1
-----
"Mózg tworzy myśli"
Zdumiewająca hipoteza
Późnym popołudniem 13 września 1848 roku pewnemu młodemu brygadziście
ekipy robotników pracujących przy budowie linii kolejowej w Cavendish w stanie Vermont przydarzyło się coś niewiarygodnego i strasznego. Phineas
Gage przygotowywał podtorze, na którym miały być ułożone tory, zawsze
wykonując wymagane czynności w określonym porządku. Wiercił w skale
otwory, umieszczał w nich proch strzelniczy i spłonkę i zasypywał całość
piaskiem. Potem sięgał po przypominający oszczep żelazny pręt o długości
około metra i wadze ponad sześciu kilogramów. Ubijał nim zawartość
każdego otworu, tworząc swego rodzaju zatyczkę nad ładunkiem wybuchowym.
Później odpalał ładunki, a wybuch odrzucał skałę.
Nikt dokładnie nie wie, co się zdarzyło tamtym razem - być może coś
rozproszyło Gage'a - ale zaczął uderzać prętem w otwór, zanim nasypał do
niego piasek, a wówczas proch eksplodował. Metalowy pręt wystrzelił z ogromną siłą. Przeszył Gage'owi szczękę z lewej strony, przeszedł za
okiem i przez lewą stronę mózgu i przebiwszy czaszkę, spadł o wiele
metrów dalej.
Gage stracił przytomność, ale na krótko. Pracownicy pomogli mu wsiąść do
wozu ciągniętego przez woły i zawieźli go do gospody Cavendish Inn,
gdzie wynajmował pokój. Usiadł tam na werandzie i w oczekiwaniu na pomoc
medyczną opowiadał gapiom, co go przed chwilą spotkało. Kiedy lekarz w końcu przybył, Gage powiedział do niego: "Doktorze, ma pan tu sporo do
roboty".
Przez pewien czas rokowania były kiepskie, bo wdało się zakażenie i wymagał poważnego leczenia. Po kilku miesiącach zdawało się jednak, że
wyzdrowiał. Nie stracił wzroku, nie był sparaliżowany, zachował
umiejętność mówienia i rozumienia mowy i nie zaobserwowano, żeby
pogorszyły się jego zdolności intelektualne. Można by pomyśleć, że
naprawdę miał ogromne szczęście.
Niestety wcale tak nie było. Jak pisał jego lekarz, John Martyn Harlow,
Gage był niegdyś "niezwykle skutecznie działającym i kompetentnym
człowiekiem, człowiekiem o wstrzemięźliwych nawykach i bardzo
energicznym usposobieniu oraz bystrym, inteligentnym przedsiębiorcą".
Dalej jednak czytamy, że później "Gage nie był już sobą. Stał się
niespokojny i zuchwały, a czasami pozwalał sobie na najbardziej wulgarne
przekleństwa, okazując całkowity brak szacunku wobec kolegów". Według
Harlowa był "intelektualnie dzieckiem", ale ze "zwierzęcymi żądzami
silnego mężczyzny".
Gage nie mógł wrócić do poprzedniej pracy, więc w następnych latach imał
się różnych zajęć. Był między innymi kierowcą dyliżansu w Chile oraz
atrakcją w Barnum's American Museum w Nowym Jorku, gdzie prezentował
pręt, który przebił mu czaszkę, i opowiadał swoją historię. Jedenaście
lat po wypadku zaczęły się u niego napady padaczkowe, a kilka miesięcy
później zmarł w domu matki.
Przypadek Phineasa Gage'a jest doskonałą ilustracją tego, jak
uszkodzenie mózgu (a konkretniej uszkodzenie płata czołowego
znajdującego się tuż za czołem) może drastycznie wpłynąć na pewne
najważniejsze aspekty tego, kim jesteśmy - na naszą zdolność
kontrolowania impulsów, sposób traktowania innych czy charakter.
Od dawna toczą się spory dotyczące szczegółów tego, co spotkało Gage'a,
a z upływem czasu opowieść o nim stawała się coraz bardziej
przesadzona4. W powyższej relacji starałem się jak
najwierniej przedstawić fakty. Nawiasem mówiąc, na świecie są tysiące
Gage'ów, zdarza się bowiem wiele nieszczęśliwych przypadków uszkodzeń
mózgu powodujących głębokie zmiany osobowości.
Poznajmy zatem kolejny, z innymi skutkami. Jest to historia Grega F.
opisana przez neuronaukowca Olivera Sacksa w artykule zatytułowanym The
Last Hippie5. Jako nastolatek Greg był niecierpliwy i buntowniczy. Rzucił szkołę, żeby przystąpić do ruchu Hare Kryszna, i przeprowadził się do jego świątyni w Nowym Orleanie. Po pewnym czasie
przywódca duchowy tej wspólnoty zaczął darzyć go podziwem i nazywać
Świętym Człowiekiem. Greg stopniowo tracił wzrok. Nie uznano tego jednak
za chorobę, którą należy leczyć, tylko za wydarzenie duchowe.
Wyjaśnili mu, że stał się "oświeconym" i przybiera w nim na sile
"wewnętrzne światło". [...] I rzeczywiście z dnia na dzień wydawał się
bardziej uduchowiony - ogarnął go niezwykły spokój. Nie przejawiał już
wcześniejszej niecierpliwości ani pragnień, a czasem znajdowano go w stanie jakby oszołomienia, z dziwnym (wielu twierdziło, że
"transcendentnym") uśmiechem na twarzy. To błogość, wyjaśnił jego swami,
staje się świętym.
Po czterech latach świątynia pozwoliła rodzicom Grega go odwiedzić, a kiedy to zrobili,
ogarnęło ich przerażenie. Ich szczupły syn z pięknymi włosami stał się
otyły i łysy. Na twarzy nieustannie miał "głupi" uśmiech (tak
przynajmniej nazwał go ojciec Grega), co chwilę nagle zaczynał śpiewać
lub recytować i robić "idiotyczne" uwagi, a jednocześnie nie okazywał
żadnych głębszych uczuć ("jakby go wydrążyli, pusty w środku", opowiadał
ojciec). Całkowicie stracił zainteresowanie bieżącymi sprawami, był
zdezorientowany - i zupełnie oślepł.
Okazało się, że Greg miał w mózgu guz wielkości pomarańczy, który
zniszczył większość obszarów odpowiedzialnych za widzenie, uszkodził też
górną część płatów czołowych i płaty skroniowe. Guz usunięto, ale szkody
były nieodwracalne. Stan Grega F. był znacznie gorszy niż Phineasa
Gage'a. Nie tylko oślepł, ale utracił również większość wspomnień z dwudziestu pięciu lat życia i nie był zdolny do tworzenia nowych. Stał
się potulny, odrętwiały i wymagał stałej opieki.
Przypadki Phineasa Gage'a, Grega F. i wielu innych osób ilustrują to, co
Francis Crick, biolog i laureat Nagrody Nobla, nazwał zdumiewającą
hipotezą:
Ty, twoje radości i smutki, twoje wspomnienia i ambicje, twoje poczucie
tożsamości i wolna wola, nie są w rzeczywistości niczym innym niż
sposobem, w jaki zachowuje się ogromny zbiór komórek nerwowych i związanych z nimi cząsteczek61.
Krótsza wersja tej koncepcji znajduje się w jednym z notatników Karola
Darwina, który napisał: "Mózg tworzy myśli"7.
-----
Filozoficznym terminem na określenie koncepcji Darwina i Cricka jest
materializm (nie mylić z innym znaczeniem tego słowa, związanym z pieniędzmi). Zdaniem zwolenników materializmu istnieje tylko materia -
wszystko ma charakter fizyczny i nie ma tu miejsca dla pozbawionej
materii duszy.
Ten pogląd jest przestarzały i sprzeczny z naturą8. Znacznie
więcej osób jest przekonanych do doktryny dualizmu, według której umysł
(lub dusza) jest czymś całkowicie różnym od ciała. Nie jesteśmy zatem
jednym bytem, tylko dwoma - ciałem i duszą. Ta koncepcja występuje w wielu religiach i systemach filozoficznych (na przykład Platon był
żarliwym zwolennikiem poglądu dualistycznego). Filozofem, który w najbardziej przemyślany i elokwentny sposób bronił dualizmu, był
Kartezjusz. Na jego cześć koncepcję, że umysł i ciało są od siebie
odrębne, nazywa się często dualizmem kartezjańskim.
W pierwszej połowie XVII wieku Kartezjusz napisał argumentację na rzecz
dualizmu, poruszającą kwestię ograniczeń rzeczy materialnych. Być może
cię to zaskoczy, ale znał już roboty. Zwiedził francuskie ogrody
królewskie, które filozof Owen Flanagan określił mianem "prawdziwego
siedemnastowiecznego Disneylandu"9, a tam ogromne wrażenie
zrobiły na nim automaty napędzane siłą hydrauliczną:
Może miałeś okazję widzieć w grotach i fontannach na terenach
królewskich ogrodów, że prosta siła, z jaką porusza się woda wypływająca
ze swojego źródła, jest wystarczająca, żeby wprawić w ruch różne
maszyny, a nawet spowodować, żeby różne instrumenty grały lub wydobywały
z siebie słowa, zależnie od rozmaitych rozmieszczeń rur doprowadzających
wodę. [...] [Przybysze] po wejściu nieuchronnie następują na pewne płyty
chodnika lub miejsca, które są tak zaprojektowane, że kiedy zwiedzający
zbliżają się do kąpiącej się Diany, powodują, że chowa się ona w pąkach
róż. A kiedy usiłują za nią pójść, sprawiają, że rusza ku nim Neptun,
wygrażając im trójzębem10.
W funkcjonowaniu tego systemu widać analogię do ludzkiego ciała.
Sprężyny i silniki automatów są odpowiednikami ścięgien i mięśni, a rury
nerwów. Można się zatem zastanawiać: Czy jesteśmy jedynie
skomplikowanymi maszynami?
Kartezjusz uważał, że nie. Taka analogia, twierdził, jest trafna w odniesieniu do zwierząt, których wszelkie działania są wytworem ich
fizycznej "konstrukcji". Są one niczym więcej niż maszynami zwierzęcymi
(b?tes-machines). Krążyły mrożące krew w żyłach opowieści, zapewne
wątpliwej autentyczności, że Kartezjusz uczestniczył w wiwisekcjach -
operacjach na żywych psach, rzekomo przekonany, że ich wycie podczas
tych męczarni jest odpowiednikiem dźwięków, jakie czasem wydają zepsute
maszyny. Nie mając duszy, są wszak niezdolne do odczuwania.
Ludzie natomiast są inni. Widać to w nieprzewidywalnym charakterze
naszych działań. Kiedy lekarz stuknie cię w kolano, twoje podudzie
gwałtownie podskoczy - i zrobi to automatycznie, na tej samej zasadzie,
na jakiej poruszały się roboty Diana i Neptun. W każdej chwili możesz
jednak zdecydować, że wyrzucisz w górę nogę, tak sobie, bez powodu.
Jest to przykład celowego działania, którego, jak uważał Kartezjusz,
rzecz fizyczna nie może wykonać. A zatem ludzie nie są fizycznymi
rzeczami.
Lepiej znane są inne argumenty Kartezjusza na rzecz dualizmu. Zaczął od
pytania: Czego możemy być pewni? - i doszedł do wniosku, że niewielu
spraw. Sądzisz, że urodziłeś się w takim a takim miejscu, ale może cię
okłamano. Może, jak fantazjują niektóre dzieci, w twoich żyłach płynie
królewska krew i tylko w wyniku nieszczęśliwych okoliczności utknąłeś w nieciekawej rodzinie zwykłych ludzi, którzy cię wychowali. Albo, żeby
było naprawdę dziwacznie, może wszechświat powstał pięć sekund temu, a wszystkie twoje wspomnienia są fałszywe. Jest to nieprawdopodobne, ale
możliwe.
Możesz być przekonany, że znajdujesz się teraz w określonym fizycznym
otoczeniu, siedzisz w fotelu z wiernym psem leżącym obok i trzymasz w jednej ręce moją książkę, a w drugiej cygaro (lub coś innego).
Kartezjusz zauważył, że takich rzeczy doświadczamy przeważnie wówczas,
gdy śnimy. Jeśli w tej chwili protestujesz, że nie śpisz, to pamiętaj,
że większość osób śniących nie wie, że śnią.
A kto wie, czy się nie mylisz, uważając, że masz ciało. Filozofów od
dawna niepokoiło to, że nasze doświadczenia mogą być iluzją tworzoną
przez demona; współczesną wersję tych obaw znajdujemy w moim ulubionym
filmie zatytułowanym Matrix. Przedstawia on świat, w którym codzienne
ludzkie przeżycia są iluzją tworzoną przez wrogie komputery. Niektórzy
filozofowie posuwają się jeszcze dalej, twierdząc, że stanowimy część
symulacji komputerowej - jesteśmy postaciami z gry wideo. Pewnie
zgodzisz się ze mną, że to zwariowany pomysł, ale czy możemy być tego
całkowicie pewni?
Nie możemy. Kartezjusz wskazywał jednak, że jest taka rzecz, w którą nie
można wątpić - nasze własne istnienie jako istot myślących. Wyraził to
słynnymi słowami Cogito ergo sum - myślę, więc jestem. Nawet jeśli nie
jesteś pewien, że masz ciało, wiesz z całą pewnością, że to ty zadajesz
pytanie o jego istnienie. Dokonawszy rozróżnienia między tym, jak
myślimy o umyśle, i tym, jak myślimy o ciele, Kartezjusz konkluduje:
Poznałem stąd, że jestem substancją, której całą istotą lub przyrodą
jest jeno myślenie i która, aby istnieć, nie potrzebuje żadnego miejsca,
ani nie zależy od żadnej rzeczy materialnej; tak iż to ja, to znaczy
dusza, przez którą jestem tym, czym jestem, jest zupełnie odrębna od
ciała [...]11.
Taki wniosek wydaje się słuszny. Intuicyjnie czujemy, że nie jesteśmy
tożsami z naszym ciałem - że raczej je zamieszkujemy. Jesteśmy "duchem w pancerzu", jak to sugestywnie nazwał Masamune Shirow w mandze Ghost in
the Shell. Dlatego tak łatwo przychodzi nam tworzenie utworów
literackich, w których ciała i dusze zostają rozdzielone, i dlatego tak
dobrze je rozumiemy. Weźmy choćby opowiadanie Przemiana Franza Kafki,
rozpoczynające się zdaniem: "Gdy Gregor Samsa obudził się pewnego rana z niespokojnych snów, stwierdził, że zmienił się w łóżku w potwornego
robaka"2. Albo scenę z Odysei, w której czarodziejka Kirke
zamienia towarzyszy Odyseusza w świnie: "Bowiem łby ich, szczecina,
kwiczenie, kształt cały były świńskie; li człecze mózgi im
zostały"3. Lub inne niezliczone opowieści o opętaniu, zamianie
ciał, przerażających lub uroczych duchach i temu podobne12.
Dualizm niesie ze sobą kuszące praktyczne konsekwencje. Skoro nie jesteś
swoim ciałem, możesz przetrwać jego zniszczenie, na przykład znaleźć się
w jakiegoś rodzaju duchowym świecie, wstąpić do nieba lub zająć ciało
innej osoby. Nawet materialiści mogą pomysłowo dojść do swego rodzaju
wiary w istnienie życia po życiu - uzasadniając ją choćby zdolnością
Boga do reanimowania ciała, naprawienia go jak zegarmistrz naprawia
zepsuty zegarek. W przeważającej mierze jednak materializm jest ponurą
doktryną wiążącą nasze przetrwanie z losem zbyt delikatnego ciała.
-----
Skoro tyle przemawia za dualizmem z całą jego atrakcyjnością, dlaczego
współcześni psycholodzy są tak przekonani, że prawidłowym podejściem
jest jego odwrotność, czyli materializm?
Wróćmy do argumentacji Kartezjusza. Miał rację co do ograniczeń rzeczy
materialnych - ale setki lat temu. Dziś znacznie lepiej rozumiemy, do
czego obiekty materialne są zdolne. Dla Kartezjusza absurdalny byłby
pomysł, że maszyna może robić coś tak skomplikowanego jak gra w szachy.
Przecież wymaga to rozumnego zastanowienia, a nie automatycznych
odruchów. Obecnie istnieją jednak maszyny grające w szachy, i to
znacznie lepiej od ludzi. Naturalnie nasuwa się pytanie o inne
ograniczenia rzeczy materialnych, jak choćby, czy komputery potrafią
odczuwać, ale tymi wątpliwościami zajmiemy się nieco później. Teraz
chodzi tylko o dostrzeżenie, że wywody Kartezjusza nie wytrzymały próby
czasu. Wiemy bowiem, że złożoność naszych działań nie jest dowodem na
dualizm.
A wracając do tego, co Kartezjusz mógłby sobie wyobrazić lub nie, wielu
filozofów zarzucało mu, że zbyt pochopnie zakładał, iż tego rodzaju
ćwiczenie konceptualne może wyjaśnić, jak naprawdę wygląda sytuacja.
Owszem, możesz zwątpić, czy masz ciało, i wyobrazić sobie siebie bez
niego. Ale wyobrażenie sobie nie oznacza, że to jest możliwe. W końcu
mogę sobie wyobrazić statek kosmiczny poruszający się z prędkością
nadświetlną - i wielu twórców fantastyki naukowej już to zrobiło. Metoda
rozumowania Kartezjusza odzwierciedla to, jak myślimy o umyśle, a nie
to, jaka jest prawda na ten temat.
Przyjrzyjmy się problemom z dualizmem i świadczącym na jego niekorzyść
dowodom. Psycholog Steven Pinker odniósł się do niematerialnej duszy
kartezjańskiej, pisząc: "Jak widmo współdziała ze stałą materią? Jak
eteryczne nic reaguje na błyski, szturchnięcia i dźwięki oraz sprawia,
że ręce i nogi się poruszają?"13. To zastrzeżenie powtarza się
od bardzo dawna. W 1643 roku Elżbieta Stuart, była królowa Czech, pisząc
do Kartezjusza, skarżyła się na to, jak trudno jest traktować poważnie
koncepcję, że "niematerialna rzecz mogłaby poruszać ciałem i być przez
nie poruszana"14.
Należy jednak szczerze przyznać, że druga opcja, czyli że mózg tworzy
myśli, jest dla niektórych równie trudna do przełknięcia. Gottfried
Leibniz w 1712 roku napisał: "Przypuściwszy zaś, że istnieje maszyna,
której budowa pozwala, aby myślała, czuła, miewała postrzeżenia, będzie
można pomyśleć ją, z zachowaniem tych samych proporcji, tak powiększoną,
by można do niej wejść jak do młyna. Założywszy to, odnaleźlibyśmy
wewnątrz przy zwiedzaniu jej tylko części, które popychają siebie
wzajemnie, nigdy jednak nic, co tłumaczyłoby
postrzeżenie"15. Nawet współcześnie sporo neurobadaczy pod
koniec kariery dało się skusić dualizmowi; często posługiwali się
podobnymi argumentami co Leibniz - spędzili całe życie na badaniach
mózgu i nie znaleźli żadnych fizycznych oznak świadomości, która by się
tam znajdowała, więc może należy ona jednak do sfery duchowej.
Ostatecznie kwestię tę rozstrzygają dowody, że mózg w istocie
uczestniczy w myśleniu, choć nie w taki sposób, żeby było to widoczne
dla osoby zaglądającej do otwartej czaszki. Zmiany w usposobieniu
Phineasa Gage'a spowodował całkowicie fizyczny metalowy pręt, który
przebił się przez całkowicie fizyczną głowę. I oczywiście nie trzeba
było czekać do roku 1848, żeby stało się jasne, że cios w głowę może
mieć wpływ na świadomość i pamięć człowieka, a jeśli jest bardzo silny,
nawet na stałe je zniszczyć. Każdy wie, że otępienie może pozbawić nas
zdolności racjonalnego myślenia, a kawa i alkohol mogą, choć w różny
sposób, rozbudzić namiętność. (Jak ujmuje to Pinker: "Wiemy teraz, że
rzekomo niematerialna dusza może zostać przepołowiona nożem, zmieniona
substancjami chemicznymi, poruszona lub zatrzymana prądem elektrycznym i zniszczona silnym uderzeniem lub brakiem tlenu"16).
Zmianą w stosunku do wcześniejszych czasów jest to, że obecnie możemy
obserwować mózg podczas pracy. Obrazowanie tego narządu za pomocą
funkcjonalnego rezonansu magnetycznego pokazuje, które jego obszary
uaktywniają się w danej chwili, a to pozwala stwierdzić, czy ten, kto
jest badany, myśli o ulubionej piosence, planie mieszkania czy zadaniu
matematycznym. A być może już niedługo, przyglądając się obrazowi mózgu
osoby śpiącej, będziemy potrafili rozpoznać, o czym śni17.
Czy jest jakaś szansa na obronę stanowiska Kartezjusza? Istnieją poważne
różnice między zdarzeniami umysłowymi i fizycznymi, w związku z czym
niektórzy współcześni filozofowie opowiadają się za - jak to nazywają -
łagodną formą dualizmu18. Warto omówić te poglądy, lecz nie w tym miejscu. Prawie nikt jednak nie broni ekstremalnego dualizmu
głoszonego przez Kartezjusza, tak zwanego dualizmu substancjalnego,
zgodnie z którym umysł jest czymś zupełnie odrębnym od mózgu, a proces
myślenia przebiega w sferze niematerialnej, w oderwaniu od praw natury.
Ta teoria jest martwa, tak martwa, że bardziej być nie może.
Rozumne mięso
No dobrze, ale co w takim razie jest fizyczną siedzibą myśli? Co jest
źródłem naszych emocji, decyzji, namiętności, cierpień i wszystkiego
innego? Nawet dualiści muszą znaleźć odpowiedź na jakąś wersję tego
pytania. Dusza musi przecież w którymś miejscu łączyć się z naszym bytem
fizycznym, żeby ciało mogło działać i odbierać informacje zmysłowe.
(Kartezjusz uważał, że takim łącznikiem jest szyszynka).
Przez większość dziejów sądzono, że odpowiedzią jest serce. Wierzyły w to różne populacje na całym świecie, w tym Majowie, Aztekowie, Inuici,
Hopi, Żydzi, Egipcjanie, Indusi i Chińczycy. Taki pogląd leży też u podstaw zachodniej filozofii. Arystoteles pisał: "Oczywiście mózg nie
odpowiada w ogóle za żadne doznania. Właściwy pogląd [jest taki], że
siedzibą i źródłem doznań jest okolica serca. [...] Ruchy przyjemności i bólu, a ogólnie wszelkie doznania, mają wyraźnie swoje źródło w sercu"4. Rzeczywiście serce reaguje na uczucia - wali, kiedy
ogarnia nas gniew lub pożądanie, a ucisza się, gdy jesteśmy
spokojni19.
Mózg jednak jest dla niego poważnym rywalem. Z pewnych eksperymentów
psychologicznych wynika, że w dość powszechnej opinii nasza świadomość
jest umiejscowiona powyżej szyi20. W badaniach prowadzonych
wspólnie z moją współpracowniczką i żoną, Christiną Starmans,
odkryliśmy, że nawet małe dzieci, kiedy poprosi się je na różne sposoby
o wskazanie, "gdzie" znajduje się ich osoba, "ja", najczęściej
odpowiadają, że nie w klatce piersiowej, tylko dokładnie między
oczami21.
Głowa czy serce? Debatuje się nad tym od wieków, co zgrabnie wyrażają
słowa z Kupca weneckiego napisanego pod koniec XVI wieku:
Powiedz, gdzie się miłość rodzi?
Czy w głowie, czy w sercu wschodzi?22
Jak zapewne słyszałeś, dziś już znamy odpowiedź - myśli powstają w głowie. Masa mózgu stanowi zaledwie jedną pięćdziesiątą masy ciała, ale
zużywa on około jednej czwartej kalorii, które spalamy, pozostając w spoczynku. Dosłownie pochłania energię. Poza tym jest ogromny. Głowa
noworodka jest nieproporcjonalnie duża i dlatego właśnie poród u kobiet
jest tak długi i bolesny w porównaniu z porodami samic innych gatunków.
Jeśli nigdy nie widziałeś mózgu, być może wyobrażasz sobie, że ma
imponujący wygląd. W końcu nieraz opisuje się go jako najbardziej
skomplikowaną rzecz w znanym nam wszechświecie. Może się jarzy albo
błyska kolorowymi światełkami? A jednak nie, bo to po prostu mięso.
Można go jeść - sam próbowałem z sosem śmietanowym (oczywiście nie
ludzki mózg, bo tego absolutnie nie powinno się jeść, gdyż można się
zarazić kuru, straszną chorobą podobną do choroby szalonych krów, co
jest jednym z powodów, by nie uprawiać kanibalizmu). Po wyjęciu z czaszki mózg jest matowoszary, natomiast w głowie - jasnoczerwony dzięki
silnemu ukrwieniu.
Terry Bisson napisał opowiadanie science fiction, w którym świetnie
uchwycił, jakie to dziwne23. Jest to dialog dwójki
hiperinteligentnych obcych przemierzających wszechświat w poszukiwaniu
istot rozumnych i znajdujących nas:
- Z mięsa. One są z mięsa.
- Z mięsa?
- Nie ma wątpliwości. Wyłapaliśmy kilka z różnych części planety,
wzięliśmy na pokład statków zwiadowczych i dogłębnie zbadaliśmy. Samo
mięso.
- To niemożliwe. A te sygnały radiowe? Komunikaty do gwiazd?
- Używają fal radiowych, ale sygnały nie pochodzą z nich. Pochodzą z maszyn.
- A kto zrobił maszyny? To z nimi się chcemy skontaktować.
- One zrobiły maszyny. To ci właśnie próbuję powiedzieć. Mięso zrobiło
maszyny.
- Idiotyzm. Jak mięso może zrobić maszynę? Wmawiasz mi, że istnieje
mięso, które myśli.
Ostatecznie obcy postanawiają usunąć te dane z rejestrów i zgłosić, że
nasz układ słoneczny jest niezamieszkany.
-----
Zgłębianie tajemnicy "myślącego mięsa" rozpoczniemy skromnie od neuronów
i stopniowo przejdziemy do bardziej skomplikowanych spraw. Wagowo
większość mózgu stanowią tłuszcz i krew, ponadto znajdują się w nim
jeszcze inne komórki oprócz neuronów (mniej więcej połowa mózgu jest
zbudowana z komórek glejowych, które wzmacniają, uprzątają i odżywiają
komórki nerwowe). Mimo to opowieść o życiu umysłowym jest zasadniczo
opowieścią o neuronach i dlatego dziedzinę zajmującą się badaniem
biologicznych podstaw myślenia nazwano neuronauką24. Poniżej
przedstawiono części neuronu.
Podobnie jak inne komórki neurony mają ciało komórki utrzymujące ją przy
życiu, a w nim mieści się jądro komórkowe zawierające chromosomy
składające się z DNA. Ciało komórki koordynuje też sygnały dopływające z innych neuronów i zmysłów. Odbiera te informacje za pomocą dendrytów,
czyli wychodzących z niego wypustek rozgałęziających się jak konary
drzew (stąd ich nazwa wywodząca się od greckiego słowa oznaczającego
drzewo). Jeśli ciało komórki otrzyma odpowiedni sygnał wejściowy z dendrytów, dochodzi do wygenerowania potencjału czynnościowego (zwanego
też iglicowym lub w skrócie iglicą), który przesuwa się wzdłuż długiej
części neuronu zwanej aksonem. Dendryty są krótkie, natomiast aksony
długie - mogą przebiegać nawet od rdzenia kręgowego do dużego palca u stopy. Aksony mają osłonkę mielinową - otoczkę zbudowaną między innymi z cząsteczek lipidowych - która pełni funkcję podobną do izolacji przewodu
elektrycznego, usprawniając komunikację neuronów. Choroby takie jak np.
stwardnienie rozsiane powodują niszczenie osłonek mielinowych, co
prowadzi do zaburzeń ruchowych oraz zaburzeń procesów percepcji i myślenia.
Neurony porozumiewają się zatem między sobą oraz, rzadziej, z narządami
i mięśniami.
Podsumowując, typowy przepływ informacji wygląda następująco:
dendryty > ciało komórki > akson > dendryty innych neuronów
Neurony czuciowe (dośrodkowe) odbierają informacje z zewnętrznego
świata. Neurony ruchowe (odśrodkowe) wysyłają sygnały mające skutki na
zewnątrz. Kiedy po dotknięciu gorącego przedmiotu odczuwasz ból, dzieje
się tak dzięki neuronom czuciowym. Jeśli po coś sięgasz, jest to możliwe
dzięki neuronom ruchowym. Jeszcze inne neurony - kojarzeniowe
(interneurony) - nie komunikują się bezpośrednio ze światem zewnętrznym,
tylko między sobą, i w ten sposób odbywa się myślenie.
Kryje się tu pewna zagadka. Porozumiewanie się neuronów między sobą i łączność ze światem odbywają się na zasadzie wszystko albo nic.
Potencjał czynnościowy powstaje albo nie, a kiedy powstanie, jego
wielkość dla danego neuronu jest zawsze taka sama. To jak z wystrzałem z pistoletu - kula nie poleci szybciej tylko dlatego, że z całej siły
pociągnąłeś cyngiel. Natomiast percepcja i wykonywane ruchy są
stopniowane. Odczuwasz różnicę, dotykając ciepłego talerza i gorącego
piekarnika, a szturchnąć kogoś możesz delikatnie albo bardzo mocno.
Rozwiązanie tej zagadki polega na tym, że zespoły neuronów mają swoje
sposoby, żeby informować o intensywności doświadczenia i potrzebnego
działania. Jednym z nich jest liczba neuronów generujących potencjał
czynnościowy. Jeśli N neuronów odpowiada za łagodne doświadczenie, N x
100 może odpowiadać za silniejsze. Inny sposób to częstotliwość
wytwarzania potencjału czynnościowego przez poszczególne neurony. Przy
łagodnych doznaniach jej wzorzec może wyglądać tak: iglica ... iglica ...
iglica ... iglica, a przy intensywnych następująco:
iglicaiglicaiglicaiglica. Podobnym sposobem kodowania można wyjaśnić
przesyłanie przez neurony ruchowe informacji o intensywności ruchu,
który ma być wykonany, co pozwala nam zarówno uderzyć pięścią w ścianę,
jak i delikatnie pogłaskać niemowlę.
Jednego z ważnych odkryć dotyczących neuronów dokonał prekursor
neuronauki Santiago Ramón y Cajal pod koniec XIX wieku. Wspomniałem
wcześniej, że neurony porozumiewają się ze sobą, a informacje
przepływają od aksonu jednej komórki nerwowej do dendrytu drugiej. Tyle
że neurony nie stykają się ze sobą, między aksonem jednego a dendrytem
drugiego znajduje się bowiem wąska szczelina, której szerokość wynosi
zazwyczaj od 20 do 40 nanometrów. Nazywa się ją synapsą.
W ostatnim stuleciu toczyła się szeroko zakrojona dyskusja dotycząca
tego, w jaki sposób komunikat przedostaje się przez tę szczelinę - czy
przesyłany jest chemicznie, czy elektrycznie. Nazwano te spory wojną
zupy z iskrami25. Bez wdawania się w szczegóły podsumuję, że
wygrała zupa. Jak odkrył Cajal, kiedy w neuronie powstaje potencjał
czynnościowy, akson uwalnia do szczeliny związki chemiczne, które dziś
nazywamy neuroprzekaźnikami. To one przebywają synapsę i oddziałują na
dendryty drugiego neuronu.
Wcześniej wspomniałem, że ciało komórki nerwowej decyduje, kiedy
wygenerować potencjał czynnościowy, na podstawie sygnałów otrzymywanych
od dendrytów. Teraz mogę nieco rozwinąć to stwierdzenie.
Neuroprzekaźniki docierające do dendrytów mogą mieć działanie
pobudzające, co zwiększa prawdopodobieństwo wygenerowania potencjału
czynnościowego, lub hamujące, co zmniejsza takie prawdopodobieństwo.
Ciała komórek sumują wartości tych napływających sygnałów, obliczając,
czy suma jest dostatecznie wysoka, by powstała iglica.
Neuroprzekaźniki odgrywają ważną rolę w opowieści o pracy mózgu i mają
ogromne znaczenie praktyczne. Pełnią w organizmie liczne funkcje, a rozmaitość ich interakcji z różnymi związkami chemicznymi wykorzystano
przy opracowywaniu wielu leków, w rezultacie otrzymując środki
farmakologiczne, które leczą choroby, zwiększają przyjemność lub
poprawiają koncentrację.
Albo zabijają. Przykładem śmiertelnej interakcji z neuroprzekaźnikami
może być działanie kurary, substancji używanej przez niektóre
południowoamerykańskie plemiona podczas polowań - wystarczy nałożyć
niewielką ilość na czubek strzały wypuszczanej z łuku lub strzałki z dmuchawki. Kurara jest antagonistą, czyli utrudnia działanie konkretnych
neuroprzekaźników. Mówiąc dokładniej, blokuje wrażliwość na
acetylocholinę, która służy neuronom ruchowym do porozumiewania się z mięśniami. W ten sposób kurara paraliżuje zwierzynę. W odpowiednio dużej
dawce zabija, bo neurony ruchowe są niezbędne również do oddychania. Co
bardzo wygodne, kurara nie działa na przewód pokarmowy, toteż można
spożyć zwierzynę upolowaną z jej pomocą.
Inne preparaty są z kolei agonistami, czyli zwiększają dostępność
neuroprzekaźników, które może wykorzystywać mózg. A konkretniej
zwiększają skuteczność neuroprzekaźników takich jak np. noradrenalina,
które uczestniczą w pobudzeniu, zwiększaniu przyjemności i czujności
oraz poprawie skupienia uwagi. Według takiego mechanizmu działają
amfetamina, kokaina i Ritalin, choć na różne sposoby i z różną
intensywnością.
-----
Myślenie to zatem "rozmowy" neuronów z neuronami za pośrednictwem
neuroprzekaźników. Według jednego z szacunków mózg dorosłego człowieka
zawiera około osiemdziesięciu sześciu miliardów neuronów, z których
każdy kontaktuje się z tysiącami lub dziesiątkami tysięcy innych, co
daje setki bilionów połączeń i niewyobrażalną liczbę
kombinacji26.
Ale w jaki sposób to porozumiewanie się neuronów prowadzi do
doświadczania przez nas takich czy innych przeżyć? Jak to możliwe, że
generowanie lub nie potencjałów czynnościowych według różnych wzorców
powoduje nasz śmiech po przeczytaniu świetnego tweeta lub rozpacz po
śmierci ukochanej osoby? A co z podejmowanym przez nas działaniem? Nasze
mózgi są obiektami fizycznymi, lecz tak zaprogramowanymi, by skłaniać
nas do działania w sposób pozornie wykraczający poza prawa fizyki.
William James przedstawił to następująco:
Jeśli na stole rozsypie się opiłki żelaza, a w ich pobliżu umieści się
magnes, opiłki przelecą pewną odległość w powietrzu i przylgną do jego
powierzchni. [...] Gdyby jednak zasłonić tekturą bieguny magnesu, opiłki
przyczepią się do kartonu i pozostaną tam na zawsze, nie próbując ominąć
jego brzegów. [...] Jeśli teraz przejdziemy od takich jak te działań do
postępowania istot żywych, zauważymy wyraźną różnicę. Romeo pragnie
Julii jak opiłki pragną magnesu, więc jeśli nie napotka przeszkód,
posuwa się w jej kierunku po linii prostej, tak jak opiłki. Natomiast
gdyby między Romeo a Julią wzniesiono mur, nie tkwiliby przy nim, głupio
przyciskając do niego twarze po przeciwnych stronach jak magnes i opiłki
rozdzielone tekturą. Romeo szybko znajduje okrężną drogę, wspinając się
na mur lub radząc sobie w inny sposób, żeby pocałować usta Julii. W przypadku opiłków droga jest ustalona, a to, czy dotrą do celu, zależy
od przypadków. Natomiast dla zakochanego ustalony jest cel, a droga może
być modyfikowana w nieskończoność27.
Inne stworzenia obdarzone mózgiem również mają zdolność odczuwania i racjonalnego działania. Szympans może trząść się ze strachu lub wyrażać
gniew rykiem. Gepard goniący antylopę, która wbiega za drzewo, nie
wpadnie z rozpędem na pień, tylko go okrąży. Jak mózgi robią to
wszystko?
Ludzie często wpadają w pułapkę pozornie paradoksalnego pytania: Czy to
nie dziwne, że wykorzystujemy swój mózg do zrozumienia swojego mózgu?
Fizyk Emerson M. Pugh napisał: "Gdyby ludzki mózg był tak prosty, że
potrafilibyśmy go zrozumieć, bylibyśmy tak prości, że nie moglibyśmy
tego zrobić". Z kolei komik Emo Philips stwierdził: "Kiedyś sądziłem, że
mózg jest najwspanialszym narządem mojego ciała. Potem uświadomiłem
sobie, kto mi to mówi".
Karol Darwin miał na ten temat własne zdanie - twierdził, że ludzki mózg
jest drugim najbardziej interesującym obiektem w przyrodzie. Co
mogłoby być wspanialsze? Cóż, spójrz na ziemię:
Przecież znanym powszechnie jest fakt, że nawet bardzo nieznaczna ilość
substancji nerwowej może być siedliskiem doskonale rozwiniętych władz
duchowych. Tak np. zwoje mózgowe mrówek objętością swoją nie przenoszące
ćwierci grubości główki od szpilki, są skupiskiem doskonałych
instynktów, niezmiernych zdolności oraz wielkiej ilości wszelkich uczuć.
Pod tym względem mózg mrówki jest jednym z najwięcej zdumiewających
atomów substancji, dużo więcej od ludzkiego mózgu zasługującym na
podziw28.
Mamy jednak powody do optymizmu, jeśli chodzi o zrozumienie, jak to się
dzieje, że dzięki mózgowi jesteśmy inteligentni, my i mrówki. Kiedy
mówiłem o dualizmie kartezjańskim, podałem komputery jako przykład
czysto fizycznych obiektów dysponujących możliwościami, które kojarzymy
z inteligencją. Teraz możemy pójść dalej i uświadomić sobie, że praca
komputerów polega na prostych procesach, składających się z głupich
czynności, takich jak zmienianie 0 w 1 lub 1 w 0. Jeśli dostateczną
liczbę tego typu procesów zestawimy razem we właściwy sposób, otrzymamy
zdolność gry w szachy, wykonywania obliczeń matematycznych, rozbioru
zdania i realizowania wielu innych zadań. I tu dochodzimy do punktu
stycznego informatyki z neuronauką, te binarne operacje są bowiem
zaskakująco podobne do podstawowej dychotomii przejawianej przez
neurony, które generują potencjał czynnościowy lub nie. I na tym polega
postęp w naszych rozważaniach. Przykład komputerów wskazuje, że projekt
neuronauki jest wykonalny - że inteligencja może powstać w wyniku
odpowiednich interakcji elementów całkowicie pozbawionych inteligencji.
Jak w latach czterdziestych XX wieku rozważał polimata Alan Turing,
umysł ludzki może być maszyną liczącą29.
Umysł jako komputer? Takie stwierdzenie nieraz spotyka się z lekceważącą
reakcją. Były przecież czasy, gdy mózg postrzegano jako maszynę
hydrauliczną lub zegar, później jako sieć telegraficzną, następnie jako
centralę telefoniczną i teraz w końcu jako komputer. Być może to po
prostu kolejna metafora - takie sobie gadanie, które kiedyś zostanie
zastąpione czymś nowym.
Zgadzam się, że mówienie o mózgu jako obiekcie zbliżonym do maca lub
peceta jest tylko przenośnią, i to nienajlepszą. Neurony komunikują się
znacznie wolniej niż części komputera, a mózg jest "zaprogramowany"
inaczej niż urządzenie, na którym piszę te słowa. Większość obszarów
mózgu działa jednocześnie - równolegle - podczas gdy komputery działają
szeregowo [obecnie komputery w większości też prowadzą obliczenia
równoległe - przyp. tłum.].
Poza tym istnieją tysiące bardziej konkretnych różnic w funkcjonowaniu
komputerów i mózgów. Weźmy choćby przypadek, który dokładniej wyjaśnię
później, przy omawianiu pamięci. Okazuje się, że kiedy zadajemy komuś
pytanie o minione wydarzenie, samo to pytanie może zmienić wspomnienie
danej sceny w umyśle pytanej osoby. Jeśli pokażesz komuś film, a potem
go zapytasz: "Widziałeś dzieci wsiadające do szkolnego autobusu?",
zwiększa się prawdopodobieństwo, że ten ktoś będzie później pamiętał
obecność szkolnego autobusu w filmie, nawet jeśli go tam nie
było30. Co więcej, wielokrotne powtarzanie pytania może prowadzić
do stworzenia fałszywych wspomnień. Komputery natomiast nie działają w taki sposób. Możesz setki razy wyszukiwać frazę "szkolny autobus", ale
nie spowoduje to utworzenia na twardym dysku pliku o nazwie "szkolny
autobus". Pamięci ludzka i komputerowa działają w zupełnie inny sposób.
Istnieje jednak aspekt pozwalający porównywać mózg do komputera. Mózg
przetwarza informacje - liczy. Jeszcze nie tak dawno, w czasach, gdy
Alan Turing prowadził swoje pionierskie prace, które położyły podwaliny
pod sztuczną inteligencję, angielskie słowo computer oznaczało osobę
wykonującą obliczenia, czyli rachmistrza. Nazwanie mózgu komputerem w takim właśnie sensie nie jest metaforą. Jest za to ciekawym
twierdzeniem. Oznacza bowiem, że mózg przeprowadza obliczenia
matematyczne i logiczne, że operuje symbolami. Obliczenie, że jeden
dodać jeden równa się dwa, jest przetwarzaniem danych, podobnie jak
rozumowanie, że jeśli wszyscy mężczyźni są śmiertelni i Sokrates jest
mężczyzną, to Sokrates jest śmiertelny. Koncepcja, że mózgi w tym sensie
są komputerami, wpłynęła na psychologiczne teorie życia umysłowego, i wrócimy do niej przy omawianiu takich zdolności jak mowa i postrzeganie.
Traktowanie mózgu jako komputera niesie ze sobą ciekawe konsekwencje -
otóż podobnie jak badanie przetwarzania informacji może dostarczyć nam
wiedzy przydatnej w psychologii, tak badania umysłu mogą pomóc w tworzeniu lepszych komputerów. Kiedy chce się skonstruować maszynę,
która potrafi chodzić po linii prostej, rozpoznaje twarze i rozumie
mowę, warto ustalić, jak robią to ludzie, biorąc przykład z Leonarda da
Vinci, który badał skrzydła ptaków, żeby zrozumieć, jak zbudować maszynę
latającą.
-----
Mózg nie jest po prostu dużą miską owsianki. Zawiera części mające różne
funkcje. Te części nazywa się nieraz obszarami, układami, modułami lub
zdolnościami umysłowymi. Językoznawca Noam Chomsky nazwał je nawet
"narządami umysłowymi", żeby podkreślić, że mogą one tak się od siebie
różnić jak narządy leżące poniżej szyi, na przykład nerki i śledziona31.
Prawdę mówiąc, pomysł, że życie psychiczne dzieli się na części, był
popularny już w czasach, gdy nikt jeszcze nie miał pojęcia o mózgu. Na
przykład Platon wyróżniał w nim trzy części - "duszę", która mieszka w klatce piersiowej i angażuje się w słuszny gniew, "apetyt" mieszczący
się w żołądku i związany z pożądaniem i pragnieniami oraz "rozum" w głowie (wreszcie!), który nadzoruje dwie pozostałe części.
Próbę podziału mózgu na części podjął między innymi Franz Joseph Gall,
twórca szkoły frenologii. Gall stworzył bardzo dobrą koncepcję i drugą
bardzo złą. Dobra głosiła, że różne części mózgu specjalizują się w różnych rzeczach, i jeśli chodzi o niektóre z nich, takie jak liczby,
czas i mowa, wielu współczesnych neuronaukowców by się z nim zgodziło. W początkach XIX wieku jego poglądy cieszyły się popularnością. Z tamtych
czasów pozostały nam ilustracje przedstawiające czaszkę z kropkowanymi
liniami oddzielającymi poszczególne części, przypominające plansze z podziałem krowy na karkówkę, polędwicę, udziec i tak dalej, tyle że
tutaj częściami są cechy i zdolności umysłowe.
W złej koncepcji - frenologii - Gall twierdził, że poszczególne obszary
mózgu, odpowiedzialne za konkretne funkcje, tym bardziej fizycznie się
rozwijają, im częściej są używane - co powoduje powstanie uwypukleń na
powierzchni czaszki. Jak utrzymywał, osoba obdarzona odpowiednimi
umiejętnościami z zakresu frenologii może poznać czyjś charakter, kładąc
badanemu ręce na głowie. Frenologia była w swoim czasie bardzo
popularna. Jej gorącym zwolennikiem był między innymi Karol Marks, który
czasem obmacywał głowy nowo poznanych osób. Również królowa Wiktoria
była oczarowana tą koncepcją i zatrudniała frenologów do badania czaszek
swoich dzieci32.
Nie muszę chyba mówić, że to niemądra koncepcja. Natomiast jeśli chodzi
o przekonanie, że poszczególne części mózgu odpowiadają za różne funkcje
- i to nie ogólne, jak rozum czy apetyt, tylko specjalistyczne, jak mowa
- Gall był naukowcem wyprzedzającym swoje czasy.
-----
Skoro mózg składa się z części, możemy lepiej poznać jego działanie, gdy
go rozłożymy. Zgrabnie wyraził to anatom Nicolaus Steno w 1669 roku:
Skoro mózg jest w istocie maszyną, nie możemy mieć nadziei, że odkryjemy
jego manipulacje sposobami różnymi od tych, które stosuje się do
poznania manipulacji innych maszyn. Pozostaje zatem zrobić to, co byśmy
zrobili w przypadku każdej innej maszyny, czyli rozłożyć go na części
kawałek po kawałku i sprawdzić, co mogą one robić samodzielnie, a co
razem33.
Można uznać, że właściwa neuronauka narodziła się, gdy uczeni zaczęli
wprowadzać w życie powyższą strategię, analizując te smutne przypadki, w których mózg uległ uszkodzeniu z przyczyn naturalnych. W 1861 roku
francuski lekarz Paul Broca zetknął się z pacjentem, który był
inteligentny i rozumiał wszystko, co się do niego mówiło, ale wypowiadał
tylko jedno słowo - "tan", zazwyczaj dwukrotnie, "tan, tan" -
niezależnie od tego, o co chodziło jego rozmówcom. Kiedy zmarł,
przeprowadzono sekcję, która wykazała uszkodzenia w części płata
czołowego obecnie nazywanej ośrodkiem Broki.
Wiele lat później neurolog Carl Wernicke miał do czynienia z pacjentką z innym zaburzeniem mowy - miała ona trudności ze zrozumieniem cudzych
wypowiedzi, a sama mówiła płynnie i szybko, tyle że nonsensownie. Było
to związane z innym obszarem mózgu znajdującym się w tylnej części płata
skroniowego, zazwyczaj w lewej półkuli mózgu. Nazwano go ośrodkiem
Wernickego. (Warto podkreślić, że ustalenie dokładnej lokalizacji
ośrodków Broki i Wernickego jest bardzo ważne ze względów praktycznych.
Lekarze przeprowadzający operacje mózgu muszą wiedzieć, gdzie znajdują
się obszary odpowiedzialne za istotne funkcje).
Ośrodki mowy to tylko jeden z przykładów odmiennych możliwości różnych
części mózgu. Przyjrzyjmy się teraz innym podczas krótkiego zwiedzania
mózgu.
Kora mózgowa jest zewnętrzną częścią mózgu znajdującą się tuż pod
czaszką. Pod nią z kolei mieszczą się liczne struktury, zwane
podkorowymi, mające ogromne znaczenie dla naszego życia psychicznego.
Usłyszałem kiedyś bardzo zgrabne porównanie mózgu do brzoskwini - jej
skórka to kora mózgowa, a pestka zawiera elementy podkorowe. (Miąższ
brzoskwini ilustruje istotę białą, w dużej mierze składającą się z komórek glejowych). Do struktur podkorowych należą:
Rdzeń przedłużony, który kontroluje funkcje odruchowe, w tym tętno,
ciśnienie tętnicze i przełykanie.
Móżdżek, uczestniczący w kontrolowaniu ruchów i postawy, uczeniu się
ruchów i niektórych aspektach mowy. (Chcąc pojąć ogromną złożoność tych
struktur, warto wiedzieć, że w móżdżku znajduje się około trzydziestu
miliardów neuronów).
Podwzgórze, odgrywające rolę w regulacji snu i czuwania, głodu i pragnienia oraz pożądania seksualnego. (Ta struktura najlepiej pasuje do
tego, co Platon mówił o pożądliwej części duszy, chociaż umiejscawiał ją
w żołądku).
Układ limbiczny, regulujący emocje.
Hipokamp, który uczestniczy w przechowywaniu informacji w pamięci
długotrwałej oraz utrwalaniu śladów pamięciowych dotyczących lokalizacji
i przestrzennego usytuowania obiektów.
Szyszynka, która reguluje cykl snu i czuwania poprzez produkcję
melatoniny. Jest strukturą interesującą dla historyków nauki i filozofii, bo, zdaniem Kartezjusza, służyła jako łącznik między ciałem i duszą.
Przejdźmy teraz do skórki naszej brzoskwini. Pierwszym, co rzuca się w oczy po spojrzeniu na mózg, jest jego silne pofałdowanie. Jest on jakby
pognieciony [jak kartka w dłoni - przyp. tłum.]. Gdyby korę
rozprostować, zajęłaby powierzchnię około 0,2 metra kwadratowego.
Kora mózgowa dzieli się na płaty - czołowy (dość wygodnie położony z przodu), ciemieniowy, potyliczny i skroniowy (obok skroni!).
W niektórych częściach kory znajdują się "mapy" - obszary mózgu
odpowiadające częściom ciała. Przy działaniu słabym prądem elektrycznym
na neurony w pierwszorzędowej korze ruchowej obserwuje się drgnięcie w odpowiadającej im części ciała. Z kolei bodźce elektryczne oddziałujące
na korę czuciową wywołują odczucia w odpowiadających danym miejscom
obszarach. Rozkład tych skupisk neuronów w korze mózgowej nazwano
mapami, są one bowiem izomorficzne z ciałem. Oznacza to, że na przykład
część mózgu odzwierciedlająca prawy palec wskazujący znajduje się blisko
części mózgu reprezentującej prawy kciuk, a ta z kolei w pobliżu części
odzwierciedlającej prawy nadgarstek.
O ile jednak układy elementów map ruchowej i czuciowej odpowiadają
układowi części ciała, o tyle ich wielkości już nie. Wielkość
poszczególnych obszarów w mózgu jest zależna raczej od intensywności i skomplikowania funkcji wykonywanych przez odpowiednią część ciała. Na
przykład część kory mózgowej odzwierciedlająca dłoń jest większa od tej
odpowiadającej klatce piersiowej, bo w dłoni przebiega znacznie więcej
procesów czuciowych, którymi musi kierować większy obszar mózgu.
Poza opisanymi wcześniej mapami większa część kory mózgowej bierze
udział w funkcjach wyższego rzędu, takich jak mowa, rozumowanie i ocena
moralna. Ryby nie mają kory mózgowej, gady i ptaki mają odrobinę, ssaki
więcej, a naczelne, w tym człowiek, mają jej dużo.
Skąd wiemy, co robią poszczególne części mózgu? Była już mowa o bodźcach
elektrycznych stosowanych w różnych częściach tego narządu, ale taką
metodę wykorzystuje się rzadko i zazwyczaj u osób przechodzących
operację mózgu. Znacznie bardziej rozpowszechnione jest badanie w czasie
rzeczywistym aktywności mózgu zdrowych osób bez urazów głowy. Często
wykorzystuje się do tego metodę funkcjonalnego rezonansu magnetycznego
(fMRI) - za jej pomocą, dzięki silnemu polu magnetycznemu, można mierzyć
przepływy krwi w mózgu i obserwować, które jego części uaktywniają się,
gdy badany myśli o różnych rzeczach. Jest to zatem okazja, żeby niemal
dosłownie czytać komuś w myślach.
Stale też opracowywane są nowe techniki badań. Jedna z nich nie obrazuje
mózgu, tylko na niego wpływa. Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna
(TMS), bo o niej mowa, polega na wykorzystywaniu pól magnetycznych do
pobudzania komórek mózgowych. Zastosowana do odpowiedniej części mózgu
może na przykład upośledzić mowę, a do innej - wywołać u pacjenta ruchy
bezwiedne. (Sam miałem okazję doświadczyć jej działania podczas
zwiedzania laboratorium w Kioto - dziwnie było patrzeć, jak moje palce
poruszały się same).
Bardzo dużo dowiadujemy się o mózgu również dzięki tak zwanym
eksperymentom naturalnym, dostarczającym danych z badań osób, które
doznały udaru lub uszkodzeń w wyniku wypadku albo mają guz, podobnie jak
to było z nieszczęsnymi Phineasem Gage'em i Gregiem F. W następstwie
takich tragicznych zdarzeń odkrywamy, które części mózgu odpowiadają za
które funkcje, co pomaga zrozumieć konkretne powiązania umysłu z mózgiem.
Przyjrzyjmy się choćby przykładowi uszkodzenia mózgu, które powoduje
agnozję, czyli zaburzenia percepcji. Osoby z agnozją wzrokową widzą
dobrze, ale nie potrafią rozpoznawać obiektów. Zdarza się, że po
pokazaniu im obrazka opisują jego poszczególne części, natomiast nie
rozpoznają całości. Jednym z rodzajów agnozji jest prozopagnozja
polegająca na niezdolności rozpoznawania twarzy. Wiele lat temu Oliver
Sacks napisał klasyczną już książkę Mężczyzna, który pomylił swoją żonę
z kapeluszem34. Przedstawia w niej analizy przypadków osób
mających nietypowe zaburzenia neurologiczne, między innymi mężczyzny z tak silną prozopagnozją, że nie potrafił odróżnić twarzy swojej żony od
jej kapelusza. Przy łagodniejszych i bardziej rozpowszechnionych formach
tego zaburzenia dotknięte nim osoby umieją rozpoznać twarze jako twarze,
ale do kogo należą, już nie. Wszystko to ilustruje różnicę między
doznaniem a percepcją, czym zajmiemy się w dalszej części książki.
-----
Gdyby spojrzeć na mózg wyjęty z czaszki i położony na stole, wyda nam
się symetryczny. Ale taki nie jest. Przejawem jego asymetrii jest
ręczność. Część osób jest praworęczna, część leworęczna, a ponieważ
motoryką steruje mózg, wskazuje to, że on sam jest asymetryczny. Ma
półkule lewą i prawą, które wcale nie są identyczne.
Popularne artykuły często z dużą przesadą opisują różnice między
półkulami. Nie ma czegoś takiego jak "osoby prawopółkulowe" i "osoby
lewopółkulowe". Większość funkcji mózgu jest wykonywana w obu półkulach.
Mimo wszystko różnice istnieją. Lewa półkula zazwyczaj w większym
stopniu jest zaangażowana w mowę oraz rozumowanie i logiczne myślenie, a prawa w interakcje społeczne, wyobraźnię i muzykę. Niektóre z różnic
między prawą a lewą stroną są wrodzone, a inne powstają w wyniku
doświadczeń. Jednym z ciekawych przykładów kształtowania naszych mózgów
przez kulturę jest nauka czytania - stosunkowo niedawny ludzki
wynalazek. U osoby uczącej się czytać dochodzi do stopniowej
rekonfiguracji mózgu, w którym w lewej półkuli powstaje obszar
uaktywniający się podczas patrzenia na słowa (nazywany "skrzynką
literową"), a przetwarzanie widoku twarzy przesuwa się bardziej w stronę
prawej półkuli35.
Półkule mózgowe kontaktują się ze światem na zasadzie organizacji
przeciwstronnej - wskutek nie do końca zrozumiałego kaprysu ewolucji
prawa półkula widzi lewą stronę świata, a lewa półkula prawą. Podobnie
prawa półkula kontroluje lewą stronę ciała, a lewa prawą.
Powiedzmy, że psycholog szybko pokazałby ci obrazek w lewym polu
widzenia - zbyt szybko, żebyś mógł odwrócić wzrok i spojrzeć na niego
wprost. Potem poprosiłby o nazwanie obiektu z obrazka. Informacja
dotycząca obrazka trafiłaby do prawej strony mózgu. Zazwyczaj jednak to
lewa półkula przetwarza mowę, dlatego nastąpiłby ułamek sekundy zwłoki,
zanim nazwałbyś obiekt, bo informacja musiałaby przepłynąć na lewą
stronę, gdzie zmagazynowane są nazwy. Gdyby obrazek pokazano ci w prawym
polu widzenia, zareagowałbyś odrobinę szybciej.
Informacje przepływają z jednej półkuli do drugiej głównie przez spoidło
wielkie, zwane też ciałem modzelowatym - sieć neuronów znajdującą się w połowie mózgu. Jeśli wyobrazisz sobie, że dwie półkule są miastem
przeciętym na pół rzeką, jak Budapeszt Dunajem, spoidło wielkie będzie
pełniło funkcję tysięcy małych mostów łączących obie strony.
A co by się stało, gdyby ciało modzelowate przeciąć? Stosowano taką
metodę jako zabieg ostatniej szansy w przypadkach skrajnie ciężkiej
padaczki. To, co dzieje się w mózgu podczas napadu padaczkowego, można
porównać do burzy elektrycznej, a przecięcie spoidła wielkiego miało na
celu ograniczenie jej do jednej półkuli. I taka operacja rzeczywiście
pomagała. Ale jej następstwem było uniemożliwienie swobodnej komunikacji
obu półkul, co niosło ze sobą poważne skutki.
W jednym z przypadków pacjentka z podzielonym mózgiem uświadomiła sobie,
że zaczęła ubierać się prawą ręką, a rozbierać lewą. Inny pacjent
podczas robienia zakupów wkładał produkty do koszyka jedną ręką, a wyjmował drugą. Jeszcze inny nagle bezwiednie uderzał lewą ręką swoją
żonę; lewa ręka kolejnego pacjenta usiłowała go udusić. Taki typ
zachowania zdarza się na tyle często u osób z podzielonym mózgiem, że
nadano mu nazwę - zespół obcej ręki36. Dwie części mózgu po
rozdzieleniu nie są już w stanie zgodnie działać i można je traktować
jako dwa podmioty zajmujące jedno ciało, a czasem o nie walczące.
Przypadki osób z podzielonym mózgiem posłużyły niektórym naukowcom i filozofom za podstawę niepokojących wniosków. Twierdzą oni, że u każdego
z nas, włącznie z tymi z nienaruszonym spoidłem wielkim, można traktować
każdą półkulę mózgu jako oddzielną osobę. Jesteś posługujący się mową ty
- osoba, która przeważnie rządzi i która czyta te słowa. Ale jest też
drugi ty - cichy wspólnik, również świadomy, siedzący obok używającego
mowy ja. Kiedy podzielisz mózg, uwolnisz milczące ja od dominującego i oba te ja mogą walczyć o kontrolę. To radykalne podejście budzi jednak
kontrowersje, a poza tym nie ma zgodnego stanowiska na temat tego, co
naprawdę dzieje się w umyśle (lub umysłach) osoby z podzielonym
mózgiem37.
-----
Nasza krótka wycieczka po mózgu dobiegła końca. W następnych rozdziałach
będziemy zgłębiać procesy psychiczne, takie jak podejmowanie decyzji,
zapamiętywanie i przeżycia emocjonalne. Wiemy, że wszystkie one są
wynikiem aktywności mózgu - zgodnej współpracy neuronów. Jest to
niesamowite odkrycie.
Niestety niektórzy nadmiernie skupiają się na mózgu i zaniedbują
umysł. Od czasu do czasu natykamy się na neuronaukowców twierdzących, że
to ich dziedzina jest prawdziwą nauką. Owszem, można sobie dyskutować o koncepcjach, emocjach, pamięci krótkotrwałej i tym podobnych, ale w gruncie rzeczy poważne teorie dotyczą obszarów mózgu, neuronów i neuroprzekaźników. To właśnie się liczy. W świetle możliwości neuronauki
psychologia staje się nieistotna.
Takie ataki na psychologię wynikają z niezrozumienia, na czym polega
wyjaśnienie naukowe. Znajomość biologii molekularnej nie oznacza
bynajmniej, że przestaniemy się interesować sercem, nerkami, oddychaniem
i tak dalej. Anatomia i fizjologia nie przestały być potrzebne.
Samochody składają się z atomów, jednak dla zrozumienia ich działania
należy przeanalizować funkcje struktur wyższego rzędu, takich jak
silnik, skrzynia biegów czy hamulce - i dlatego fizycy nigdy nie
zastąpią mechaników samochodowych. Albo rozważmy analogię bliższą
psychologii. Najłatwiej zrozumiesz strategię wykorzystywaną przez
komputer podczas gry w szachy, gdy przeanalizujesz stosowane przez niego
programy, a nie materiały, z których jest zrobiony. Ten sam program może
być realizowany na komputerze typu mainframe z lat osiemdziesiątych XX
wieku, na komputerze stacjonarnym z lat dziewięćdziesiątych, na laptopie
z lat dwutysięcznych i na współczesnym smartfonie. Z każdym pokoleniem
zmienia się konstrukcja sprzętu, ale program może pozostać niezmienny.
Jeśli hipotetyczny neuronaukowiec podchodzi sceptycznie do tych
argumentów, można go spytać, jak by zareagował, gdyby fizyk powiedział
mu, że prawdziwa nauka o umyśle to w ostatecznym rozrachunku nauka o atomach i cząsteczkach, które z kolei składają się z cząstek
elementarnych, więc po co marnuje czas, opowiadając o neuronach,
komórkach glejowych, hipokampie i temu podobnych. Neuronaukowiec
natychmiast zaprotestowałby, że pewnych ważnych odkryć naukowych, jak
tego, że hipokamp uczestniczy w przechowywaniu wspomnień albo że w chorobie Parkinsona występuje niedobór dopaminy, nie sposób przedstawić
w języku fizyki. I to byłaby dobra odpowiedź. Psycholog mógłby
powiedzieć neuronaukowcowi mniej więcej to samo.
W rzeczywistości można się zajmować psychologią, nie poznawszy tajników
mózgu, mimo że umysł jest mózgiem. Niektórych z najbardziej
zdumiewających odkryć w naszej dziedzinie dokonali naukowcy, którzy nie
potrafią odróżnić neuronu od nicienia. A skoro o tym mowa, można być
psychologiem, nawet jeśli się nie zgłębiało ewolucji, chociaż mózg jest
owocem ewolucji. I można nim być, nawet jeśli się nie studiowało rozwoju
dziecka, mimo że wszyscy kiedyś byliśmy dziećmi. Wiele dróg zrozumienie
ma, jak ująłby to Yoda.
Myślę, że entuzjastyczne podejście do mózgu jest częściowo odbiciem
zdroworozsądkowego dualizmu, o którym była mowa wcześniej. Osobom
rozwodzącym się nad skutkami jakiegoś rodzaju psychoterapii lub
interwencji pedagogicznej zdarza się stwierdzić: "To zmienia mózg!".
Rzecz w tym, że wszystko zmienia mózg. Przeczytanie tego zdania
właśnie zmieniło twój mózg, bo o nim myślisz, a myślenie odbywa się w mózgu. Co więcej, przeczytanie tego zdania powoduje zmiany
długoterminowe, jako że część z niego zapamiętasz do jutra (gwarantuję),
a to oznacza, że struktura twojego mózgu zostanie zmodyfikowana w wyniku
tego doświadczenia. Gdyby istniała aktywność umysłowa, która nie
zmieniałaby mózgu, byłby to dowód na dualizm kartezjański i jedno z najbardziej zdumiewających odkryć naszych czasów. To jednak nigdy się
nie zdarzy, Kartezjusz bowiem się mylił.
Na tej samej zasadzie można by stwierdzić, że choć szczegóły relacji
między umysłem a mózgiem są interesujące, zaangażowanie mózgu w życie
psychiczne należy postrzegać jako oczywiste - a nie zawsze tak jest.
Wiele lat temu "New York Times" w dziale poświęconym nauce opublikował
artykuł zatytułowany In Pain and Joy of Envy, the Brain May Play a Role [Mózg może odgrywać rolę w cierpieniu i radości towarzyszącym
zawiści]. Może? - pomyślałem. A niby gdzie indziej miałyby się mieścić
cierpienie i radość, w dużym palcu u nogi?
-----
Niektórzy uważają, że neuronauka niewiele nam mówi o psychologii, i podchodzą z obojętnością zwłaszcza do lokalizacji funkcji w mózgu.
Filozof Jerry Fodor napisał: "Jeśli w kosmosie w ogóle trafia się umysł,
to znajduje się gdzieś na północ od szyi. Jaki dokładnie pożytek płynie
z wiedzy, jak daleko na północ?"38. Matthew Cobb, przenikliwy
obserwator rzeczywistości, dorzuca swoje trzy grosze w podobnym tonie:
"Mapa - nawet najlepsza dzięki danym z fMRI - nie pokazuje, jak coś
działa. Gdzie nie oznacza jak. Kiedy następnym razem przeczytasz, że
konkretną zdolność, emocję czy pojęcie przyporządkowano konkretnemu
obszarowi ludzkiego mózgu przy wykorzystaniu fMRI, zadaj sobie pytanie:
I co z tego?"39.
Ja nie podchodzę do tej kwestii aż tak sceptycznie. Wprawdzie uważam, że
często przecenia się przydatność neuronauki, ale niektóre jej odkrycia
rzeczywiście mają duże znaczenie dla teorii psychologicznych.
Przykładem mogą być badania Naomi Eisenberger i jej współpracowników. W jednym z nich prowadzono obrazowanie mózgu uczestników, którzy grali w wirtualną grę polegającą na rzucaniu do siebie nawzajem piłki. Każdy z badanych sądził, że gra z dwiema osobami40. W rzeczywistości był
to program komputerowy zaprojektowany tak, by dwoje wirtualnych graczy
rzucało piłkę do siebie nawzajem, co w rezultacie wywoływało u uczestnika poczucie wykluczenia.
To boli. Odrzucenie skutkuje cierpieniem, a to badanie przeprowadzono w celu sprawdzenia teorii, że ból odtrącenia wykazuje głębokie
podobieństwa z bólem fizycznym. A co pokazało obrazowanie mózgu? U badanych wykluczonych społecznie w porównaniu z tymi, którzy nie zostali
odrzuceni, zwiększyła się aktywacja w takich obszarach mózgu, jak część
grzbietowa przedniego zakrętu obręczy i przednia część wyspy, czyli tych
samych, które uaktywniają się podczas odczuwania fizycznego bólu. Ma to
zaskakujące (choć kontrowersyjne) implikacje: uśmierzenie jednego
rodzaju bólu powinno złagodzić również ból drugiego rodzaju. I rzeczywiście są pewne dowody na to, że leki takie jak np. Tylenol
(paracetamol), przeznaczone do zwalczania dolegliwości fizycznych, mogą
również łagodzić cierpienie spowodowane samotnością41.
Psychologii nie można redukować do neuronauki, ale neuronauka może
dostarczać nam ciekawych informacji o pracy mózgu.
-----
Poznaliśmy uzasadnienie materializmu, czyli teorii głoszącej, że źródłem
życia psychicznego jest mózg. Sporo wiemy o związkach konkretnych
aktywności mózgu z doświadczeniem i potrafimy to obserwować za pomocą
takich narzędzi jak np. fMRI. Uważny neuronaukowiec - niczym Święty
Mikołaj z piosenki śpiewanej przez Binga Crosby'ego - potrafi
stwierdzić, kiedy śpisz, a kiedy czuwasz; a być może wkrótce będzie w stanie powiedzieć, czy jesteś grzeczny, a przynajmniej czy masz grzeczne
czy niegrzeczne myśli.
Pozostaje jednak kwestia, którą filozof David Chalmers nazwał trudnym
problemem świadomości42. Jak to się dzieje, że uaktywnianie
się różnych obszarów mózgu odpowiada świadomym doświadczeniom? Wiemy, że
tak jest. Wiemy, że działania fizycznego obiektu - mięsa - są źródłem
odczuć towarzyszących przytrzaśnięciu ręki drzwiami samochodu, zjedzeniu
jajecznicy z ostrym sosem czy pocałowaniu kogoś po raz pierwszy. Ale w jaki sposób do tego dochodzi? Wydaje się, że to magia.
Przyjrzyjmy się temu problemowi z innej strony, wracając w tym celu do
komputerów. Mój laptop potrafi robić inteligentne rzeczy, na przykład
grać w szachy. Przeczy to poglądom Kartezjusza, który twierdził, że
rzeczy materialne są niezdolne do złożonych działań. Z tego, co wiemy,
mój laptop nie odczuwa jednak smutku samotności, rozgorączkowania
towarzyszącego gniewowi ani innych emocji. Czy wygrywa, czy przegrywa -
nie czuje nic. Gdybym zrzucił go ze schodów, nikt oprócz mnie by nie
cierpiał, a jeśli postanowię go rozłożyć i wykorzystać części, z całą
pewnością nie będzie to morderstwo. Czego tu zatem brakuje? Czym
należałoby uzupełnić maszynę, żeby posiadła zdolność odczuwania? A jeśli
to niemożliwe? Jeśli świadoma może być tylko istota z krwi i kości?
By poznać odpowiedzi na te pytania, możemy podążać wieloma drogami i niektóre z nich wybierzemy w następnym rozdziale. Myślę jednak, że
uczciwa odpowiedź, przynajmniej obecnie, brzmi: nikt tego jeszcze nie
wie.
Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki
Jeśli nie oznaczono inaczej, odniesienia do źródeł cytatów znajdują się w przypisach. [wróć]
https://publio.pl/przemiana-franz-kafka,p110029.html [dostęp 21.04.2025]. [wróć]
Odyseja, przeł. L. Siemieński, Wolne Lektury, https://wolnelektury.pl/katalog/lektura/homer-odyseja.html [dostęp 16.05.2025]. [wróć]
Arystoteles, O częściach zwierząt, przeł. P. Siwek, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1979. [wróć]