypadkami? Filozofowie myślący w duchu Immanu- ela Kanta twierdzą, że chodzi o różnicę w traktowaniu człowieka. Przekręcenie zwrotnicy zamienia złą sytuację (śmierć pięciu osób) w nieco lepszą (śmierć jednej osoby), natomiast spychając kogoś z mostu, wykorzystujemy go do osiągnięcia celu. Wytłumaczenie to często cytowane jest w literaturze filozoficznej. Różnicę w wyborze można jednak wyjaśnić także w oparciu o działanie mózgu.
    Alternatywna interpretacja, przedstawiona przez neurofizyków Joshuę Greene’a i Jonathana Cohena, zakłada, że różnica między opisanymi sytuacjami polega na elemencie emocjonalnym – w drugim przypadku musimy kogoś dotknąć, czyli wejść z nim w bliski kontakt. Jeśli powiemy, że człowieka na moście można zrzucić, naciskając przycisk otwierający zapadnię, wiele osób zdecyduje się to zrobić Konieczność bliskiego kontaktu z drugą osobą w jakiś sposób powstrzymuje nas od decyzji, by zepchnąć ją z mostu. Dlaczego? Otóż tego typu interakcje włączają w naszych mózgach sieć emocjonalną. Problem przestaje być abstrakcyjną i bezosobową kwestią matematyczną, a zamienia się w osobistą, emocjonalną decyzję.
    Monitorowanie fal mózgowych ludzi postawionych przed dylematem wagonika ujawnia następującą rzecz: w wersji z mostem uaktywniają się obszary odpowiedzialne za planowanie ruchu i za emocje. Wersja ze zwrotnicą włącza tylko obszary odpowiedzialne za racjonalne myślenie. Ludzie reagują emocjonalnie, kiedy
    muszą kogoś osobiście popchnąć; jeśli wystarczy pociągnąć za dźwignię, ich mózg zachowuje się jak Spock ze Star Treka.
    z powyższej książki

  3. bladymamut pisze:

    What can we do to improve our brains? – Jerzy Vetulani at TEDxKrakow</b<

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj / Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj / Zmień )

Connecting to %s