David Eagleman
Mózg. Opowieść o nas

Tytuł oryginału
The Brain: The Story of You

ISBN

Copyright © David Eagleman, 2015
Artwork copyright © Blink Entertainment trading as Blink Films, 2015
Published by arrangement with Canongate Books Ltd,
14 High Street, Edinburgh EH1 1TE
All rights reserved

Copyright © for the Polish translation by Zysk i S-ka Wydawnictwo s.j., Poznań 2018

Redakcja
Zofia Domańska

Jacket image by Blink Films UK
Jacket design by Peter Adlington

Opracowanie graficzne okładki
Krzysztof Kibart
www.designpartners.pl

Opracowanie graficzne i techniczne
Barbara i Przemysław Kida

Wydanie 1

Zysk i S-ka Wydawnictwo
ul. Wielka 10, 61-774 Poznań
tel. 61 853 27 51, 61 853 27 67
faks 61 852 63 26
dział handlowy, tel./faks 61 855 06 90
sklep@zysk.com.pl
www.zysk.com.pl

Wszelkie prawa zastrzeżone. Niniejszy plik jest objęty ochroną prawa autorskiego i zabezpieczony znakiem wodnym (watermark).

Uzyskany dostęp upoważnia wyłącznie do prywatnego użytku. Rozpowszechnianie całości lub fragmentu niniejszej publikacji w jakiejkolwiek postaci bez zgody właściciela praw jest zabronione.

Konwersję do wersji elektronicznej wykonano w Zysk i S-ka Wydawnictwo.

Spis treści

Okładka

Strona tytułowa

Strona redakcyjna

Wprowadzenie

1. Ja, czyli kto?

NARODZONY NIE ZNACZY, ŻE UKSZTAŁTOWANY

PRZYCINANIE POŁĄCZEŃ SYNAPTYCZNYCH: ODSŁANIANIE POSĄGU Z MARMURU

RYZYKOWNA GRA Z NATURĄ

LATA MŁODZIEŃCZE

PLASTYCZNOŚĆ MÓZGU W OKRESIE DOROSŁOŚCI

ZMIANY PATOLOGICZNE

CZYŻBYM BYŁ SUMĄ SWOICH WSPOMNIEŃ?

PAMIĘĆ BYWA ZAWODNA

STARZENIE SIĘ MÓZGU

JESTEM WRAŻLIWY

MÓZGI NICZYM PŁATKI ŚNIEGU

2. Rzeczywistość, czyli co?

ILUZJA RZECZYWISTOŚCI

DOŚWIADCZANIE RZECZYWISTOŚCI

BYŁEM ŚLEPCEM, ALE ODZYSKAŁEM WZROK

SAME OCZY NIE WYSTARCZĄ, ŻEBY WIDZIEĆ

WIDZENIE Z POZORU PRZYCHODZI NAM BEZ NAJMNIEJSZEGO WYSIŁKU, ALE TO NIEPRAWDA

SYNCHRONIZACJA ZMYSŁÓW

CZY SPEKTAKL SIĘ SKOŃCZY, GDY ODETNIEMY ZMYSŁY?

POSTRZEGANIE OCZEKIWAŃ

MODEL WEWNĘTRZNY MA RACZEJ NISKĄ ROZDZIELCZOŚĆ, ALE PRZYNAJMNIEJ MOŻNA GO AKTUALIZOWAĆ

UWIĘZIENI W ZALEDWIE CIENKIM WYCINKU RZECZYWISTOŚCI

MOJA RZECZYWISTOŚĆ, TWOJA RZECZYWISTOŚĆ

CZY WIERZYĆ W TO, CO PODPOWIADA MÓZG?

ZAKRZYWIENIE CZASOPRZESTRZENI

BAJARKA OPOWIADA

3. Kto tu rządzi?

ŚWIADOMOŚĆ

MÓZG NIEŚWIADOMY RUSZA DO AKCJI

WTAPIANIE UMIEJĘTNOŚCI W UKŁADY SCALONE MÓZGU

NA AUTOPILOCIE

GŁĘBOKIE ŻŁOBIENIA W NIEŚWIADOMOŚCI

DLACZEGO W OGÓLE BYWAMY ŚWIADOMI?

KIEDY ŚWIADOMOŚĆ GDZIEŚ NAM UMYKA

KTO W TAKIM RAZIE RZĄDZI?

POCZUCIE WOLNEJ WOLI

4. Jak to jest z tym podejmowaniem decyzji?

USŁYSZEĆ DŹWIĘK PODEJMOWANYCH DECYZJI

MÓZG TO MASZYNA, KTÓRA ZRODZIŁA SIĘ Z KONFLIKTU

SYGNAŁY DOCIERAJĄCE Z WNĘTRZA CIAŁA POMAGAJĄ W PODEJMOWANIU DECYZJI

PODRÓŻE W PRZYSZŁOŚĆ

MOC TERAŹNIEJSZOŚCI

PRZECIWDZIAŁANIE SILE ODDZIAŁYWANIA TERAŹNIEJSZOŚCI: KONTRAKT ODYSEUSZA

UKRYTE MECHANIZMY PODEJMOWANIA DECYZJI

PODEJMOWANIE DECYZJI A OTOCZENIE SPOŁECZNE

5. Czy wy w ogóle jesteście mi potrzebni?

AŻ POŁOWĘ KAŻDEGO Z NAS STANOWIĄ INNI LUDZIE

SUBTELNE SYGNAŁY Z OTOCZENIA

RADOŚCI I SMUTKI PŁYNĄCE Z EMPATII

PRZETRWAĆ MOGĄ WSZYSCY, NIE TYLKO NAJSILNIEJSI

GRUPY OBCE

SĄ RÓWNI I RÓWNIEJSI

6. Kim się staniemy w przyszłości?

ŁATWO DOSTOSOWUJĄCA SIĘ MASZYNA LICZĄCA

PODŁĄCZANIE URZĄDZEŃ PERYFERYJNYCH

TECHNOLOGIA „PLUG AND PLAY”: PRZYSZŁOŚĆ POZASENSORYCZNA

AUGMENTACJA SENSORYCZNA

JAK USPRAWNIĆ NASZE CIAŁO?

UTRZYMAĆ SIĘ PRZY ŻYCIU

CYFROWA NIEŚMIERTELNOŚĆ

CZY ŚWIADOMOŚĆ W OGÓLE POTRZEBUJE TYCH WSZYSTKICH STRUKTUR BIOLOGICZNYCH?

SZTUCZNA INTELIGENCJA

CZY KOMPUTER POTRAFI MYŚLEĆ?

TO COŚ WIĘCEJ NIŻ TYLKO SUMA

ŚWIADOMOŚĆ JAKO WYŁANIAJĄCA SIĘ NOWA CECHA

CO JEST NIEZBĘDNE, BY WYŁONIŁA SIĘ ŚWIADOMOŚĆ?

UPLOADING: KOPIOWANIE ŚWIADOMOŚCI DO PLIKU

CZYŻBYŚMY JUŻ UCZESTNICZYLI W SYMULACJI?

KU PRZYSZŁOŚCI

Podziękowania

Przypisy

Słowniczek

Spis ilustracji

Wszystkie rozdziały dostępne są w pełnej wersji książki

Wprowadzenie

Ponieważ nauka o mózgu rozwija się w zawrotnym tempie, trudno ogarnąć rozumem całość tej dziedziny, zastanowić się, jaki wpływ mają tego typu badania na nasze życie, streścić w jasny i przystępny sposób, co to znaczy być organizmem biologicznym. Niniejsza książka ma właśnie to na celu.

Nauka o mózgu to dziedzina o nie byle jakim znaczeniu. Ten dziwny twór o dużych zdolnościach obliczeniowych zamknięty w naszej czaszce stanowi percepcyjny mechanizm pozwalający nawigować w świecie. To substancja, w której rodzą się decyzje, materia będąca kuźnią wyobraźni. Zarówno nasze sny, jak i nasze życie na jawie ma swój początek w kłębowisku pełnych energii komórek. Głębsze zrozumienie istoty mózgu pozwala w nowym świetle rozpatrywać to, co uznajemy za prawdę w naszych osobistych relacjach, i to, co uważamy za konieczne w przyjętej przez nas strategii społecznej: czyli w tym, jak prowadzimy walkę, dlaczego kochamy, co uznajemy za prawdę, jak powinniśmy się kształcić i jak zaprojektować swoje ciało na nadchodzące stulecia. W mikroskopijnej wielkości obwodach tworzy się zapis zarówno przeszłości, jak i przyszłości naszego gatunku.

Wziąwszy pod uwagę, jak nadrzędne znaczenie ma mózg dla naszego życia, zastanawiałem się kiedyś, dlaczego tak rzadko o nim mówimy. Wolimy przecież wprawiać powietrze w drgania plotkami na temat celebrytów i kolejnych odsłon jakiegoś reality show. Teraz już myślę, że braku należnej uwagi dla mózgu nie należy traktować jako jakiegoś niedociągnięcia, ale raczej jako wskazówkę. Do tego stopnia wpadliśmy w pułapkę otaczającej nas rzeczywistości, że niezwykle trudno nam w ogóle zdać sobie sprawę, że tkwimy w jakieś pułapce. Na pierwszy rzut oka nie ma o czym mówić. Świat jest pełen kolorów, to oczywiste. Moja pamięć działa jak kamera wideo, to też oczywiste. Oczywiste jest również, że znam prawdziwe powody własnych przekonań.

Na kartach tej książki obnażymy wszystkie nasze założenia. Pisząc tę książkę, starałem się uniknąć tonu podręcznikowego, miała ona natomiast zwrócić uwagę na głębię dociekań, w jaki sposób podejmujemy decyzje, w jaki sposób postrzegamy rzeczywistość, kim jesteśmy, co kieruje naszym życiem, po co nam inni ludzie i dokąd zmierzamy jako gatunek, który dopiero stara się uchwycić własny ster. Praca ta jest próbą zasypania przepaści pomiędzy literaturą naukową a życiem codziennym zwykłego posiadacza mózgu. Podejście, jakie tu prezentuję, dalece odbiega od pisanych przeze mnie artykułów naukowych, a nawet od innych moich książek z dziedziny neurologii. Skierowana jest ona do innego rodzaju odbiorcy. Nie wymaga od niego żadnej specjalistycznej wiedzy, a jedynie ciekawości i głodu wiedzy na temat siebie samego.

Zapraszam zatem do środka. Ruszamy zwiedzać kosmos, jaki kryje się w nas. Możliwe będą przystanki na żądanie. Mam nadzieję, że w nieskończonej gęstwinie poplątanych miliardów komórek mózgowych i bilionów połączeń między nimi będziecie mogli się rozejrzeć i dostrzec to coś, czego być może nawet nie spodziewaliście się zobaczyć. Mianowicie samych SIEBIE.

Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki

1. Ja, czyli kto?

Każde z waszych doświadczeń życiowych — od przypadkowej rozmowy, po szeroko rozumianą kulturę — rzeźbi mikroskopijne detale w waszym mózgu. Mówiąc językiem neurologii, to, kim jesteście, zależy od tego, gdzie się znajdujecie. Wasz mózg to niepohamowana istota zmiennokształtna, stale układająca na nowo okablowanie swoich obwodów, a ponieważ wy jesteście jedyni w swoim rodzaju, unikatowe będą też szczegółowe wzorce w waszych sieciach neuronów. Wciąż na nowo dokonujecie zmian w swoim życiu, dlatego wasza tożsamość stanowi ruchomy cel. Nigdy nie zatrzyma się gdziekolwiek na stałe.

Mimo że neurologia to mój chleb powszedni, za każdym razem, kiedy trzymam w ręku mózg, czuję respekt. Oprócz jego wagi (mózg dorosłego człowieka waży niecałe półtora kilograma), dziwnej konsystencji (jest jak sztywna galaretka) i pomarszczonej powierzchni (głębokie wąwozy przecinają obrzmiały krajobraz) uderza jego zwyczajna fizyczność. Ten kawałek nieszczególnej materii nijak nie przystaje do procesów umysłowych, jakie w nim zachodzą.

Całe życie, przepełnione nadającymi mu koloryt udręką i upojeniem, rozgrywa się w tym półtorakilogramowym kawałku materii.

Wszystkie myśli, marzenia, wspomnienia i przeżycia mają swój początek w tej dziwnej substancji złożonej z neuronów. To, kim jesteśmy, jest zapisane w skomplikowanych wzorcach wystrzału impulsów elektrochemicznych. Kiedy taka aktywność zamiera, umieramy i my. Kiedy zmienia się charakter tej aktywności, czy to w wyniku urazu, czy działania jakiejś substancji psychoaktywnej — ramię w ramię idą za tym zmiany w waszym charakterze. W przeciwieństwie do innych organów ciała uszkodzenie choćby najmniejszego skrawka mózgu prawdopodobnie radykalnie was odmieni. By pojąć, jak to możliwe, zacznijmy od początku.

NARODZONY NIE ZNACZY, ŻE UKSZTAŁTOWANY

W momencie porodu ludzie są kompletnie bezradni. Zanim zaczniemy chodzić, minie rok. Zanim zaczniemy artykułować swoje myśli, miną kolejne dwa lata. A zanim sami zaczniemy o siebie dbać, musi minąć o wiele więcej. W kwestii przeżycia jesteśmy całkowicie zależni od ludzi, którzy nas otaczają. A jak wypadamy w porównaniu z innymi ssakami? Na przykład delfiny, rodząc się, od razu potrafią pływać. Żyrafy stają na własnych nogach w ciągu pierwszej godziny życia. A źrebię zebry, żeby zacząć brykać, potrzebuje co najwyżej czterdziestu pięciu minut. Nasi kuzyni z królestwa zwierząt zdają się zaraz po urodzeniu zaskakująco niezależni.

W obliczu tego wydawać by się mogło, że inne gatunki mają nad nami przewagę, lecz niestety oznacza to raczej dla ich ograniczenie. Potomstwo zwierząt rozwija się szybko, ponieważ ich mózg ulega wcześniejszemu głębokiemu kodowaniu według prawie całkowicie niedającego się zmienić modelu. Ich wcześniejsze przygotowanie do samodzielnego życia następuje kosztem elastyczności. Wyobraźmy sobie, że jakiś nieszczęsny nosorożec zawędruje do arktycznej tundry albo na himalajski szczyt, ewentualnie do centrum Tokio. Nie miałby on najmniejszych szans się przystosować (dlatego nosorożców raczej tam nie spotykamy). Strategia przyjścia na świat z wcześniej już skonstruowanym mózgiem ma rację bytu jedynie w określonej niszy ekosystemu, ale wystarczy umieścić zwierzę poza tą niszą, a okaże się, że jego szanse na szczęśliwy rozwój są nikłe.

Natomiast ludzie są w stanie rozwijać się w różnorodnych środowiskach, od skutej lodem tundry, przez tereny wysokogórskie, po tętniące życiem centra wielkich miast. Jest to możliwe, gdyż w momencie narodzin mózg ludzki zdaje się poniekąd niedokończony. Zamiast przychodzić na świat, mając wszystko w pełni zaprogramowane, powiedzmy nawet „głęboko zakodowane”, ludzki mózg pozwala, by jego szczegóły zostały ukształtowane przez życiowe doświadczenia. Stąd też długie okresy nieporadności, by młody mózg mógł powoli być formowany w zgodzie ze swoim środowiskiem. Jest on dopiero „kodowany przez życie”.

PRZYCINANIE POŁĄCZEŃ SYNAPTYCZNYCH: ODSŁANIANIE POSĄGU Z MARMURU

W czym zatem tkwi sekret elastyczności młodego mózgu? Nie chodzi przecież o przyrost komórek nerwowych — w istocie, ich liczba w dzieciństwie i dorosłości jest jednakowa. Kluczem do tej tajemnicy są raczej istniejące między nimi połączenia.

W chwili narodzin neurony stanowią komórki odrębne i brak między nimi połączeń, jednak wraz z docieraniem do mózgu informacji sensorycznych w ciągu pierwszych dwóch lat życia połączeń tych przybywa w zawrotnym tempie. W dziecięcym mózgu co sekundę pojawiają się dwa miliony nowych połączeń, zwanych synapsami. W wieku dwóch lat dziecko ma ich już sto bilionów, czyli dwa razy więcej niż dorosły.

Jest to już maksimum możliwości, a połączeń synaptycznych jest o wiele więcej niż potrzeba. W tym momencie proces ich krzewienia się ustępuje strategii „przycinania”. Wraz z rozwojem 50 procent synaps zostaje odrzuconych.

Które synapsy zostają, a z którymi trzeba się pożegnać? Jeśli dane połączenie z powodzeniem sprawdza się jako element określonego obwodu, ulega ono wzmocnieniu. Jeśli natomiast okazuje się nieużyteczne, ulega osłabieniu, a w końcu całkowitemu zanikowi. Zupełnie tak samo jak ścieżki w lesie. Te nieużywane zarastają i znikają.

W pewnym sensie proces kształtowania tego, kim jesteśmy, polega na pogłębianiu kanałów, które były już wcześniej dostępne. Tym, kim jesteście, stajecie się nie dlatego, że czegoś w waszym mózgu przybywa, ale w wyniku tego, że coś bezużytecznego zostało odrzucone.

Programowanie przez życie

Wiele zwierząt rodzi się ze wstępnym oprogramowaniem lub tak zwanym głębokim kodowaniem genetycznym określonych zachowań i instynktów. Geny kierują budową ich ciała i mózgu w sposób, który określa, czym będą i jak się będą zachowywać. Odruch muchy, która ucieka przed poruszającym się cieniem, wstępnie zaprogramowany instynkt rudzika wędrownego, by udać się na zimę na południe, skłonność niedźwiedzia do zapadania w sen zimowy czy spontaniczność zachowań psa mającego chronić swojego pana to wszystko przykłady instynktów i zachowań, które są głęboko zakodowane. Głębokie kodowanie pozwala tym stworzeniom już od momentu narodzin postępować tak jak ich rodzice, a niekiedy nawet samodzielnie szukać pożywienia i żyć zupełnie niezależnie.

U ludzi sytuacja ma się nieco inaczej. Co prawda ludzki mózg pod względem genetycznym też przychodzi na świat w pewnym stopniu głęboko zakodowany (na przykład w sprawach oddychania, płakania, ssania, ochrony twarzy i zdolności przyswajania cech rodzimego języka). Jednak w porównaniu z resztą przedstawicieli królestwa zwierząt wychodzi na to, że ludzki mózg w momencie narodzin jest wyjątkowo niedokończony. Szczegółowy schemat połączeń w ludzkim mózgu nie jest wstępnie zaprogramowany. Zamiast tego geny dają bardzo ogólne wskazówki co do planów sieci neuronowych, a w wyniku doświadczeń życiowych dokonuje się ostateczna regulacja wcześniejszego oprogramowania, co stwarza możliwość dostosowania się do szczegółowych warunków funkcjonowania w danym otoczeniu.

Zdolność ludzkiego mózgu do wpasowywania się w środowisko, w którym się narodził, pozwoliła naszemu gatunkowi opanować każdy ekosystem na naszej planecie, a nawet rozpocząć ekspansję w inne obszary Układu Słonecznego.

Przez cały okres dzieciństwa środowisko lokalne udoskonala nasz mózg, czerpiąc z ogromu możliwości i kształtując go tak, aby pasował do tego, co nas otacza. Nasz mózg tworzy mniej połączeń synaptycznych, ale za to są one silniejsze.

Na przykład język, na którego działanie jesteśmy wystawieni w dzieciństwie (czy to angielski, czy japoński), udoskonala zdolność słyszenia typowych dla siebie dźwięków, ale jednocześnie upośledza zdolność wychwytywania dźwięków właściwych tylko określonym innym językom. To znaczy, że dziecko dopiero co urodzone w Japonii i dziecko, które dopiero co przyszło na świat w Ameryce, mają jednakową zdolność słyszenia i reagowania na wszystkie głoski obydwu języków. Jednak z czasem dziecko japońskie utraci chociażby zdolność rozróżniania dźwięków R i L, gdyż w japońskim nie są one odrębnymi głoskami. Jesteśmy zatem efektem kształtowania przez środowisko, w którym przypadkiem się znaleźliśmy.

W mózgu noworodka neurony są zasadniczo ze sobą niepołączone. W ciągu pierwszych dwóch do trzech lat rozgałęzień synaptycznych przybywa i komórki mają ze sobą coraz więcej połączeń. Jednak później te połączenia zostają przycięte i w wieku dorosłym jest ich mniej, ale stają się za to silniejsze.

RYZYKOWNA GRA Z NATURĄ

W czasie naszego wydłużonego dzieciństwa mózg dalej przycina połączenia synaptyczne, dostrajając się do konkretnych cech środowiska. Dopasowanie się do otoczenia to bardzo inteligentna strategia, ale pociąga ona za sobą pewne ryzyko.

Jeśli rozwijający się mózg zostanie pozbawiony odpowiedniego, „pożądanego” środowiska, w którym dziecko będzie właściwie stymulowane i zadbane, jego mózgowi trudno będzie ukształtować się prawidłowo. Właśnie tego na własnej skórze doświadczyła rodzina Jensenów z Wisconsin. Carol i Bill Jensenowie adoptowali Toma, Johna i Victorię, kiedy dzieci miały cztery lata. Do czasu adopcji przebywały w państwowym rumuńskim sierocińcu, gdzie panowały przerażające warunki, co nie pozostało bez wpływu na rozwój ich mózgów.

Kiedy Jensenowie odebrali dzieci i wsiedli do taksówki, by opuścić Rumunię, Carol poprosiła kierowcę, by przetłumaczył, co dzieci mówią. Odpowiedział, że jest to jakiś bełkot. Nie przypominał żadnego języka. Chcąc porozumiewać się między sobą, stworzyły one pewien dziwny język mieszany. Nawet gdy dzieci nieco podrosły, nadal borykały się z trudnościami w uczeniu, były to blizny po dzieciństwie, w którym zabrakło odpowiedniej stymulacji.

Tom, John i Victoria niewiele pamiętają z czasów spędzonych w Rumunii. Natomiast tym, kto doskonale pamięta te placówki, jest dr Charles Nelson, profesor pediatrii ze Szpitala Dziecięcego w Bostonie. Po raz pierwszy odwiedził je w 1999 roku. To, co zobaczył, napawało przerażeniem. Dzieci były przetrzymywane w kojcach i pozbawione jakiejkolwiek intensywniejszej stymulacji sensorycznej. Na piętnaścioro z nich przypadał jeden opiekun, a pracownicy ci byli instruowani, by nie brać dzieci na ręce i pod żadnym pozorem nie okazywać im uczuć, nawet kiedy płakały. Wszystko z obawy, że okazywanie uczuć sprawi, iż dzieci będą chciały więcej, a niestety liczba pracowników była ograniczona. W tej sytuacji wszystko podlegało ściśle określonej dyscyplinie. Dzieci siadały w szeregu na plastikowe nocniki. Wszystkie były strzyżone jednakowo, bez względu na płeć. Były też jednakowo ubrane i karmione o stałych porach. Wszystko było jak w zegarku.

Rumuńskie sierocińce

W 1966 roku w celu zwiększenia dzietności pierwszy sekretarz Rumuńskiej Partii Robotniczej Nicolae Ceauşescu wprowadził zakaz stosowania antykoncepcji i aborcji. Państwowi ginekolodzy, znani pod nazwą „policji menstruacyjnej”, dokonywali badań kobiet w wieku rozrodczym, by zapewnić im możliwość posiadania jak najliczniejszego potomstwa. Na rodziny, które miały mniej niż pięcioro dzieci, nakładano „podatek od celibatu”. Wskaźniki urodzeń skoczyły gwałtownie.

Wiele rodzin nie mogło sobie jednak pozwolić na utrzymanie dzieci, dlatego oddawały je do prowadzonych przez państwo placówek. Z kolei państwo tworzyło coraz więcej takich instytucji, by sprostać zapotrzebowaniu. Do roku 1989, kiedy Ceauşescu został obalony, przez sierocińce przewinęło się 170 tysięcy porzuconych dzieci.

Naukowcy wkrótce ujawnili wpływ sposobu wychowywania w takich placówkach na rozwój mózgu. Badania te nie pozostały bez znaczenia dla polityki rządu. Po latach rumuńskie dzieci z sierocińców zostały zwrócone rodzicom lub objęte rządową opieką zastępczą. W 2005 roku Rumunia zdelegalizowała umieszczanie dzieci w sierocińcach przed drugim rokiem życia, jeżeli nie stwierdzono u nich poważnej niepełnosprawności.

Na całym świecie miliony dzieci nadal żyją w zinstytucjonalizowanych placówkach rządowych. Wziąwszy pod uwagę konieczność zapewnienia rozwijającemu się mózgowi dziecka troskliwego środowiska, sprawą nadrzędną dla rządzących musi się stać znalezienie sposobów na stworzenie dzieciom warunków pozwalających na prawidłowy rozwój mózgu.

Dzieci, których płacz pozostawał bez odpowiedzi, wkrótce nauczyły się nie płakać. Nie przytulano ich i nie bawiono się z nimi. Chociaż zaspokajano ich podstawowe potrzeby (jedzenie, mycie, ubranie), pozbawione były czułości, wsparcia i jakiejkolwiek stymulacji. W wyniku tego wykształciła się u nich „niewybredna wylewność”. Nelson opowiadał, że gdy wszedł do sali, otoczyła go gromadka małych dzieciaków, których nigdy wcześniej nie widział, i wszystkie chciały wskakiwać mu w ramiona, siadać na kolanach, trzymać za rękę lub z nim wyjść. Mimo że na pierwszy rzut oka taka niewybredność z ich strony może wydawać się ujmująca, jest to tak naprawdę strategia radzenia sobie dzieci zaniedbywanych, a wynika z problemu nieprawidłowo wykształconego długotrwałego przywiązania. Była to wspólna cecha wyróżniająca dzieci dorastające w tego typu placówkach.

Wstrząśnięty tym, czego doświadczył, Nelson wraz z zespołem opracował Bukareszteński program wczesnej interwencji. Przebadali oni 136 dzieci w wieku od sześciu miesięcy do trzech lat, które przebywały w takich placówkach od urodzenia. Po pierwsze, okazało się, że ich iloraz inteligencji wynosił około sześćdziesięciu czy siedemdziesięciu punktów, podczas gdy średnia wynosi sto. Widoczne były oznaki niedorozwoju mózgu, a rozwój języka był mocno opóźniony. Przy użyciu encefalografu (EEG) Nelson stwierdził drastycznie zaniżoną aktywność neuronów.

Mózg ludzki, gdy pozbawi się go czułej opieki i stymulacji poznawczej, nie jest w stanie normalnie się rozwijać.

Optymizmem jednak napawa to, że badania Nelsona dowiodły istnienia także drugiej strony medalu. Mózg może, oczywiście w różnym stopniu, nadrobić straty, jeśli umieści się dziecko w środowisku bezpiecznym i pełnym miłości. Im młodsze dziecko, tym lepsze efekty. Dzieci umieszczone w rodzinach zastępczych przed drugim rokiem życia na ogół odrabiają straty na całkiem zadowalającym poziomie. Po drugim roku życia także czynią postępy, ale w zależności od wieku borykają się z problemami rozwojowymi o różnym nasileniu.

Wyniki zebrane przez Nelsona akcentują, jak ważną rolę w rozwoju dziecięcego mózgu odgrywa pełne troski i miłości otoczenie. A to z kolei potwierdza fundamentalne znaczenie otaczającego nas środowiska, które warunkuje to, kim będziemy. Jesteśmy niezwykle wyczuleni na nasze otoczenie. Ze względu na stosowaną przez mózg strategię lotu sterowanego, to, kim jesteśmy, zależy w dużej mierze od tego, w czym tkwimy.

LATA MŁODZIEŃCZE

Jeszcze kilkadziesiąt lat temu uważano, że formowanie się mózgu dobiega końca wraz z końcem dzieciństwa. Dziś już jednak wiemy, że proces ten trwa nawet do dwudziestego piątego roku życia. Wiek młodzieńczy to czas tak głębokiej reorganizacji i przemiany neuronalnej, że drastycznie zmienia ona sposób postrzegania siebie samego. Hormony krążące po naszym ciele wywołują niezaprzeczalne zmiany fizyczne, gdyż przyjmujemy wygląd człowieka dorosłego, a jednocześnie, co oczywiście ukryte dla oka, mózg przechodzi równie gruntowną przebudowę. Zmiany te nadają niebywały koloryt naszemu zachowaniu i sposobowi reagowania na otaczający nas świat.

Jedna z tych zmian jest związana z rodzącym się poczuciem własnego Ja, a wraz z nim — samoświadomości.

Ochotnicy zgodzili się zasiąść w witrynie sklepowej i wystawić się na widok gapiów. U nastolatków lęk społeczny jest silniejszy niż u dorosłych, co stanowi odzwierciedlenie specyfiki rozwoju mózgu w okresie dorastania.

By uchwycić charakter działania mózgu nastolatka, przeprowadziliśmy prosty eksperyment. Razem z moim dawnym studentem, Rickym Savjanim, zaprosiliśmy ochotników, by usiedli na krześle w witrynie sklepowej. Odsunęliśmy zasłonę i nastolatka spoglądającego na świat wystawiliśmy na widok przechodniów.

Zanim jednak umieściliśmy tych ochotników w tej bądź co bądź niezręcznej sytuacji, okleiliśmy każdego czujnikami, by móc mierzyć jego reakcje emocjonalne. Zainstalowaliśmy urządzanie mierzące reakcję skórno-galwaniczną (ang. galvanic skin response, GSR), wyraźny wskaźnik poziomu niepokoju — im szerzej otwierają się wasze gruczoły potowe, tym lepiej skóra przewodzi prąd elektryczny. (Tę samą technologię wykorzystuje poligraf, czyli wykrywacz kłamstw).

Do eksperymentu zaangażowaliśmy zarówno młodzież, jak i dorosłych. U dorosłych zaobserwowaliśmy dokładnie taką reakcję stresową wynikającą z tego, że ludzie na nich patrzą, jakiej oczekiwaliśmy. Natomiast u nastolatków zauważyliśmy, że w takiej samej sytuacji ich emocje społeczne wskakują na wyższe obroty: kiedy byli wystawieni na widok publiczny, zdradzali wyższy poziom zaniepokojenia, a niekiedy wręcz występowały u nich drgawki.

Skąd ta różnica? Odpowiedź tkwi w obszarze mózgu zwanym przyśrodkową korą przedczołową. Ulega ona uaktywnieniu, kiedy zaczynamy myśleć o własnym Ja, a zwłaszcza o emocjonalnym znaczeniu dla niego danej sytuacji. Doktor Leah Somerville wraz z zespołem z Uniwersytetu Harvarda zauważyła, że na etapie przejścia z dzieciństwa w okres dorosłości przyśrodkowa kora przedczołowa staje się bardziej aktywna, a szczyt aktywności przypada około piętnastego roku życia. W tym czasie sytuacje społeczne niosą ze sobą duży ładunek emocjonalny i skutkują niezwykle silnymi reakcjami stresowymi na punkcie własnego Ja. Oznacza to, że w okresie dorastania uwaga skupiona na własnym Ja — zwana samooceną — zyskuje największe znaczenie. Natomiast mózg dorosłego człowieka zżył się już ze swoim poczuciem Ja — jak z dobrze rozchodzoną parą butów — i dlatego dorosły nie przejmuje się aż tak, że został wystawiony na widok publiczny w oknie sklepowym.

Mózg nastolatka w budowie

Pod koniec okresu dzieciństwa, a jednocześnie tuż przed rozpoczęciem okresu dojrzewania następuje drugi z kolei etap nadprodukcji: w korze przedczołowej rodzą się nowe komórki i powstają nowe połączenia (synapsy), wytyczając nowe ścieżki jej formowania. Nadmiar tych połączeń przez kolejne dziesięć lat będzie ulegać przycinaniu: przez cały okres dorastania słabsze będą eliminowane, a mocniejsze ulegną wzmocnieniu. W wyniku tego „odchudzania” kora przedczołowa traci w latach młodzieńczych około jednego procentu masy rocznie. Kształtowanie obwodów mózgowych przygotowuje nas na doświadczenia, z jakimi przyjdzie nam się zmierzyć na drodze ku dorosłości.

Z racji tego, że te ogromne przemiany zachodzą w obszarach odpowiedzialnych za zaawansowane rozumowanie i panowanie nad popędami, okres dorastania to czas dramatycznych zmian w zakresie poznawczym. Grzbietowo-boczna kora przedczołowa, istotna z punktu widzenia kontrolowania podniet, to obszar najbardziej opóźniony w procesie dojrzewania i jego formowanie nie zakończy się przed osiągnięciem wieku dwudziestu kilku lat. Na długo zanim sami neurolodzy odkryli szczegóły tego stanu rzeczy, firmy oferujące ubezpieczenia komunikacyjne zauważyły skutki tego, że ta struktura mózgu jeszcze nie do końca została uformowana, i dodatkowo zwiększają składki ubezpieczeniowe dla nastoletnich kierowców. Podobnie wymiar sprawiedliwości od dawien dawna kierował się takim przeczuciem, traktując młodocianych przestępców łagodniej niż dorosłych.

Poza nadmiernym poczuciem zakłopotania i nadwrażliwością mózg nastolatka charakteryzuje się wyższą gotowością do podejmowania ryzyka. Bez względu na to, czy jest to łamanie ograniczeń prędkości, czy też sexting swoich roznegliżowanych zdjęć, ryzykowne zachowania są bardziej kuszące niż dla człowieka dorosłego. Wiele w tym przypadku zależy od odmiennego niż u dorosłych sposobu reagowania na różnego rodzaju nagrody i pobudki. Wyrastając z dzieciństwa i wkraczając w okres dojrzewania, obszary mózgu odpowiedzialne za dążenie do przyjemności zwiększają swoją aktywność (jednym z nich jest jądro półleżące). U nastolatków poziom jego funkcjonowania jest już tak samo wysoki jak u dorosłych. Natomiast ważny jest fakt, że działanie kory oczodołowej-czołowej — odpowiedzialnej za podejmowanie decyzji, uwagę i symulację przyszłych konsekwencji — pozostaje nadal na poziomie aktywności obserwowanej u dzieci. Dojrzałe układy odpowiedzialne za poszukiwanie przyjemności przy jednoczesnej niedojrzałości kory oczodołowej-czołowej oznaczają, że nastolatki są nie tylko nadmiernie wrażliwe emocjonalnie, ale też bardziej od dorosłych ograniczone w swej zdolności panowania nad emocjami.

Somerville i jej zespół twierdzą ponadto, że potrafią wyjaśnić siłę presji rówieśniczej na zachowania nastolatków: mianowicie obszary mózgu odpowiedzialne za poczucie uznania społecznego (takie jak przyśrodkowa kora przedczołowa) są silnie sprzężone z obszarami odpowiedzialnymi za motywację do działania (ciało prążkowane i jego sieć połączeń), co ich zdaniem może wyjaśniać, dlaczego nastolatki są bardziej skłonne do ryzykownych zachowań w otoczeniu przyjaciół.

W wyniku zmian w wielu obszarach mózgu odpowiedzialnych za nagradzanie, planowanie i motywację poczucie własnego Ja ulega w okresie dorastania głębokim przemianom.

Zatem to, jak postrzegamy świat, będąc nastolatkiem, jest prostą konsekwencją prawidłowego harmonogramu przebudowy mózgu. Zmiany te sprawiają, że stajemy się bardziej wrażliwi na swoim punkcie, bardziej skłonni do podejmowania ryzyka i bardziej podatni na motywowanie swoich zachowań przez grupy rówieśników. Mamy też jednak ważną informację dla sfrustrowanych rodziców na całym świecie: to, kim jesteśmy, będąc nastolatkiem, nie jest tylko kwestią wyboru lub danego nastawienia, lecz stanowi skutek wkroczenia w okres intensywnych, lecz nieuniknionych zmian neurologicznych.

PLASTYCZNOŚĆ MÓZGU W OKRESIE DOROSŁOŚCI

W wieku dwudziestu pięciu lat proces przebudowy mózgu zachodzący w okresie dzieciństwa i dojrzewania wreszcie się kończy. Ruchy tektoniczne formujące tożsamość i osobowość ustają i wygląda na to, że mózg jest już w pełni uformowany. Można by zatem pomyśleć, że miejsce, w którym jako dorośli się znaleźliśmy, jest już ściśle określone i nic nie jest w stanie tego zmienić. Ale niestety tak nie jest: w okresie dorosłości mózg nadal ulega przemianom. Jeżeli jest coś, czemu można nadawać kształt, a to coś może ten kształt utrzymać, to określamy je przymiotnikiem „plastyczne”. I nie inaczej jest z mózgiem: doświadczenie potrafi zmieniać jego kształt, a on tę zmianę utrwala.

Niebywałe jest to, że londyńscy taksówkarze potrafią geografię tego miasta po prostu „wykuć na blachę”. W wyniku szkolenia są w stanie określić najprostszą (i zarazem zgodną z przepisami) trasę pomiędzy dwoma dowolnymi punktami na większości obszaru metropolii, bez odwoływania się do mapy. Efekty tego widoczne są w strukturach ich mózgu.

By zobrazować, jak oszałamiające mogą być to zmiany, rozważymy przykład pewnej szczególnej działającej w Londynie grupy kobiet i mężczyzn, mianowicie kierowców miejskich taksówek. Przechodzą oni czteroletnie intensywne szkolenie, by później zdać test ze znajomości Londynu — jeden z najbardziej wymagających sprawdzianów pamięciowych. Znajomość wymaga od kandydatów na taksówkarzy wyuczenia się na pamięć rozbudowanych szlaków komunikacyjnych wraz z ich wszystkimi możliwymi węzłami i kombinacjami. Jest to niezwykle trudne zadanie: obejmuje ono 320 różnych tras wiodących przez miasto, 25 tysięcy pojedynczych ulic i 20 tysięcy charakterystycznych i godnych uwagi obiektów — hoteli, teatrów, restauracji, ambasad, posterunków policji, ośrodków sportowych i innych miejsc, w które pasażerowie zechcieliby się udać. Uczestnicy szkolenia poświęcają przeciętnie trzy do czterech godzin dziennie na powtarzanie szczegółów ewentualnych kursów ich taksówki.

Te jedyne w swoim rodzaju wyzwania umysłowe, jakie stawia się przed zdającymi egzamin ze znajomości miasta, zaciekawiły grupę neurologów, którzy poddali mózgi wielu taksówkarzy badaniu metodą obrazowania. Szczególnie interesował ich niewielki obszar zwany hipokampem, który jest niezwykle istotny, jeśli chodzi o pamięć, zwłaszcza pamięć przestrzenną. Naukowcy odkryli widoczne różnice w budowie mózgu: u kierowców tylna część hipokampa fizycznie rozrasta się bardziej niż u badanych w grupie kontrolnej, co prawdopodobnie odpowiada za poprawę ich pamięci przestrzennej. Badacze stwierdzili ponadto, że im dłużej taksówkarz wykonuje swój zawód, tym większa następuje zauważalna zmiana w tym obszarze, co może dowodzić, że nie jest to wynik posiadanych wcześniej predyspozycji osób obierających sobie ten zawód, lecz skutek praktyki.

Badania nad taksówkarzami dowiodły także, iż mózg dorosłego człowieka nie pozostaje raz na zawsze ukształtowany, lecz ma zdolność do rekonfiguracji w stopniu, który będzie zauważalny dla wprawnego oka specjalisty.

W wyniku szkolenia ze znajomości Londynu hipokamp londyńskich taksówkarzy wyraźnie zmienia swój kształt, co znajduje ich odzwierciedlenie w poprawie ich orientacji przestrzennej.

Nie tylko mózg kierowcy przyjmuje nowy kształt. Podczas badania jednego z najsłynniejszych mózgów XX wieku niestety nie udało się odkryć sekretu geniuszu Alberta Einsteina. Okazało się jednak, że obszar kontrolujący palce jego lewej dłoni był znacznie powiększony, tworząc ogromny fałd zwany fałdem omega, gdyż ma kształt greckiej litery Ω, a to wszystko dzięki jego często pomijanemu zamiłowaniu do gry na skrzypcach. Fałd ten ulega powiększeniu u doświadczonych skrzypków, którzy intensywnie ćwiczą precyzyjną biegłość palców lewej ręki. Za to u pianistów fałd omega jest rozwinięty w obu półkulach, ponieważ precyzyjnych, subtelnych ruchów uczą się ich obie ręce.

Albert Einstein i jego mózg. Widok „z góry” został przedstawiony na górnym obrazie na ilustracji. Pomarańczowy obszar jest u niego ponadprzeciętnie powiększony — do tego stopnia, że widać, jak nadprogramowa ilość tkanki uformowała fałd na kształt odwróconej greckiej litery omega.

Wzór ukształtowania wzgórków i bruzd na powierzchni mózgu jest w gruncie rzeczy u ludzi jednakowy, lecz subtelne szczegóły dają spersonalizowany i jedyny w swoim rodzaju obraz tego, w którym miejscu pod względem rozwojowym się znajdujesz i kim aktualnie jesteś. Chociaż większość tych zmian jest zbyt mała, by dostrzec je gołym okiem, wszelkie wasze doświadczenia musiały spowodować zmiany w fizycznej strukturze mózgu, począwszy od ekspresji genów, poprzez umiejscowienie konkretnych cząsteczek białka, aż do całej budowy neuronów. Rodzina, z której się wywodzisz, kultura, w której żyjesz, przyjaciele, których masz, praca, którą wykonujesz, każdy film, który oglądasz, i każda rozmowa, którą prowadzisz, pozostawiają swój ślad w twoim układzie nerwowym. Nagromadzenie tych niezatartych mikroskopijnych tropów czyni cię tym, kim teraz jesteś, jak również determinuje to, kim będziesz w przyszłości.

Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki