This manuscript (permalink) was automatically generated from fpehar/manupsy@a7812f2 on January 7, 2020.
U trenutku pisanja ovog predgovora početak je 2019. godine i prošla su dva desetljeća od završetka desetljeća mozga, a istraživanja u neuroznanosti sve su zanimljivija. Primjerice, Nobelova nagrada iz fiziologije i medicine za 2014. godinu dodijeljena je za neuroznanstveno otkriće stanica u mozgu koje sačinjavaju sustav pozicioniranja. Nagradu su podijelili znanstvenici John O’Keefe, May-Britt Moser i Edvard I. Moser. Postoje i brojne druge spoznaje do kojih se došlo u dvijetisućitima. Primjerice, otkriće zrcalnih neurona s kraja prošlog stoljeća intenziviralo je daljnja istraživanja i razumijevanje njihove uloge u ovom stoljeću. Može se reći da su teme o mozgu doista neiscrpne. Istraživanja razlika muškog i ženskog mozga još su uvijek aktualna, s tim da novija istraživanja potvrđuju da su razlike među spolovima manje nego što se nekad mislilo. U fokusu su znanstvenih istraživanja i pitanja kako se motivacija manifestira na neuronskoj razini, tj. u snazi sinaptičkih veza među neuronima. Prisutnost alfa-valova tijekom meditiranja se, prema rezultatima recentnijih istraživanja, povezuje s mentalnom dobrobiti. Konkretnije, povećanje udjela alfa-valova povezano je s kreativnim mišljenjem i reduciranjem depresije. Fizička aktivnost također je povezana s funkcioniranjem mozga. Točnije, poboljšanja su vidljiva u samom zdravlju mozga, ali i u povećanoj kognitivnoj fleksibilnosti kod starijih osoba zbog bolje integracije bijele tvari, odnosno neuronskih vlakana. Većina navedenih spoznaja iznimno je važna u neuroznanosti i medicini, ali i u drugim područjima, primjerice u psihologiji, pedagogiji, filozofiji i kognitivnim znanostima općenito. Istraživanja mozga toliko su uznapredovala da danas nema ni jedne teme u suvremenoj psihologiji o kojoj se ne bi mogla pronaći barem djelomična neuronska osnova koja daje suvisla i detaljna objašnjenja za opisane psihološke fenomene. Stoga je danas više nego prije potrebno da suvremeni studiji psihologije integriraju spoznaje iz područja neuroznanosti u većinu kolegija. Isto bi se moglo preporučiti i drugim društvenim i humanističkim studijima poput filozofije, sociologije i pedagogije. U stjecanju znanja za studente psihologije više nije dovoljno da na samom početku studija dobiju uvid u osnovne spoznaje o građi i funkcijama živčanog sustava unutar kolegija koji se nekad zvao fiziološka psihologija (danas biološka psihologija) te da se nakon toga u ponekim kolegijima tijekom daljnjeg studiranja doziva takvo znanje. Spoznaje iz psihologije danas bi se ipak trebale proučavati višerazinski, kako na razini opažljivih fenomena u doživljavanju i ponašanju tako i na razni funkcioniranja živčanog sustava. Razvoj psihologije i neuroznanosti u budućnosti će se sve više preklapati, a navedeno se odnosi ne samo na bazičnu psihologijsku znanost unutar koje je takva integracija uspostavljena već i na primijenjenu psihologiju. Kako bi se nastavnici i studenti na studiju psihologije, ali i na drugim već spomenutim studijima, uhvatili u koštac s takvim izazovima, na raspolaganju su im brojni udžbenici iz osnova neuroznanosti od kojih su mnogi izvrsni. Svakom studentu psihologije preporučili bismo da što prije pročita barem jedan od takvih udžbenika u cjelini. Međutim, suvremeni trendovi optimizacije nastavnog procesa ograničavaju maksimalnu količinu gradiva na svakom kolegiju, što u konačnici može dovesti do problema s upotrebom jako detaljnih udžbenika. Mnogi od udžbenika iz neuroznanosti preglomazni su i predetaljni i kao takvi više su namijenjeni studentima medicine i neuroznanosti nego studentima psihologije. Naime, takvi udžbenici pokrivaju gotovo sve teme koje se tiču mozga, a za određeni kolegij u studiju psihologije bitno je tek nekoliko tema. Takva razina detaljnosti može biti za studenta demotivirajuća i stoga se javila ideja o izboru odabranih tema iz neuroznanosti koje su korisne i zanimljive studentima psihologije, a vjerojatno i drugim studentima iz područja društvenih znanosti i humanistike. Cilj nam je stoga bio prikazati odabir istaknutih tema koje se danas izučavaju u psihologiji i neuroznanosti s naglaskom na rezultate novijih istraživanja, od kojih jedan dio proizlazi i iz primjene suvremenih tehnika oslikavanja mozga. Knjigu čini deset poglavlja. Prvo poglavlje bavi se živčanim sustavom, funkcijama različitih područja središnjeg živčanog sustava i obogaćeno je prikazima poznatih studija slučajeva ljudi s različitim oštećenjima mozga. U drugom poglavlju prikazana je elektroencefalografija kao jedna od najčešće korištenih metoda u proučavanju mozgovnih procesa. Treće poglavlje bavi se evolucijom mozga. U tom poglavlju čitatelj će se susresti s odgovorima na pitanje smanjuje li se mozak modernog čovjeka i koji bi mogli biti razlozi tomu. Četvrto poglavlje bavi se jednim od najtvrdokornijih neuromitova, mitom o 10 % iskorištenog mozga. Čitatelj ima priliku doznati kako je nastao mit, zašto ljudi vjeruju u psihološke i neuromitove općenito kao i specifično u ovaj mit. U poglavlju su također detaljno izloženi argumenti koji ga pobijaju. Vid je najvažnije ljudsko osjetilo i oko 80 % naših svakodnevnih aktivnosti posredovano je upravo njime. Peto poglavlje donosi informacije kako funkcionira prostorni vid, koji su drugi zadatci vidnog sustava te u kojim se sve područjima mozga obrađuju vidne informacije. Šesto poglavlje uvodi čitatelja u područja mozga koja sudjeluju u deklarativnom pamćenju, prikaze studija slučajeva te suvremena istraživanja pamćenja koja se temelje na tehnikama vizualizacije ljudskog mozga. Sedmo poglavlje bavi se jezikom, dijelovima mozga koji procesiraju jezičnu informaciju, afazijama, načinima ispitivanja lokalizacije jezičnih funkcija te kako učenje stranog jezika utječe na mozgovne strukture. Osmo poglavlje bavi se fenomenom svijesti. Čitatelju pruža uvid u načine istraživanja svijesti, njezina opća obilježja i neuronske korelate. Deveto poglavlje posvećeno je mozgovnim procesima, hormonima i neuroprijenosnicima koji su uključeni u različite aspekte ljudske seksualnosti. To poglavlje pruža uvid u suvremena istraživanja neurokemijskih procesa koji se događaju u različitim stadijima romantične ljubavi: stadij požude i privlačnosti, stadij zaljubljenosti, stadij privrženosti i stadij prekida ljubavnog odnosa. Deseto poglavlje daje pregled istraživanja iz područja političke neuroznanosti. Radi se o mladoj znanstvenoj disciplini koja posljednjih desetak godina učvršćuje svoju poziciju u znanosti.
Knjiga je zamišljena kao dodatni udžbenik za veći broj kolegija na studiju psihologije. Kao takva trebala bi proširiti znanja studenata u odnosu na bazične teme koje su pokrivene temeljnim udžbenicima koji su zadani kao obvezna literatura unutar nekog kolegija. Knjiga koja se ispred vas nalazi trebala bi omogućiti kvalitetniju integraciju znanja te potaknuti studenta na daljnje istraživanje teme u sklopu seminarskih obaveza ili vlastitom unutarnjom motivacijom za stjecanjem znanja. Među predloženim kolegijima na studiju psihologije ovu knjigu preporučujemo kao dodatnu literaturu za sljedeće kolegije: Biološka psihologija, Psihologijska metodologija, Osjeti i percepcija, Kognitivna psihologija, Psihologija pamćenja, Psihologija učenja, Psihologija mišljenja, Psihologija jezika, Ličnost, Psihologija seksualnosti, Socijalna psihologija, Mjerne tehnike u psihofiziologiji, Klinička psihologija, Razvojna psihologija. Izbor tema za ovu knjigu došao je direktno iz psihologijske predavačke struke. Praktički svi suradnici, odnosno autori pojedinih poglavlja, sveučilišni su profesori, nastavnici i predavači za razne psihologijske kolegije i svaki od njih se u svojim predavanjima stalno ili barem povremeno dotiče neuroznanstvenih tema. Dakako, izbor naših tema nije potpun, niti može biti, s obzirom na iznimno velik broj neuropsiholoških tema. Odabrane teme svakako su među istaknutijima ako se kao kriterijem poslužimo iskustvom i odabirom stručnjaka u specifičnim kolegijima.
Zahvaljujemo našim kolegama, autorima poglavlja na odabiru relevantnih tema i vrlo uspješnoj suradnji u svakoj fazi našeg zajedničkog rada. Također zahvaljujemo i našim kolegama recenzentima dr. sc. Draženu Domijanu, dr. sc. Ani Slišković i dr. sc. Ivani Hromatko na vrlo korisnim sugestijama i prijedlozima koji su utkani u sadržaj knjige. Toplo zahvaljujemo Tomislavu Grzunovu, diplomiranom restauratoru – konzervatoru na ilustracijama živčanog sustava i izradi naslovne stranice. Značajnu zahvalu dugujemo i lektorici Editi Medić, prof.
Knjiga je vrlo pažljivo i suvremeno didaktički opremljena. Svako poglavlje započinje popisom glavnih tema koje će biti objašnjene te sadrži originalne ilustracije koje olakšavaju praćenje teksta. Završetak svakog poglavlja donosi numerirani popis najvažnijih zaključaka, popis pitanja za vježbu i ponavljanje i preporučenu literaturu za proširivanje znanja. Potom slijedi popis definicija važnih pojmova iz poglavlja i popis korištene literature. Poglavlja su povezana i integrirana međusobno tako da knjiga čini jednu cjelinu, ali dopušta čitatelju i vrlo fleksibilan pristup. Može se čitati kao cjelovita knjiga, od korica do korica, a s druge je strane moguće čitati samo odabrana poglavlja prema potrebama kolegija ili prema želji samog čitatelja. U sljedećim redcima donosimo prijedloge naših poglavlja za pojedine kolegije na studiju psihologije te na drugim studijima uključujući studij sociologije, pedagogije, lingvistike, filozofije i informacijskih znanosti.
Studij psihologije (prema kolegijima):
Studij sociologije: poglavlja 1, 3, 7, 8, 9, 10
Studij pedagogije: poglavlja 1, 2, 4, 6, 7, 8
Studij lingvistike: poglavlja 1, 2, 3, 6, 7, 8, 10
Studij informacijskih znanosti: poglavlja 1, 2, 3, 5, 6, 7
Studij filozofije: poglavlja 1, 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10.
Konačno, željeli bismo napomenuti da se uredništvo, iako je tražilo od autora da udovolje udžbeničkim zahtjevima, također zauzelo za relativno prohodan stil pisanja. Korištena literatura navedena je u popisu referenci u skladu s APA-inim standardima, dok u samom tekstu nije primijenjen ovaj način citiranja koji je inače uobičajen u znanstvenim člancima. Time je prosječnom čitatelju olakšan kontinuitet čitanja. Također je od autora zatraženo da svoja poglavlja obogate adekvatnim primjerima i anegdotama i time ih učine manje suhoparnim. U komunikaciji s autorima, kao i vlastitim intervencijama u tekst, uredništvo je nastojalo pronaći ravnotežu u poglavljima, i to u gustoći iznesenih spoznaja i detalja, kao i usklađivanju općeg tona knjige. Pritom se ipak pazilo da svako poglavlje zadrži i dio osobnosti i stila pisanja svojeg autora. Na taj način dobili smo ujednačeni niz uzbudljivih priča o mozgu u kojem svaka epizoda o mozgu ima svojeg specifičnog pripovjedača. Nadamo se da smo tekst uspjeli učiniti zanimljivijim i prohodnijim, ne samo studentima psihologije već i širem zainteresiranom čitateljstvu. Vjerujemo da će knjiga ovakvog formata biti interesantna kako studentima drugih društvenih i humanističkih studija tako i širem čitateljstvu koje osjeća uzbuđenje svaki put kad čuje dobru znanstvenu priču. Također se nadamo da smo fleksibilnošću i prohodnošću uspjeli složiti knjigu koja se može čitati i kao popularno-znanstveni tekst. Za nas urednike i autore ove publikacije veliki uspjeh i osobno zadovoljstvo bilo bi ako bi naša knjiga privukla pažnju srednjoškolaca te ih zainteresirala za znanstvenu psihologiju i neuroznanost općenito. Mozak je mnogima od nas, a i nama samima, još uvijek velika nepoznanica. Nevjerojatne i nove spoznaje o načinu njegova funkcioniranja gotovo se svakodnevno otkrivaju. Vrijeme je da uskočimo na neurovlak i da se bolje upoznamo s mozgom i pričama koje ovaj najkompleksniji organ priča o sebi.
Urednici
Nataša Šimić, Pavle Valerjev i Matilda Nikolić Ivanišević
Zadar, veljača 2019.
„Mozak i um: od električnih potencijala do svjesnog bića“ se bavi pitanjem odnosa mozga i uma, odnosno, pitanjem kako moždana aktivnost stvara mentalna stanja. Ovo pitanje predstavlja jednu od najvećih neriješenih misterija i izazova za znanost u 21. stoljeću. U zadnjih četrdesetak godina, razvojem različitih tehnika za oslikavanje moždane aktivnosti, akumulirano je mnogo novih spoznaja o ovom fascinantnom pitanju. Stoga je od izuzetne važnosti napraviti pregled najvažnijih dostignuća i usmjeriti čitaoce ka proučavanju relevantne literature. - Prof. dr. sc. Dražen Domijan
Knjiga donosi pregled odabranih relevantnih i suvremenih tema iz neuroznanosti i znanstvene psihologije. Na taj način čitatelju omogućuje vrlo dubok uvid u mozak i um, od osnovnih spoznaja o anatomiji i fiziologiji živčanog sustava i pregleda suvremenih istraživačkih tehnika u njegovu proučavanju, preko raskrinkavanja ukorijenjenih mitova o mozgu i prikaza evolucije mozga, do vrlo zanimljivih recentnih znanstvenih spoznaja o neurofiziološkoj pozadini jezika, prostornog vida, deklarativnog pamćenja, svijesti, ljubavi i seksa, te političkog djelovanja. … Pri tome je uredništvo uspjelo u nakani da ovu, vrlo kompleksnu materiju, predstavi na jasan i razumljiv način, prilagođen visokoškolskom udžbeniku. - Izv. prof. dr. sc. Ana Slišković
Riječ je o moderno koncipiranom udžbeniku u kojem su odabrane teme iz područja neuroznanosti opisane na razumljiv način. S obzirom na rastuću važnost nalaza u različitim granama neuroznanosti i njihovoj sve većoj primjeni u raznim sferama ljudskog djelovanja (medicini, obrazovanju, upravljanju ljudskim potencijalima itd.) ovakve su teme itekako relevantne, a dodano je znanje iz tih područja sve traženije u raznim studijskim programima. - Doc. dr. sc. Ivana Hromatko
Dr. sc. Nataša Šimić zaposlena je kao redovna profesorica na Odjelu za psihologiju Sveučilišta u Zadru. Nositeljica je većeg broja kolegija iz biološke psihologije. Njezini su znanstveni interesi primarno u području biološke psihologije, dijelom i evolucijske psihologije, i uključuju: psihofiziologiju stresa, endokrinologiju ponašanja te vršnjačko i partnersko nasilje. Sudjelovanjem u obilježavanju Tjedna mozga Odjela za psihologiju Sveučilišta u Zadru radi na popularizaciji neuroznanosti.
Dr. sc. Pavle Valerjev bavi se eksperimentalnom i kognitivnom psihologijom i prvenstveno je zaokupljen istraživanjima mišljenja, rasuđivanja, donošenja odluka, rješavanja problema, metakognicije i perceptivnih iluzija. Zaposlen je na Odjelu za psihologiju Sveučilišta u Zadru gdje radi kao izvanredni profesor i drži više kolegija iz područja kognitivne psihologije i percepcije te je također voditelj Laboratorija za eksperimentalnu psihologiju. Često kao javni predavač popularizira psihologiju i kognitivnu znanost.
Dr. sc. Matilda Nikolić Ivanišević članica je Odjela za psihologiju Sveučilišta u Zadru na kojem je zaposlena u zvanju docenta. Njezini istraživački interesi prvenstveno se odnose na psihofiziologiju, točnije na kardiovaskularnu i kortikalnu aktivnost za vrijeme različitih mentalnih i motoričkih radnji. Nastava koju izvodi vezana je uz metodologiju, mjerne tehnike u psihofiziologiji te stres u radu. Aktivna je u obilježavanju Tjedna mozga, ali i ostalih aktivnosti kojima je cilj popularizacija znanosti i Odjela, odnosno Sveučilišta u Zadru (Tjedan psihologije, Otvoreni dan Sveučilišta).
Dr. sc. Igor Bajšanski izvanredni je profesor na Odsjeku za psihologiju Filozofskog fakulteta Sveučilišta u Rijeci. Nositelj je kolegija iz područja kognitivne psihologije i psihologije učenja, a predaje i izborni kolegij Psihologija svijesti. Njegovi su znanstveni interesi u području eksperimentalne kognitivne psihologije, posebno u području metakognicije, psihologije mišljenja i psihologije učenja. Održao je više popularnih predavanja o psihologiji mišljenja i o psihološkim miskoncepcijama.
Benjamin Banai trenutno je zaposlen na Odjelu za psihologiju Sveučilišta u Zadru te je doktorand na Filozofskom fakultetu Sveučilišta u Zagrebu. Njegov primarni istraživački interes primjena je evolucijske psihologije u razumijevanju političkog ponašanja i organizacije ljudskih grupa. Osim toga, bavio se istraživanjem individualnih razlika u ličnosti, seksualnosti i ljubomori. Sudjeluje u izvođenju nastave na kolegijima iz biološke psihologije te metodologije znanstvenog rada.
Dr. sc. Tanja Gulan istraživački se bavi kognitivnom psihologijom. Njezin je primarni istraživački interes psihologija jezika, prvenstveno istraživanja bilingvizma, a osim toga uključena je u istraživanja rasuđivanja i perceptivnih iluzija. Radila je na odsjecima za psihologiju riječkog i zadarskog sveučilišta, kao i na odjelu lingvistike. Trenutno radi kao školski psiholog te kao gostujući predavač u zvanju docenta drži nastavu iz kognitivne psihologije i inteligencije na Odsjeku za psihologiju Sveučilišta u Mostaru.
Mr. sc. Lozena Ivanov viši je predavač na Odjelu za psihologiju Sveučilišta u Zadru gdje drži različite kolegije iz opće, kognitivne i edukacijske psihologije. Njezini interesi usmjereni su na procese pamćenja i učenja, ali i na različite motivacijske faktore povezane s njima. U okviru samoregulacije učenja posebno je interesira uloga osobnih uvjerenja o vlastitim sposobnostima organiziranja i izvršavanja akcija potrebnih za ostvarenje željenih ishoda te primjena tih spoznaja u obrazovanju i svakodnevnom životu.
Dr. sc. Marina Nekić zaposlena je kao izvanredna profesorica na Odjelu za psihologiju Sveučilišta u Zadru. Nositeljica je većeg broja kolegija iz razvojne psihologije te kolegija iz područja psihologije seksualnosti, psihologije savjetovanja i osnova iz geštalt psihoterapije. Njezini znanstveni interesi vezani su za područje razvojne psihologije, seksualnosti i usredotočene svjesnosti. Često provodi radionice za studente u sklopu Studentskog savjetovališta i kao javna predavačica usmjerena je i na populariziranje psihologije.
Dr. sc. Irena Pavela Banai docentica je na Odjelu za psihologiju Sveučilišta u Zadru. Sudjeluje u izvođenju nastave iz područja biološke i eksperimentalne psihologije. Njezini istraživački interesi uključuju područja evolucijske psihologije i psihoneuroendokrinologije. Bavi se istraživanjima ljudskog glasa i njegovom ulogom u privlačenju partnera kod žena te izražavanju dominacije kod muškaraca. Svake godine sudjeluje u obilježavanju Tjedna mozga s ciljem promoviranja i popularizacije spoznaja iz područja neuroznanosti.
% 1. PUTOVANJE LJUDSKIM MOZGOM % Nataša Šimić % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo:
Ljudi bi trebali znati da u mozgu, i samo u mozgu, nastaju naša radost, veselje, smijeh i šala, kao i naša tuga, bol, žalost i strah. On nam omogućuje da čujemo i razlikujemo ružno od prelijepog, dobro od lošeg, ugodno od neugodnog. (Hipokrat, 5. stoljeće prije Krista)
Posljednjih je dvadesetak godina neuroznanost napredovala zapanjujućom brzinom, otvarajući svoja vrata brojnim spoznajama o mozgu kao najkompleksnijem ljudskom organu. Mozak funkcionira kao kontrolno središte u tijelu koje upravlja svim motoričkim radnjama te filtrira brojne informacije koje svakodnevno bombardiraju naša osjetila. Upravlja vitalnim funkcijama disanja, rada srca, regulacije krvnog tlaka, gutanja, znojenja i brojnim drugim refleksnim reakcijama bez kojih život nije moguć. Pod njegovim nadzorom je i kontrola gladi, žeđi, spolnog nagona i spavanja. Mozak generira emocije, oblikuje misli, stvara „pretince" dugoročnog pamćenja pohranjujući mnoštvo informacija. Mozak nam omogućava učenje, mišljenje, a pritom oblikuje i našu osobnost, moralnost, suosjećanje i brojne druge aspekte ponašanja koji nas čine onim što zapravo jesmo, tj. ljudskim bićima. Vjerojatno o njemu i njegovim funkcijama i ne razmišljamo baš previše. Međutim, tijekom stoljeća čovjek je pokušao objasniti funkcije tog zagonetnog organa uz pomoć modela zasnovanih na najnovijim tehničkim otkrićima tog doba. Tako se mozak opisivao kao sveobuhvatna knjiga, teatar u glavi, mašina, telefonska centrala, a najčešće usporedbe iz novijeg doba su s računalom i svemirom. Mozak je znatno složeniji od bilo koje od tih naprava, iako je njegov izgled daleko od impresivnog. Naborana, sluzava i gnjecava masa veličine cvjetače, po sastavu nalik dobro ohlađenoj hladetini. U njega možemo gurnuti prst, narezati ga na mikrotomu, umetnuti elektrode i/ili gledati kako krv pulsira kroz njega. Moždana kora čovjeka je naborana, a zahvaljujući naboranosti mozak zauzima mnogo manje prostora. Nemaju sve životinjske vrste naborane mozgove, a nekada se smatralo da broj i veličina moždanih vijuga određuju intelektualni kapacitet vrste. Danas se zna da su broj i veličina vijuga u vezi s veličinom tijela, a svaki veliki sisavac ima izuzetno naboran mozak, u čemu najviše prednjači dupin. Koliko teži najkompleksniji organ u našem tijelu? Prosječna težina odraslog ljudskog mozga iznosi oko 1,5 kg, a zdravi mozgovi teže između 1 i 2 kg. Kada je Albert Einstein davne 1955. godine umro u sedamdeset šestoj godini života, mnogi su željeli saznati nešto više o najpoznatijem mozgu dvadesetog stoljeća. Pod pretpostavkom da je nešto fizičke prirode moralo stvoriti takvoga genija, na njegovu je mozgu izvedena obdukcija i utvrđeno je da je težio 10 % manje od prosječnog mozga. Suvremeni čovjek, za kojeg se misli da je najinteligentnije živo biće, nema najteži mozak. Mozgovi slonova teže oko 5 kg, dok mozak kita ulješure, težine oko 8 kg, spada u najteže mozgove. Veće životinje uglavnom imaju i veće mozgove, vjerojatno zato što njihova veća tijela zahtijevaju više mozgovnog tkiva koje će tim tijelima upravljati. Zbog toga činjenica da viši muškarci imaju veće mozgove od nižih muškaraca, muškarci imaju veće mozgove od žena, a slonovi veće od ljudi, ništa ne govori o njihovoj inteligenciji. Težina mozga izražena kao postotak ukupne tjelesne mase ipak dopušta čovjeku da zauzme svoje opravdano mjesto ispred slona. O usporedbama veličine mozgova različitih vrsta čitatelj može više doznati u trećem poglavlju.
Čime se hrani najzagonetniji organ našeg tijela? Njegovo glavno stanično gorivo je glukoza. Iako na mozak otpada svega 2 % tjelesne težine, on troši oko 20 % ukupnih zaliha glukoze, a dnevno mu je potrebno oko 120 g glukoze, tj. oko 420 kcal, što iznosi oko devet Jaffa keksa. Mozak nema skladišta glukoze, a opskrba ovim gorivom vrši se putem krvi. Osim glukoze troši i kisik, i potrebno mu je oko 20 % kisika iz tijela, čak i u vrijeme spavanja. Što više radi, troši više kisika, glukoze i drugih hranjivih tvari. Na tome se zasnivaju mnoge tehnike snimanja kojima je cilj mjeriti neke aspekte rada mozga. Iako slovi kao „najgladniji" organ u našem tijelu, od napornog razmišljanja ipak ne možemo smršavjeti. Njegova energetska potrošnja odgovara potrošnji jedne žarulje od 15 W. Michel A. Hofman s Instituta za istraživanje mozga u Amsterdamu izračunao je da ukupni troškovi energije mozga jedne osobe za cijeli njezin životni vijek od 80 godina ne iznose više od 1200 eura. Zvuči pomalo razočaravajuće za taj čudesan i najsloženiji organ našeg tijela!
Kako bismo mogli nastaviti s našom pričom o mozgu, trebamo bolje upoznati glavne likove, živčane stanice (neurone) koje grade mozak i cijeli živčani sustav. Mozak sadrži oko 100 milijardi neurona, što je oko 15 puta više nego što ima ljudi na svijetu. Svaki neuron povezuje se sa stotinama i tisućama drugih neurona tvoreći komunikacijsku mrežu koja je daleko složenija i razvijenija od bilo kojeg računala. Neuroni se sastoje od staničnog tijela i izdanaka. Kraći su izdanci neurona dendriti koji primaju signale, a duži je izdanak akson (neurit) koji prenosi signale na druge neurone. Nobelovac Ramón y Cajal (1852. – 1934.) opisuje neuron kao „Aristokrata među strukturama tijela, s orijaškim rukama ispruženim poput krakova hobotnice prema granicama vanjskog svijeta, u očekivanju stalnih zasjeda fizikalnih i kemijskih sila". Na trenutak zastanite i zamislite 100 milijardi neurona koji jedan na drugog ispaljuju električne signale odgovorne za svaku našu misao i svako naše djelo. Zvuči nevjerojatno! Mozak odraslog čovjeka sadrži više od 100 tisuća kilometara vlakana, a neka vlakna mogu postići brzinu provodljivosti električnih signala od čak 100 metara u sekundi. Spoj na kojem se jedan neuron susreće s drugim je sinapsa, a za prijenos signala na sinapsama koriste se različiti neuroprijenosnici (neurotransmiteri). Postoji više od 100 različitih neuroprijenosnika koji se različito dijele, pa tako razlikujemo klasične neurotransmitore i neuropeptide. Njihovi učinci u živčanom sustavu mogu biti ekscitacijski i/ili inhibicijski, što omogućava raznolikost naših reakcija i širok repertoar ponašanja. Američki biolog i nobelovac Gerald M. Edelman (1929. – 2014.) rekao je da se broj mogućih neuronskih krugova u mozgu bilježi brojkom 10 nakon koje slijedi milijun nula. Imajte na umu da se broj čestica u poznatom svemiru procjenjuje brojkom 10 nakog koje slijedi sedamdeset devet nula. Impresivno, zar ne? Još jednom zastanite i zamislite 100 milijardi neurona, kilometre i kilometre vlakana i sve to upakirano u paket volumena 1,5 litre, zvanog mozak. Razmislite na trenutak i o neuronskim krugovima svojeg vlastitog mozga. Zamislite u svojim glavama milijarde neurona u složenom nizu, otprilike 100 bilijuna veza među njima, te gotovo beskonačan broj putova kojima se ispaljuju električni signali. Među tim mnoštvom, koje vjerojatno nalikuje velikoj prašumi, ipak vlada savršeni red. Neki neuroni reguliraju vaše disanje, dok drugi kontroliraju glad ili žeđ, a neki su odgovorni za vaše emocije ili trenutne misli. U ovoj priči nemojmo zaboraviti i glija-stanice koje su u mozgu brojnije od neurona i nalaze se u omjeru 3 : 1. One su učinkovita potpora koja pomaže neuronima u opskrbi hranjivim tvarima, izgradnji ovojnica na njihovim vlaknima, a posjeduju i druge funkcije. U nekim se regijama mozga glija-stanice ponašaju poput matičnih stanica potičući ponovni rast oštećenih neurona. Istraživanja potvrđuju i njihovu ulogu u procesima pamćenja i učenja, a Einsteinov mozak, u usporedbi s drugim mozgovima, skrivao je mnogo više glija-stanica, posebice u područjima velikog mozga zaduženim za vizualnospacijalne i matematičke sposobnosti.
Kako bismo se snašli u svijetu neurona, potrebno je poznavati neke latinske izraze kojima se opisuje smještaj i međusobni odnosi pojedinih dijelova živčanog sustava. U anatomiji se koriste tri zamišljene ravnine koje prolaze kroz tijelo u anatomskom položaju koji je kod životinja četveronožan, a kod ljudi uspravan posturalan stav. Te tri ravnine su sagitalna, frontalna i transverzalna (Slika 1.1.). Sagitalna ili središnja ravnina prolazi kroz tijelo tako da ga dijeli na dvije jednake polovice, desnu i lijevu. U toj ravnini medijalno označava bliže središnjoj osi, a lateralno je pozicionirano udaljenije od središnje osi, prema stranama tijela. Sagitalni presjek kroz sredinu mozga, između polutki, naziva se medijalni presjek. Frontalna ili koronalna ravnina okomita je na sagitalnu ravninu, paralelna s čelom, i dijeli tijelo na ventralni i dorsalni dio. Ventralno označava prema površini trbuha ili donjem dijelu glave. Dorsalno je pozicionirano prema površini leđa ili prema vrhu glave. Transverzalne ili horizontalne ravnine postavljene su vodoravno i dijele tijelo na prednji dio, koji se još zove anterior i stražnji dio, za koji se upotrebljava latinski izraz posterior. Pojmovi istog značenja su i rostralno, od lat. riječi rostrum što znači ՙkljun՚ i kaudalno, od lat. cauda što znači ՙrep՚. Kada je riječ o čovjeku, iz navedenog slijedi da se za vrh glave i stražnji dio tijela upotrebljava termin dorsalno, dok se za donji dio glave i prednji dio tijela koristi termin ventralno. Kako bi se zaobišla ta komplikacija, za vrh glave kod primata obično se upotrebljava termin superior, a za donji dio glave inferior. Ukratko, prilikom opisa živčanog sustava kralježnjaka koristimo se trima zamišljenim osovinama koje su opisane u odnosu na položaj njihova središnjeg živčanog sustava: medijalno-lateralno, ventralno-dorsalno i anteriorno-posteriorno. Medijalno označava ՙprema središnjoj liniji tijela՚, dok lateralno označava ՙod središnje linije prema stranama tijela՚. Ventralno znači ՙprema površini trbuha i prsa՚ ili, kao što je već kazano, ՙdonjem dijelu glave՚, dok dorsalno označava ՙprema površini leđa ili vrhu glave՚. Anteriorno ili kaudalno je ՙprema naprijed, prema nosu՚, a posteriorno ili rostralno ՙprema otraga, prema repu՚ (Slika 1.1.).
Objasnit ćemo još neke termine s kojima se možete susresti na putovanju živčanim sustavom. Termini proksimalno i distalno odnose se na pozicije bliže polaznoj točki (proksimalno) i udaljenije od polazne točke (distalno). Pojam ipsilateralno znači ՙna istoj strani tijela՚, dok se kontralateralno odnosi na suprotnu stranu tijela. Definirajmo još sivu i bijelu tvar u živčanom sustavu. Radi se o histološkim pojmovima koji se upotrebljavaju za opise regija u mozgu i kralježničkoj moždini bogatim tijelima neurona (siva tvar ili substantia grisea) nasuprot regijama bogatim aksonima (bijela tvar ili substantia alba). Bijela je tvar nazvana prema svojoj svijetloj boji koja je posljedica lipidnog sustava mijelina. Sada, kada smo razriješili te osnovne termine, krenimo na put kroz živčani sustav.
Krajnje je odredište našeg putovanja veliki mozak. Dosad smo govorili o mozgu kao o jednoj jedinstvenoj nakupini tkiva, međutim taj se organ sastoji od različitih dijelova. Nadam se da će vam putovanje mozgom, koje slijedi, biti zanimljivo. U ovoj priči krenimo od početka. Početak je živčani sustav kojeg čine dva osnovna dijela koja se, s obzirom na svoj smještaj, dijele na središnji (centralni) i periferni živčani sustav. Središnji živčani sustav smjestio se unutar šupljina lubanje i kralježnice i čine ga mozak (encephalon) i kralježnička moždina (medulla spinalis) (Slika 1.2.). Zadatak je perifernog živčanog sustava povezati periferiju tijela sa središnjim živčanim sustavom, a to čine brojni živci. Ukupno 12 pari lubanjskih (kranijalnih) živaca povezuje periferiju glave i mozak, dok 31 par spinalnih živaca povezuje periferiju trupa i udova s kralježničkom moždinom. Osjetilni (senzorički) živci nose informacije iz receptora (osjetilnih organa), dok motoričkim živcima putuju signali do efektora, tj. mišića i žlijezda. Mješoviti živci sadrže osjetilna i motorička vlakna, a takvi su neki lubanjski živci, kao i svi spinalni živci. U perifernom sustavu smjestile su se i nakupine tijela neurona koje se nalaze u brojnim ganglijima. Mozak možemo podijeliti na tri velika dijela (Slika 1.2.), a to su moždano deblo (truncus cerebri), mali mozak (cerebellum) i veliki mozak (cerebrum). Krajnjem cilju našeg putovanja (veliki mozak) vratit ćemo se kasnije, a sada ćemo zaviriti u druge dijelove središnjeg živčanog sustava.
Poznati kognitivni neuroznanstvenici Tom Stafford i Matt Webb usporedili su središnji živčani sustav s gljivom kojoj je kralježnička moždina stapka, a mozak klobuk. Dakle, naša stapka djeluje kao vod za električne signale koji putuju uz i niz tijelo. Usporedit ću kralježničku moždinu s autocestom kojom osjetni signali putuju uzlazno do mozga, a motorički signali silazno iz motoričkih područja mozga u kralježničku moždinu, noseći informacije mišićima koji trebaju reagirati. Nećete vjerovati, ali na ovoj neurocesti vlada savršeni red, odmorišta su poznata i jasna, a mi idemo dalje uzlazno do sljedeće velike postaje, koja se zove moždano deblo. Tu postaju čine produljena moždina (medulla oblongata), most (pons) i srednji mozak (mesencephalon) (Slika 1.2.). Tu ćemo susresti brojne neurone čija su se stanična tijela grupirala u različitim jezgrama. Tu je i mnoštvo vlakana koja čine uzlazne i silazne putove. Važan je dio moždanog debla retikularna formacija koja izgledom podsjeća na mrežu vlakana, a na toj kratkoj dionici smjestilo se stotinjak jezgara. Ako želimo iz produljene moždine doći do srednjeg mozga, svakako moramo proći dijelom moždanog debla koji se zove pons. Tri glavne postaje srednjeg mozga su: tektum (tectum), tegmentum i moždani krakovi (crura ili pedunculi cerebri). Tektum ćemo prepoznati prema izgledu koji podsjeća na brežuljke. Tu su se zapravo smjestila dva para izbočenja (kvržica), čiji su nazivi kolikule inferior (colliculli inferiores; donje kolikule) i kolikule superior (colliculi superiores; gornje kolikule). O ulozi kolikula superior u refleksnim reakcijama na pokretne podražaje u vidnom polju pročitajte u petom poglavlju. Tegmentum je druga postaja srednjeg mozga. U tom su se području smjestile različite jezgre. Tu ćemo susresti periakveduktalnu sivu tvar koja je važna u posredovanju analgetskih učinaka opijata. Ventralno tegmentalno područje proizvodi neuroprijenosnik dopamin koji je važan u kontroli pokreta, motivaciji i nagrađivanju. Novije studije oslikavanja mozga pokazuju pojačanu neuronsku aktivnost tog područja kod zaljubljenih, a o navedenom možete više pročitati u devetom poglavlju. Na proputovanju srednjim mozgom susret ćemo i dva velika debela kraka koji izlaze iz ponsa povezujući veliki mozak s kralježničkom moždinom, moždanim deblom i malim mozgom.
Moždano deblo funkcionira kao autopilot, kontrolirajući važne vitalne funkcije poput disanja, rada srca, regulacije krvnog tlaka i brojnih drugih refleksnih radnji. U suradnji s drugim dijelovima živčanog sustava sudjeluje i u regulaciji spavanja, održavanju pažnje i tonusa mišića. Budimo pažljivi na putu kroz moždano deblo, jer krvarenje čak iz najmanje arterije koja opskrbljuje to područje može značiti trenutačnu smrt.
Jasno označeni putovi dovest će nas do sljedeće velike postaje koja se zove mali mozak (Slika 1.2.). Ta postaja, iako čini samo 10 % mase mozga, sadrži jako mnogo neurona, više od polovine moždanih živčanih stanica. Tu susrećemo velike, bogato razgranate neurone koji komuniciraju s drugim dijelovima živčanog sustava, osobito s velikim mozgom. Mali mozak omogućuje nam da se krećemo na ujednačen i koordiniran način, pomaže nam u održavanju ravnoteže. Taj dio živčanog sustava važan je pomagač velikom mozgu, on može ispraviti pokrete ako odstupaju od predviđenih. Kada motorička područja velikog mozga, preko kralježničke moždine, pošalju signale mišićima, kopiju tog signala dobiva mali mozak. Taj dio središnjeg živčanog sustava prima i mnoštvo informacija, preko kralježničke moždine, iz osjetilnih organa u mišićima i zglobovima cijelog tijela. Zahvaljujući tim informacijama mali mozak detektira neslaganje između namjera velikog mozga i trenutačnog stanja na periferiji tijela te uključuje potrebne korekcije. Njegova je uloga u učenju motoričkih vještina velika, posebice za vrijeme izvođenja novih pokreta. Zbog oštećenja malog mozga mogu se javiti različiti motorički poremećaji koji uključuju nemogućnost precizne kontrole pokreta i prilagođavanja pokreta promjenjivim uvjetima, poremećaje u koordinaciji trupa i udova (zbog kojih možemo teturati poput pijanca). Ostavimo mali mozak da obavlja svoj posao i uputimo se dalje prema velikom mozgu.
Veliki je mozak prema medijalnom presjeku podijeljen u dvije polutke (hemisfere). Nadalje, možemo ga podijeliti i na međumozak (diencephalon) te prednji ili krajnji mozak (telencephalon). Talamus (thalamus) i hipotalamus (hypothalamus) dijelovi su međumozga, a bazalni gangliji, limbički sustav i kora velikog mozga (cortex cerebri) čine prednji mozak. Najviše neurona, otprilike njih 40 milijardi, smjestilo se u velikom mozgu. Kratko ćemo posjetiti glavne postaje velikog mozga. Prva od naših postaja, smještena na samom vrhu moždanog debla, jest talamus, koji se sastoji od brojnih jezgara koje čine lijevi i desni talamus. Taj dio središnjeg živčanog sustava prima veliku količinu informacija iz osjetilnih organa i provodi ih u koru velikog mozga na složeniju obradu. Talamus funkcionira kao jako dobra i efikasna tajnica koja propušta ili koči različite signale na njihovu putu ka kori velikog mozga. Sadrži brojne jezgre od kojih je većina u vezi s korom velikog mozga. Neke od njih primaju signale iz osjetilnih organa, obrađuju ih i prenose u osjetilna područja kore velikog mozga. Lateralno koljenasto tijelo (corpus geniculatum laterale) jedna je od takvih jezgara, a važna je postaja vidnog sustava. O njezinoj ulozi u vidnom procesiranju možete pročitati u petom poglavlju. U blizini talamusa smjestio se i hipotalamus koji se također sastoji od brojnih jezgara. Točnije, ta se postaja nalazi ispod talamusa (hypo znači ՙispod՚). Iako je mali (zauzima 1 % ukupnog volumena mozga), hipotalamus ima središnji nadzor nad svim vegetativnim funkcijama, utječe na rad endokrinog sustava, regulira tjelesnu temperaturu, cirkadijurni ritam (biološki dnevni ritam), hranjenje, pijenje, seksualnu aktivnost i druge važne funkcije. U komunikaciji s drugim regijama središnjeg živčanog sustava sudjeluje i u izražavanju emocija. U usporedbi s drugim dijelovima mozga, hipotalamus je privilegiran direktnom komunikacijom s hipofizom preko hipofiznog drška koji se još naziva infundibulum (vidjeti u 9. poglavlju Sliku 9.1). Neke njegove jezgre, točnije paraventrikularna jezgra i supraoptička jezgra, sintetiziraju hormone oksitocin i vazopresin koje otpušta neurohipofiza. Kratko ćemo se zadržati u medijalnom preoptičkom području prednjeg hipotalamusa. Fiziološka istraživanja na štakorima i majmunima potvrđuju da neuroni te regije upravljaju seksualnim i reproduktivnim ponašanjem koje uključuje izbor partnera, pripremu za spolni odnos i samu spolnu aktivnost. O ulozi hipotalamusa i složenosti neurokemijskih procesa koji su u podlozi različitih aspekata ljudske seksualnosti, uključujući zaljubljenost, privrženost, seksualni odnos i „ljubavnu bol", imate prilike doznati u devetom poglavlju. Ukratko, funkcije hipotalamusa najbolje odražava neuroznanstveni vic koji kaže da taj dio mozga regulira sva četiri bitna sastojka života: tučnjavu, bježanje, hranjenje i parenje.
Ostavimo hipotalamus da nadzire „glavne sastojke naših života" i zavirimo malo u prednji mozak koji je najveći dio ljudskog mozga i upravlja njegovim najsloženijim funkcijama. Taj dio velikog mozga započinje voljne pokrete, tumači osjetilne podatke te posreduje u složenim kognitivnim funkcijama poput pamćenja, učenja, govora i rješavanja problema. U dubinama telencefalona čeka nas neobično oblikovana nakupina jezgara koja se naziva bazalnim ganglijima. Glavni njihov dio čini strijarni sustav (corpus striatum) koji se sastoji od ukupno tri jezgre: kaudalna jezgra (nucleus caudatus), putamen i globus pallidus. Kaudalna jezgra dobila je naziv zbog svog karakterističnog izgleda (caudatus znači ՙrepat՚) (Slika 1.3.). Važan dio bazalnih ganglija čine još dvije jezgre: crna jezgra (substantia nigra) i subtalamička jezgra koja se smjestila ispod talamusa. Svakodnevno, u regulaciji motoričke kontrole i donošenju odluka, bazalni gangliji komuniciraju s korom velikog mozga i moždanim deblom, kao i sa svojim susjedom talamusom. Zahvaljujući tom dijelu velikog mozga održava se tonus muskulature pri izvođenju automatskih, a donekle i voljnih pokreta. To nije sve, tj. njegova uloga u kognitivnim funkcijama poput pamćenja i učenja danas se intenzivno proučava. Oboljenja bazalnih ganglija očituju se u tremoru, nekoordiniranim pokretima i neželjenim suvišnim pokretima. Manjak dopamina u nekim njihovim dijelovima (točnije u neuronima crne jezgre čija se vlakna projiciraju u kaudalnu jezgru i putamen) dovodi do Parkinsonove bolesti sa simptomima koji uključuju izražen tremor u mirovanju, ukočenost mišića, teškoće u započinjanju pokreta, lice poput maske. Parkinsonova bolest druga je najčešća degenerativna bolest središnjeg živčanog sustava (na prvom je mjestu Alzheimerova bolest), a danas se intenzivno proučavaju novi terapijski pristupi za nju. Do 90-ih godina prošlog stoljeća liječenje je bilo primarno ograničeno na farmakoterapiju kojom se podizala razina dopamina u bazalnim ganglijima. Dubokom stimulacijom mozga, u kombinaciji s farmakoterapijom, postiže se značajno poboljšanje zdravstvenog stanja oboljelih od Parkinsonove bolesti i drugih motoričkih poremećaja. Dva najčešća mjesta za implantaciju elektroda kod duboke stimulacije mozga jesu jezgre globus pallidus i subtalamička jezgra. Budući da su područja bazalnih ganglija bogata dopaminergičnim sinapsama, funkcije tih regija (prvenstveno putamena i ventralnog paliduma) povezuju se s nagrađivanjem, potkrepljivanjem i ovisničkim ponašanjem. Istraživanja oslikavanja mozga funkcijskom magnetskom rezonancijom pokazuju da bismo ljubav mogli „smjestiti" u stražnji putamen i ranije spomenuto ventralno tegmentalno područje, tj. u regije mozga koje ne upravljaju emocijama (više o tome u devetom poglavlju).
Krenimo dalje prema još jednom dijelu prednjeg mozga koji se naziva limbičkim sustavom, a točnu lokaciju te postaje pogledajte na slikovnom prikazu 1.4. Radi se o većoj postaji čiji su osnovni dijelovi mamilarna tjelešca, septalna jezgra (septum), amigdala, cingularna vijuga (gyrus cinguli), hipokampus i forniks (snop vlakana koji povezuje neke dijelove tog sustava). Taj sustav surađuje s hipotalamusom u regulaciji ponašanja važnih za opstanak, kao što su bijeg, borba, hranjenje i seksualno ponašanje. Sjećanja pobuđena mirisima, strah koji ljudi osjećaju kad vide pauka ili zmiju samo su neke od manifestacija rada limbičkog sustava. Limbički sustav dom je naših emocija, posebice straha. Pogledajmo što rade neki od osnovnih dijelova tog sustava. Septalna jezgra dio je sustava nagrađivanja, a priča o njoj i njezinoj ulozi u doživljaju ugode seže u 50-e godine prošlog stoljeća. Tada su istraživači James Olds (1922. – 1976.) i Peter Milner slučajno otkrili da stimulacija tog područja kod štakora dovodi do neprestanog samopodraživanja. Laboratorijske životinje su se, zbog osjećaja užitka, samopodraživale do smrti, odbijajući hranjenje i pijenje. Različita sredstva ovisnosti, poput kokaina, kod ljudi i štakora također aktiviraju to područje, a osjećaji ugode koji nastaju dovode se u vezu s prevelikim razinama dopamina. Cingularna vijuga još je jedan dio limbičkog sustava, vidljiv na medijalnom presjeku kore velikog mozga (Slika 1.4.). To je područje veće kod žena nego kod muškaraca i obično je manje kod shizofreničara. Sudjeluje u regulaciji emocija i usmjeravanju pažnje, a također je prebivalište suosjećanja, tj. obiluje zrcalnim neuronima, o kojima će biti riječi nešto kasnije. O specifičnoj ulozi cingularnog korteksa u percepciji negativnih osobina političara kao i u kognitivnom nadzoru konflikta među informacijama možete pročitati u desetom poglavlju. Limbički sustav povezan je s dijelovima kore velikog mozga koji obrađuju mirise i iz tog razloga određeni mirisi mogu potaknuti snažna sjećanja. To je stoga što su neki njegovi dijelovi, poput mamilarnih tjelešaca i hipokampusa, osobito važni u stvaranju dugoročnog pamćenja. Hipokampus svojim izgledom podsjeća na morskog konjića (vidjeti Sliku 1.4.), a to područje posebno je ranjivo kod Alzheimerove demencije. Poznati neurobiolog Robert Sapolsky pronašao je da stres ili izrazito izlaganje glukokortikoidima (hormonima stresa) izaziva oštećenja hipokampusa. O njegovoj ulozi u oblikovanju pamćenja detaljnije možete pročitati u šestom poglavlju. Neuroznanstvenici su mnogo naučili o mozgu proučavanjem pacijenata koji su pretrpjeli mozgovna oštećenja. Najpoznatiji bolesnik koji nas je poučio o ulozi hipokampusa u pamćenju u znanstvenoj literaturi poznat je pod inicijalima H. M. (1926. – 2008.). Nakon njegove smrti objavljen je njegov identitet i danas se zna da se zvao Henry Gustav Molaison. Zbog ozljede zadobivene u djetinjstvu H. M. je patio od epileptičkih napada. Radi uklanjanja mjesta ozljede koje je bilo žarište iz kojeg su izbijali epileptički napadi, kirurški mu je obostrano bio uklonjen hipokampus. Preciznije govoreći, bile su uklonjene prednje dvije trećine hipokampusa, uključujući hipokampalnu vijugu (gyrus hipocampi) koja se u literaturi naziva i parahipokampalna vijuga, te drugi dijelovi smješteni u medijalnom temporalnom režnju kore velikog mozga (amigdala i unkus). Operativni zahvat kojem je H. M. bio podvrgnut naziva se bilateralna medijalna lobektomija. Bilo je to davne 1953. godine i H. M. je tada imao 27 godina. U godinama koje su slijedile ispitivala ga je kanadska psihologinja Brenda Milner pri čemu je opetovano bio podvrgavan testovima pamćenja. Usudili bismo se reći da je H. M. proveo najviše sati kao ispitanik u neurospihologijskim istraživanjima različitih aspekata pamćenja. Iako su sjećanja na davne događaje iz njegova života bila očuvana, H. M. nije mogao zapamtiti ništa što se dogodilo nakon kirurškog zahvata kojem je bio podvrgnut. H. M. je dobio novu dijagnozu koja je glasila: anterogradna amnezija. Ako bismo ukratko saželi njegovu dijagnozu, rekli bismo da njegov mozak nije mogao „prebaciti" informacije iz kratkoročnog u dugoročno pamćenje, tj. nije mogao oblikovati nova sjećanja. Iako je Milnerovu sretao godinama radi redovitih testiranja, H. M. se s njom svaki put iznova upoznavao. O Henryju Gustavu Molaisonu koji je umro 2008. godine, pročitajte više u šestom poglavlju koje je posvećeno deklarativnom pamćenju. To poglavlje donosi također dodatne informacije o ulozi različitih regija mozga u oblikovanju pamćenja.
Danas se uloga hipokampusa, posebice njegova stražnjeg dijela, istražuje i u prostornom pamćenju. U tu svrhu, u laboratorijskim istraživanjima zdravi štakori i štakori bez hipokampusa prolaze labirintima i/ili plivaju do ciljnih pozicija. Ako želite dodatno aktivirati svoj hipokampus, zamislite put od jednog do drugog odredišta (na primjer, put od svoje do prijateljeve kuće). Slična su istraživanja provedena na londonskim taksistima koji moraju dobro poznavati grad prije nego što dobiju dozvolu za svoj rad. Kada su istraživači stavili iskusne taksiste u uređaj za oslikavanje mozga i zamolili ih da zamišljaju put od jednog do drugog odredišta, pronašli su pojačanu aktivnost u hipokampusu i oko njega. Potvrđeno je također da je njihov stražnji hipokampus bio veći od hipokampusa kontrolne skupine ispitanika iste dobi. Kao što se moglo i pretpostaviti, veličina njihova hipokampusa bila je u pozitivnoj korelaciji s mjesecima iskustva u taksiranju.
Proučimo malo i amigdalu, koja je vjerojatno najistraživaniji dio limbičkog sustava. Na Slici 1.4. možete vidjeti točnu lokaciju te jezgre koja se naziva i emocionalnim mozgom. Izgledom podsjeća na badem (amygdala na grčkom znači ‘badem’), a sastoji se od veće skupine jezgara koje se nazivaju još corpus amygdaloideum. Iako je njihova uloga u generiranju drugih emocija manje poznata, sa sigurnošću možemo reći da su amigdaloidne jezgre sjedište jedne emocije, a to je strah. Istraživanja razotkrivaju da je amigdala prijeko potrebna za prepoznavanje straha u izrazima lica, za kondicioniranje straha, pa čak i za izražavanje straha. U neuroznanstvenoj literaturi opisan je slučaj mlade žene S. M. koja je imala kalcificirane amigdale uzrokovane rijetkim autosomno-recesivnim stanjem koje se naziva Urbach-Wietheova bolest. Iako je pacijentica bila nadarena za slikanje, lice s izrazom straha nije mogla nacrtati, dok je crtala lica koja izražavaju druge emocije. Također nije mogla oponašati emocionalne ekspresije straha. Jedan od eksperimenata u kojem je sudjelovala uključivao je posjet trgovini s egzotičnim kućnim ljubimcima, poput zmija i paukova, koji izazivaju strah kod većine ljudi. U provedenom eksperimentu S. M. nije pokazivala reakcije izbjegavanja. Naprotiv, opasnim se životinjama približavala, pokazujući „prisniji“ kontakt s njima, iako je ranije izjavljivala da mrzi zmije i paukove. U jednoj od provedenih studija S. M. je procjenjivala svoja emocionalna stanja u tromjesečnom periodu. U tu svrhu korišten je mobilni uređaj koji ju je obavještavao da ocijeni svoje trenutno emocionalno stanje. Rezultati su pokazali da S. M. ima bogat emocionalni život koji odražava emocionalna stanja koja većina ljudi doživljava, uz jedan izuzetak, tj. nikad nije izvijestila da osjeća strah. U njezinu realnom životu bez emocije straha nekoliko je puta i sama bila žrtva zločina. Istraživanja Ralpha Adolphsa i suradnika pokazuju da se ljudi s oštećenim i/ili nefunkcionalnom amigdalama usmjeravaju na nos i usta (a ne na oči) prilikom prepoznavanja emocionalne ekspresije straha izražene na licima drugih ljudi. Dakle, bez amigdala zasigurno bismo bili lišeni straha, a moguća je i pojačana seksualna aktivnost usmjerena na neprikladne objekte, oralno istraživanje poznatih predmeta, i drugi simptomi. Davne 1939. godine Heinrich Klüver (1897. – 1979.) i Paul Bucy (1904. – 1992.) kod majmuna su opazili slične simptome nakon operativnog uklanjanja obaju medijalnih temporalnih režnjeva, čime su oštećene amigdale. Osim navedenih simptoma, majmuni su pretvoreni u izrazito mirna bića koja nisu pokazivala ni strah prema zmijama kojih se inače užasavaju. Opisani simptomi koji čine Klüver-Bucyjev sindrom pojavljuju se i kod ljudi, obično nakon neurokirurške temporalne lobektomije (zbog tumora, epilepsije i sl.), u herpes simpleks encefalitisu, moždanom udaru i sličnim bolestima. U 100 % slučajeva javlja se gubitak straha, u 98 % slučajeva prisutno je oralno ispitivanje različitih objekata, hiperseksualnost je prisutna u 79 % slučajeva, a mogući su i drugi simptomi s manjom učestalošću pojavljivanja. Jedno od ključnih pitanja u ovoj priči jest kako amigdale reguliraju emocionalne reakcije, a odgovore daju istraživanja njujorških neuroznanstvenika na čelu s Josephom LeDouxom koja su pokazala egzistiranje dvaju neuronskih putova. Prvi, tzv. „brzi i prljavi“ put temelji se na izravnoj komunikaciji talamusa i amigdala te omogućava brzu reakciju organizma u opasnim situacijama. Postoji i drugi put koji je sporiji i precizniji te omogućava finiju analizu situacije, a uključuje povezanost amigdala s korom velikog mozga. Popularni njujorški rock-bend The Amygdaloids, na čelu s vokalom i gitaristom LeDouxom, popularizira neuroznanstvena istraživanja pjesmama o umu, mozgu, amigdali, emocijama i drugim neuroznanstvenim temama. Nešto više o specifičnijoj funkciji amigdala u procesiranju politički relevantnih informacija pročitajte u desetom poglavlju.
U našoj priči došli smo i do kore velikog mozga (Slika 1.5.), posljednjepostaje i krajnjeg odredišta našeg putovanja velikim mozgom. Ako se zabilo koji dio mozga može reći da je odgovoran za ljudsku posebnost i jedinstvenost, onda je to zasigurno kora velikog mozga, koja je sjedište viših misaonih procesa, mjesto gdje se odvijaju najviše mentalne funkcije. Površina moždane kore čovjeka iznosi oko 2200 cm2, a debljina varira od 2 do 4,5 mm. Kad bismo razvukli moždanu koru čimpanze, uspjeli bismo njome prekriti jedan papir A4 formata, dok bi moždana kora čovjeka mogla prekriti četiri puta veću površinu. Putujući korom velikog mozga susrest ćemo brojne brazde (sulci) i pukotine (fissurae). Vijuge (gyri) su dijelovi kore koji su omeđeni pukotinama i brazdama. Na površini svake polutke najuočljivije su centralna brazda (sulcus centralis) i lateralna pukotina (fissura lateralis) (Slika 1.5.). Kora velikog mozga zaista je posebna sa svojim mnoštvom neurona organiziranim u različitim slojevima, zvanim još i lamine, i stupcima, tj. kolumnama. Nedostatak jasnih anatomsko-funkcionalnih granica pojedinih dijelova rezultirao je različitim njezinim podjelama. Najveći dio moždane kore čovjeka (oko 90 %) sastoji se od šest slojeva neurona. Ta su područja filogenetski mlađa i nazivaju se neokorteksom. Preostali je dio kore (oko 10 %) filogenetski stariji, pripada alokorteksu i jednostavnije je građe, koja uključuje dva, tri ili pet slojeva neurona. Najčešće se upotrebljava podjela njemačkog neurologa Korbiniana Brodmanna (1868. – 1918.), koja uključuje 52 citoarhitektonska polja utemeljena na razlikama u mikroskopskom izgledu slojeva u pojedinim dijelovima neokorteksa i alokorteksa. Ukratko ćemo se upoznati i s funkcionalnom organizacijom kore velikog mozga, pritom ne ulazeći detaljno u različite njezine podjele te prednosti i/ili nedostatke pojedinih podjela. Tradicionalno, kortikalne regije dijele se na osjetilna (senzorna), motorička i asocijativna područja. Pritom unutar osjetilnih i motoričkih područja možemo razlikovati primarna i sekundarna područja. Svakako treba kazati da je takva podjela pojednostavljena i pruža uvid u osnovne funkcije pojedinih područja korteksa, ali pritom ne odražava kompleksnost kortikalnih veza u regulaciji različitih složenijih aspekata ponašanja. Za početak, upoznajmo se s osnovnim funkcijama tih kortikalnih područja. Osjetilna područja obrađuju signale koji pristižu iz osjetila. U primarnim senzornim područjima nastaju osjeti, s tim da tri osnovna modaliteta (vid, sluh i tjelesni senzibilitet) imaju svoja jasno definirana primarna područja. U sekundarnim senzornim područjima, koja su smještena uglavnom oko primarnih područja, odvija se integracija osjetilnih podataka koja rezultira doživljajima koje karakterizira strukturiranost osjeta u cjeline. Kada je riječ o motoričkim regijama, primarno područje ima ključnu ulogu u samom izvođenju motoričkih radnji. Ono (o točnoj lokaciji bit će riječi poslije u tekstu) postupno prelazi u sekundarno motoričko (premotorno) područje, čija je osnovna funkcija koordinacija motoričkih kretnji, tj. vremenska i prostorna integracija elementarnih pokreta u predmetne radnje. Tradicionalno, asocijativnim (ili nekada zvanim tercijarnim) se područjima nazivaju kortikalne regije koje nisu ni osjetilne ni motoričke. Ta područja ne ostvaruju direktnu komunikaciju s vanjskim svijetom (primanjem informacije direktno iz osjetnih organa ili realiziranjem motorne akcije), već su odgovorna za složenu obradu koja se odvija od dolaska živčanih impulsa u primarna senzorna kortikalna područja pa sve do generiranja ponašanja. Asocijativna kora, koja obuhvaća najveći dio površine moždane kore, također se dijeli na unimodalna i multimodalna područja. Unimodalna se područja koriste informacijama iz jednog osjetilnog modaliteta te uključuju i prethodno opisane dijelove sekundarnih senzornih područja. Za multimodalne regije karakterističan je input iz više osjetilnih modaliteta. Najsloženiji aspekti našeg ponašanja, kao što su npr. planiranje, rješavanje problema, hotimična motorička aktivnost, bihevioralna kontrola, temelje se na integraciji informacija koje osigurava multimodalni asocijativni korteks.
Svaka polutka moždane kore dijeli se na pet režnjeva (slikovni prikaz 1.5.) koji obavljaju različite funkcije, pa krenimo.
Okcipitalni ilizatiljni režanj (lobus occipitalis) najmanji je moždani režanj, u cijelosti zaokupljen obradom vidnih podataka. U njemu se, oko fissure calcarine, smjestilo primarno vidno područje, a oko njega te u donjim dijelovima temporalnog režnja smještena su sekundarna vidna područja. Iako je mali, okcipitalni režanj podijeljen je u više zasebnih područja obrade od kojih je svako djelomično specijalizirano za neki od aspekata vida kao što su boja, pokret, oblik i sl., a o navedenom možete saznati više u petom poglavlju koje se bavi vidom i prostornom kognicijom. Kao što možete i pretpostaviti, povrede primarnih vidnih područja dovode do gubitka vida, dok povrede sekundarnih vidnih područja narušavaju percepciju cjeline i nazivaju se vidnim agnozijama. Jedna od najviše istraženih vidnih agnozija, koja se odnosi na nemogućnost prepoznavanja lica (prozopagnozija), detaljnije je opisana u petom poglavlju.
Temporalni ili sljepoočni režanj (lobus temporalis) obrađuje zvuk, bavi se jezikom i višim perceptivnim funkcijama kao što su prepoznavanje lica i drugih objekata. Primarno slušno područje smješteno je unutar lateralne pukotine, obuhvaćajući Heshlovu vijugu i gornje dijelove gyrusa temporalisa superiora. U gornjem dijelu, najčešće lijevog temporalnog režnja nalazi se Wernickeovo područje koje je jedinstveno za ljudsku vrstu, a čija je glavna funkcija razumijevanje govora. O njegovim funkcijama detaljnije će se govoriti u sedmom poglavlju koje se bavi jezičnim procesiranjem.
Podvučen ispod temporalnog režnja smjestio se „moždani otok“ zvan inzula (insula Reili)(Slika 1.6) koji ima brojne funkcije. Za nastanak okusnih osjeta odgovorno je tzv. inzularno-operkularno područje. Naša osjetljivost na gorke okuse, koji upozoravaju na opasnost, tisuće je puta veća od osjetljivosti na slatke, kisele i slane okuse. Inzula, o kojoj će se govoriti i u drugim poglavljima ove knjige, važna je i u doživljaju boli i iskustvu velikog broja emocija, uključujući mržnju, ljubav, strah, gađenje, sreću i tugu, a uključena je i u procesiranje tzv. socijalnih emocija. Nešto je više ta funkcija opisana u desetom poglavlju koje se bavi političkom neuroznanošću.
Parijetalni ili tjemeni režanj (lobus parietalis) primarno se bavi obradom informacija koje pristižu iz receptora kože, mišića i zglobova. U području oko gyrusa postcentralisa (Slika 1.5.) smjestilo se primarno somatosenzorno područje u kojem nastaju osjeti toplog, hladnog, dodira, boli i kinestetički osjeti. U tom režnju, oko angularne vijuge (gyrus angularis) (vidjeti Sliku 1.5.), nalazi se asocijativno multimodalno područje. To je tzv. POT područje, tj. područje „prepokrivanja“ vidnih, slušnih i taktilno-kinestetičkih informacija, što omogućuje sintezu informacija koje simultano primamo iz nekoliko osjetilnih sustava, orijentaciju u prostoru te pamćenje perceptivnih sadržaja. Lijevi i desni parijetalni režanj zaokupljeni su različitim stvarima. U desnom parijetalnom režnju stvaraju se mentalni modeli prostornih mapa vanjskog svijeta, pa zahvaljujući funkcijama tog režnja možemo zaobići određene barijere u prostoru. Desni je režanj odgovoran i za konstruiranje naše slike tijela i svjesnosti koju imamo o njegovoj konfiguraciji i pokretima u prostoru. Bolesnici s povredama desnog parijetalnog režnja najčešće gube sposobnost orijentacije u prostoru, teško se snalaze u složenijim prostorima, teško se orijentiraju na zemljopisnoj karti i ne mogu prepoznati poznate predmete prikazane iz neobične perspektive. Oštećenje desnog parijetalnog režnja ponekad dovodi do unilateralnog zanemarivanja, tj. ignoriranja podražaja s lijeve strane, pa pacijent rjeđe upotrebljava svoju lijevu ruku, ne upotrebljava džepove na lijevoj strani tijela, jede hranu samo s desne strane tanjura, brije samo desnu polovicu lica. O gospođi S. koja je patila od tog poremećaja i o strategijama koje je razvila, pročitajte u knjizi poznatog neurologa Olivera Sacksa (1933. – 2015.). Još jedan neobičan poremećaj koji je u vezi s oštećenjem desnog parijetalnog režnja, jest somatoparafrenija, poremećaj koji uključuje pacijentovo negiranje postojanja vlastite lijeve ruke (ili noge) za koju se veže i ustrajnost da pripada nekom drugom. Više o prostornim funkcijama parijetalnog režnja pročitajte u petom poglavlju. Zavirimo malo i u funkcije lijevog parijetalnog režnja. Lijeva angularna vijuga bavi se računanjem i aspektima govora, kao što su pronalaženje riječi i metafora. Kao što možete i pretpostaviti, njezine ozljede onemogućit će vještine poput računanja, pisanja i čitanja, o čemu će biti riječi i u sedmom poglavlju. U blizini angularne vijuge nalazi se supramarginalna vijuga (za točnu lokaciju pogledati Sliku 1.5.). Zadatak je lijeve supramarginalne vijuge oblikovanje predodžbi motoričkih radnji, poput šivanja iglom i/ili mahanja rukom na rastanku. U slučaju njezina oštećenja ne mogu se izvesti usklađeni pokreti. Primjerice, ako bi se od vas zatražilo da vojnički pozdravite, to ne biste mogli izvesti. Vjerojatno biste gledali u svoju ruku ili biste njome mahali uokolo. Taj poremećaj, koji ima veze s oštećenjem lijeve supramarginalne vijuge, naziva se ideomotoričkom apraksijom. Poznati psiholog i neuroznanstvenik Vilayanur S. Ramachandran utvrdio je da bolesnici s ozljedama tog područja imaju poteškoća i s interpretacijama metafora koje se temelje na nekoj akciji (primjer metafore „posezati za zvijezdama“). Priča o lijevoj i desnoj angularnoj i supramarginalnoj vijugi parijetalnog režnja poprilično je interesantna, međutim moramo krenuti dalje prema sljedećem režnju kore velikog mozga.
Frontalni ili čeoni režanj (lobus frontalis) ima brojne funkcije. Bavi se izvršnim funkcijama kao što su planiranje, socijalizacija, jezik, a sudjeluje i u pažnji i radnom pamćenju. Dio motoričke kore frontalnog režnja uključen je u samo izvođenje motoričkih radnji, dok su drugi dijelovi uključeni u planiranje akcija. Točnije, primarno motoričko područje nalazi se u gyrusu precentralisu (Slika 1.5.) i taj je dio moždane kore motoričkim putovima povezan s mišićima. Primarno motoričko područje postupno prelazi u sekundarno područje koje se nalazi ispred gyrusa precentralisa. Svojim projekcijama to područje regulira i usklađuje aktivaciju neurona primarnog motoričkog područja, čime se osigurava integracija pokreta u motoričke radnje. Povrede sekundarnih motoričkih područja dovode do apraksija, tj. do nemogućnosti strukturiranja pokreta u predmetne radnje. Pacijent može izvoditi pojedinačne pokrete, no ima poteškoća u njihovom svrhovitom organiziranju. Pacijenti izjavljuju da točno znaju što treba učiniti, ali ne mogu organizirati pokrete da to zaista i učine. Apraksija je gotovo uvijek posljedica povrede u lijevoj hemisferi, a njezini su simptomi bilateralni. U donjim dijelovima sekundarnog motoričkog područja, u dominantnoj hemisferi (lijevoj za dešnjake i većinu ljevaka), nalaze se govorni centri, tj. Brocino područje koje je važno u produkciji govora (na Slici 1.5. možete vidjeti točnu lokaciju u frontalnom režnju lijeve polutke). O tom području možete više pročitati u sedmom poglavlju. Krenimo prema prednjem dijelu frontalnog režnja, prema prefrontalnoj kori koja je najzagonetnije područje mozga. Prefrontalni korteks asocijativno je multimodalno područje koje je centar izvršnih funkcija koje se odnose na izražavanje ponašanja. Kao što dirigent u pravom trenutku spušta ili podiže ton određene skupine instrumenata, tako prefrontalni korteks inhibira ili pokreće druge dijelove mozga. Zanimljivo je da osoba može preživjeti i veliko oštećenje tog područja, a prvi dobro dokumentiran prikaz takvog slučaja jest onaj Phineasa Gagea iz 1848. godine. Radeći na poslovima miniranja tla, koje je bilo pripremano za postavljanje željezničkih tračnica, Gageu je metalna šipka promjera oko 3,2 cm prošla kroz glavu i oštetila veliki dio lijevog frontalnog režnja. Nakon ozljede koju je preživio, Gageovo se ponašanje u potpunosti promijenilo. Liječnik John Martyn Harlow, koji ga je pratio sve do smrti 1863. godine, sažeo je svoja zapažanja o njegovoj osobnosti. Dok je prije ozljede bio cijenjen i vrijedan radnik, energičan i uporan u odrađivanju svojih radnih zadataka, nakon ozljede postao je mušičav, ponekad iznimno tvrdoglav, hirovit i kolebljiv, s brojnim planovima za buduće aktivnosti koje bi odbacivao prije nego što bi ih pokušao realizirati. Njegovu osobnost karakterizirala je i neumjerenost, nestrpljivost prema savjetima ili zabranama koje nisu u skladu s njegovim željama. Prijatelji i poznanici rekli su da on „više nije Gage“. To je bio prvi slučaj koji je ukazao na promjene izvršnih funkcija nakon ozljeda prefrontalnih regija mozga. Bolesnici s oštećenim prefrontalnim korteksom imaju problema sa započinjanjem i/ili zaustavljanjem aktivnosti i prelaskom s jedne aktivnosti na drugu. Zbog djelovanja okolnih podražaja zaboravljaju svoju prvobitnu namjeru. Također imaju teškoća s procjenama socijalnih situacija, zanemaruju konvencije i pravila, a njihovu osobnost karakterizira impulzivnost, nepredvidivo ponašanje i gubitak kontrole. Neke od funkcija prefrontalnog korteksa mogu se klinički ispitati neuropsihologijskim testovima kao što je Wisconsinski test sortiranja karata (za funkciju planiranja) i/ili „kreni – nemoj krenuti“ test (Go/No go test) za inhibiciju neadekvatnog odgovora. Oštećenja prefrontalnog korteksa ne donose promjene u govoru, pamćenju i/ili inteligenciji, pa ponašanje osobe može izgledati sasvim normalno. Međutim, ozljedama tog područja gube se bitni atributi koji definiraju ljudsku prirodu, a to su ambicije, empatija, sposobnost predviđanja i moralnost. Neurokirurški postupak uništavanja frontalnog režnja (frontalna lobotomija) koji je u SAD-u, kao način liječenja mentalnih bolesti, zagovarao i popularizirao neurolog Walter Freeman (1895. – 1972.) također nas je poučio o posljedicama ozljeda frontalnog režnja, osobito njegova prefrontalnog dijela. Takvih zahvata obavljeno je više od 20 000, uglavnom u SAD-u. Pomanjkanje empatije, moralnih standarda i sposobnosti vladanja sobom nalazimo i kod osoba s psihopatijom, kod kojih su također utvrđene prefrontalne disfunkcije. S pravom se prefrontalna kora dugo smatrala sjedištem ljudske naravi. Još je uvijek zagonetno pitanje kako tako maleni komad mozga uspijeva orkestrirati sofisticiranim i kompleksnim skupom izvršnih funkcija.
Kora velikog mozga složeno je okruženje za obradu informacija. Unutar nekih njezinih područja povezanih s motoričkim radnjama, percepcijom, namjerom i uporabom jezika obitava posebna vrsta stanica poznata pod nazivom zrcalni neuroni. Oni su aktivni kad izvodimo neku radnju, ali i kad gledamo nekog drugog tko također izvodi istu radnju. Aktivnost tih neurona omogućuje imitaciju i učenje, empatiju i otkrivanje namjera drugih osoba. O sustavu zrcalnih neurona bit će više riječi u sedmom poglavlju.
Priča o mozgu ne bi bila potpuna bez priče o velikoj komisuri ili žuljevitom tijelu (corpus callosum) (vidjeti Sliku 1.4.), tj. o najvećem snopu živčanih vlakana, koji omogućuje komunikaciju dviju polutki tako da one neprestano i bez ometanja mogu izmjenjivati informacije. Veliku komisuru gradi oko 200 milijuna aksona koji povezuju područja mozga udaljena do desetak centimetara. Istraživanja su pokazala da su obje mozgovne polutke kod žena u prosjeku funkcionalno povezanije nego kod muškaraca. Velika komisura kod njih je gušća nego kod muškaraca. U svrhu tretmana težih oblika epilepsije može se prerezati velika komisura, a taj se postupak naziva komisurotomija. Njegovi su se terapijski učinci pokazali efikasnim, tj. mnogi komisurotomizirani pacijenti nisu doživjeli ni jedan teži epileptički napad. Tim se postupkom težina pacijentovih konvulzija smanjuje tako da se izbijanja ograniče samo na jednu polutku iz koje su potekla. Većina ljudi nakon tog zahvata nastavlja živjeti normalno. Međutim, kod nekih je pacijenata u obavljanju svakodnevnih aktivnosti uočeno neovisno funkcioniranje njihovih polutki. Tako je jedna pacijentica s komisurotomijom svoje odijevanje opisala kao „prepiranje dvoje zločeste djece“. Dok je njezina desna ruka (koju nadzire lijeva polutka) uzimala neki odjevni predmet, desna je polutka nalagala njezinoj lijevoj ruci da taj odjevni predmet vrati i odabere nešto drugo. Iskusni su neuropsiholozi Sperry i Gazzaniga krajem 60-ih godina prošlog stoljeća ispitivali komisurotomizirane pacijente i svojim su pažljivo osmišljenim laboratorijskim istraživanjima potvrdili neovisno funkcioniranje njihovih dviju polutki. Više informacija o provedenim eksperimentima pružit će se u sedmom poglavlju.
Na prvi pogled dvije moždane polutke izgledaju potpuno identično. Međutim, jedna polutka nije zrcalni odraz druge. Među polutkama nađene su anatomske razlike, a znanstvenici su se najviše bavili anatomskim razlikama u onim područjima kore velikog mozga koja su odgovorna za jezične funkcije. Tri dobro dokumentirana područja koja pokazuju asimetriju jesu: planum temporale ili temporalna (sljepočna) zaravan, Heschlova vijuga i frontalni operkulum. Oko 65 % ljudskih mozgova pokazuje veću lijevu temporalnu zaravan. To je područje dio temporalnog režnja, leži uz stražnji dio lateralne pukotine i odgovara Wernickeovu području u lijevoj polutki. Za točnu poziciju Wernickeova područja pogledajte Sliku 1.5. Heschlova vijuga smještena je u lateralnoj pukotini i u njoj se nalazi primarno slušno područje. To je područje obično nešto veće u desnoj polutki gdje se nalaze dvije vijuge, dok je u lijevoj polutki smještena jedna vijuga. Frontalni operkulum smješten je u frontalnom režnju, a u lijevoj je polutki tu smješteno Brocino područje (Slika 1.5.). Lateralizacija tog područja manje je jasna. To područje na površini kore obično je veće u desnoj polutki. Kada se pogleda kora koja je unutar brazdi te regije, nalazi se veći volumen u lijevoj polutki. O navedenim područjima bit će riječi više u sedmom poglavlju. Nekoliko teorija pokušava dati odgovor na pitanje zašto je evoluirala mozgovna asimetrija, a sve se one temelje na istoj premisi prema kojoj je korisno da područja mozga koja obavljaju slične funkcije budu smještena u istoj polutki. Iako mozak funkcionira kao jedinstvena cjelina, funkcije lijeve i desne polutke ponešto se razlikuju. Tako se lijeva polutka više bavi analizama, jezikom i matematičkim vještinama. Desna polutka ima veću ulogu u sintezi podataka, prostornim vještinama, percepciji emocionalnih izraza lica i glazbenim sposobnostima. Iako u oblikovanju ponašanja različiti dijelovi mozga rade različite stvari, ne postoji ni jedan dio mozga koji radi bez podrške i pomoći drugih dijelova. Općenito, niže su funkcije, kao na primjer osjeti, lokalizirane u pojedinim kortikalnim područjima, dok su više funkcije, kao pamćenje, jezik, emocije, rezultat rada različitih mozgovnih područja koja su u međusobnim interakcijama. Mozak je zaista složeno okruženje za obradu informacija. U određenoj je mjeri modularan, međutim često se isti radni zadatak obavlja na više različitih mjesta i na više različitih načina. Pitanje organizacije mozgovnih sustava u produkciji integriranog ponašanja svakako je jedno od najizazovnijih pitanja koja se mogu postaviti.
Prije nego što krenete na sadržaje drugih poglavlja ove knjige, osvrnut ćemo se kratko na razvoj mozga tijekom života. Kao prvo, razvoj mozga temelji se na neprestanom međudjelovanju genetskog nasljeđa, okolinskih utjecaja i naših iskustava. Tijekom cijelog života mozak se mijenja, a ta sposobnost promjene naziva se plastičnost mozga (po analogiji s plastelinom koji se može oblikovati kako god mi želimo). Budimo konkretni, mozak se kao cjelina baš i ne mijenja previše. Poznato je da se mozgovna težina povećava nakon rođenja i dostiže maksimum u periodu adolescencije. Nakon dvadesete godine života mozgovna se masa smanjuje za oko 1 g godišnje, a do 90. godine starosti ljudski mozak izgubi između 5 i 10 % volumena. Gledajući unatrag, znanost je nekada poricala mogućnost obnavljanja neurona. Neki noviji nalazi pokazuju da se ponekad neuroni ipak dijele. Međutim, gubitak neurona može biti nadoknađen promjenama u njihovoj međusobnoj komunikaciji. Tvaj oblik plastičnosti mozga naziva se sinaptička plastičnost i traje duže nego što se nekad pretpostavljalo. Poznato je da mozak može stvarati nove sinaptičke veze sve do kraja ljudskog života. Točno je da je broj neurona kod starijih aktivnih ljudi, u dobi od oko 70 godina, nešto manji u odnosu na ljude srednjih godina, no taj je manjak kompenziran produljenjem dendrita i proširenjem njihova grananja. Za mozak je jako važna adekvatna stimulacija, što potvrđuju nalazi da boravak laboratorijskih životinja u bogatom okolišu povećava broj dendritskih grananja. Alkohol je taj koji itekako može osiromašiti naše neurone, smanjujući njihovo dendritičko grananje. Dok tjelovježbom izgrađujemo mišićnu masu, mentalnim vježbama oblikujemo sinapse i jačamo neuronske mreže, što čini temelj i za oporavak mozga nakon eventualnih povreda. I ne zaboravite, u svijetu neurona vrijedi načelo „koristi ili izgubi“. Svaki put kad učimo nove stvari ili činimo poznate stvari na novi i drukčiji način, u svojim mozgovima stvaramo temelje za jačanje ili stvaranje novih sinaptičkih veza.
Novi pronalasci u neuroznanosti koji se konstantno događaju, zahvaljujući prvenstveno razvoju novih tehnika istraživanja mozga, zasigurno će i neke buduće priče o mozgu učiniti zanimljivima skidajući veo misterioznosti s tog nadasve kompleksnog organa. Živimo u vremenu kada neuroproteze sve više zamjenjuju naša osjetila, kada se implantacijom elektroda stimuliraju određene regije mozga. Matičnim se stanicama pokušavaju popraviti mozgovi oštećeni bolestima, a neuroznanost sa svojim spoznajama i idejama ulazi i u područja humanističkih znanosti. Ovo poglavlje završit ćemo citirajući Ramachandrana: „Koliko god je napredak neuroznanosti bio strelovit, moramo biti potpuno pošteni prema sebi i priznati da smo otkrili tek djelić onoga što bismo trebali saznati o ljudskom mozgu. Ali skromna količina onoga što smo otkrili čini priču o mozgu uzbudljivijom od bilo kojeg romana o Sherlocku Holmesu.“
Mozak je znatno složeniji od bilo koje naprave s kojom se uspoređivao tijekom povijesti premda je njegov izgled daleko od impresivnog. Prosječna težina odraslog ljudskog mozga iznosi oko 1,5 kg. Glavno njegovo stanično gorivo je glukoza. Veliki je potrošač glukoze (troši oko 20 % ukupnih zaliha) i kisika (oko 20 % kisika iz tijela otpada na njegovu potrošnju). Što više radi, troši i više kisika i glukoze. Na tome se zasnivaju mnoge tehnike kojima je cilj mjeriti neke aspekte rada mozga.
U anatomiji se koriste tri zamišljene ravnine koje su opisane u odnosu na položaj središnjeg živčanog sustava kao medijalno-lateralno, ventralno-dorsalno i anteriorno-posteriorno.
Živčani se sustav dijeli na središnji i periferni. Središnji živčani sustav čine mozak i kralježnička moždina. Periferni živčani sustav povezuje periferiju tijela sa središnjim živčanim sustavom, a to čini ukupno 12 pari lubanjskih živaca i 31 par spinalnih živaca. Osjetilni živci prenose informacije iz receptora, dok motoričkim živcima putuju signali do izvršnih organa.
Tri su osnovna dijela mozga: moždano deblo, mali mozak i veliki mozak. Moždano deblo čini produljena moždina, moždani most i srednji mozak. Kroz moždano deblo proteže se retikularna formacija koja izgledom podsjeća na mrežu vlakana. Moždano deblo kontrolira važne vitalne funkcije poput disanja i rada srca. Sudjeluje također u regulaciji spavanja, održavanju pažnje, održavanju tonusa muskulature. Mali mozak dio je mozga koji regulira motoričku koordinaciju, posturalni stav i ravnotežu. Sudjeluje u učenju motoričkih vještina, posebice za vrijeme izvođenja novih pokreta.
Veliki mozak sastoji se od međumozga i prednjeg mozga. Talamus i hipotalamus čine međumozak. Talamus prima veliku količinu informacija iz receptora i provodi ih u koru velikog mozga. Hipotalamus ima središnji nadzor nad svim vegetativnim funkcijama, utječe na rad endokrinog sustava, regulira tjelesnu temperaturu, cirkadijalni ritam, hranjenje, pijenje, seksualnu aktivnost i druge važne funkcije. U suradnji s drugim djelovima središnjeg živčanog sustava uključen je u izražavanje emocija. Bazalni gangliji, limbički sustav i kora velikog mozga dijelovi su prednjeg mozga.
Glavni dio bazalnih ganglija čini strijarni sustav koji se sastoji od tri jezgre: kaudalna jezgra, putamen i globus pallidus. Crna jezgra i subtalamička jezgra također su dijelovi bazalnih ganglija. Bazalni gangliji uključeni su u održavanje tonusa mišića prilikom izvođenja automatskih i dijelom voljnih pokreta. Sudjeluju također u pamćenju i učenju. Ta su područja bogata dopaminergičnim sinapsama, pa se funkcije tih regija (prvenstveno putamena i ventralnog paliduma) povezuju s nagrađivanjem, potkrepljenjem i ovisničkim ponašanjem.
Osnovne dijelove limbičkog sustava čine mamilarna tjelešca, septalna jezgra, amigdala, cingularna vijuga, hipokampus i forniks. Ovaj dio velikog mozga ima važnu ulogu u regulaciji ponašanja važnih za ostanak, uključujući bijeg, borbu, hranjenje i seksualno ponašanje. Najviše je istraživana amigdala i njezina uloga u prepoznavanju straha u izrazima lica, kondicioniranju i izražavanju straha. Postoje dva neuronska puta u kojima sudjeluju amigdale. Prvi je „brz i prljav“ put koji se temelji na izravnoj vezi talamusa i amigdale i omogućava brzu reakciju u opasnim situacijama. Drugi je put sporiji i precizniji i omogućava finiju analizu situacije, a temelji se na vezama amigdale s korom velikog mozga.
Moždana kora je naborana. Nedostatak jasnih anatomsko-funkcionalnih razlika rezultirao je različitim njezinim podjelama. Najveći njezin dio sastoji se od šest slojeva neurona. To su filogenetski mlađa područja koja se nazivaju neokorteksom. Oko 10 % moždane kore filogenetski je starije i pripada alokorteksu te je jednostavnije građe koja uključuje dva, tri ili pet slojeva neurona. Često upotrebljavana, Brodmannova se podjela temelji na razlikama u mikroskopskom izgledu slojeva i uključuje 52 polja. Kortikalne regije dijele se na osjetilna, motorička i asocijativna područja. Unutar osjetilnih i motoričkih područja razlikuju se primarna i sekundarna područja. U primarnim senzornim područjima nastaju osjeti, dok se u sekundarnim područjima, koja su smještena uglavnom oko primarnih, događa integracija osjetilnih podataka koja rezultira doživljajima koje karakterizira strukturiranost osjeta u cjeline. Primarno motoričko područje sudjeluje u samom izvođenju motoričkih radnji, dok je osnovna funkcija sekundarnog motoričkog područja koordinacija, tj. vremenska i prostorna integracija elementarnih pokreta u predmetne radnje. Asocijativna područja dijele se na umimodalna (koriste se informacijama iz jednog modaliteta) i multimodalna (primaju input iz više modaliteta). Najsloženiji aspekti ponašanja, kao što su planiranje, rješavanje problema, hotimična motorička aktivnost, bihevioralna kontrola, temelje se upravo na integraciji informacija koju osigurava multimodalni asocijativni korteks.
Kora velikog mozga dijeli se na pet režnjeva: okcipitalni, temporalni, inzula, parijetalni i frontalni režanj. Okcipitalni režanj obrađuje vidne informacije. Temporalni režanj obrađuje zvuk, bavi se jezičnim funkcijama te prepoznavanjem lica i drugih objekata. Inzula, koja je podvučena ispod temporalnog režnja, ima brojne funkcije. Parijetalni režanj obrađuje informacije koje pristižu iz receptora kože, mišića i zglobova. U njemu se nalazi multimodalno POT područje koje predstavlja zonu prepokrivanja vidnih, slušnih i taktilno-kinestetičkih informacija. Frontalni režanj ima brojne funkcije koje uključuju izvođenje motoričkih radnji, planiranje akcija, jezične funkcije, pažnju i radno pamćenje. Prefrontalni korteks multimodalno je područje koje se smatra centrom izvršnih funkcija koje se odnose na izražavanje ponašanja.
Veliku komisuru gradi oko 200 milijuna aksona koji omogućuju komunikaciju dviju polutki velikog mozga.
Postoji mnogo izvrsnih knjiga o neuroznanosti. Ljubiteljima znanstvenog štiva preporučujemo udžbenike iz neuroznanosti ili biološke psihologije poput:
Kalat, J. W. (2019). Biological Psychology. Wadsworth: Cengage Learning
Purves, D., Augustine, G. J., Fitzpatrick, D., Hall, W. C., LaMantia, A. S., & White, L. E. (2016). Neuroznanost. Zagreb: Medicinska naklada.
Preporučujemo također popularne knjige:
Ramachandran, V. S. (2013). Pričljivi mozak. Potraga neuroznanstvenika za onim što nas čini ljudima. Zagreb: TIM press. - Priče o mozgu ne bi bile potpune bez potraga neuroznanstenika za onim što nas čini ljudima. U tom kontekstu preporučujemo ovu knjigu.
Sacks, O. (1998). Čovjek koji je ženu zamijenio šeširom. Zagreb: KruZak. - „Pričati o bolestima je zabava poput pričanja 1001 noći“, a u navedeno se i sami možete uvjeriti družeći se s ovom knjigom.
Stafford, T., & Webb, M. (2005). Tajne uma. 100 hakerskih trikova našeg mozga. Zagreb: Jesenski i Turk. – Autori ove knjige prikupili su zbirku trikova s umom koji će vam predočiti kako mozak oblikuje stvarnost koju zamjećujete. Doživite izvantjelesno iskustvo, Prevarite si pola mozga i još 98 drugih hakerskih trikova svojeg mozga možete pronaći u ovoj knjizi.
Asocijativna kora Dijelovi kore velikog mozga koji nisu uključeni u primarnu senzoričku i motoričku obradu te reguliraju složenije aspekte ponašanja poput planiranja, rješavanja problema, bihevioralne kontrole.
Bazalni gangliji Dio prednjeg mozga koji se sastoji od skupine jezgara koju čine: kaudalna jezgra, putamen i globus pallidus (koji se nazivaju i strijarnim sustavom), te crna jezgra i subtalamička jezgra. Bazalni gangliji održavaju tonus mišića pri izvedbi automatskih i dijelom voljnih pokreta, sudjeluju u pamćenju i učenju, a neki se njihovi dijelovi povezuju s nagrađivanjem, potkrepljenjem i ovisničkim ponašanjem.
Frontalni režanj Režanj kore velikog mozga koji ima brojne funkcije, uključujući izvođenje i planiranje motoričkih radnji, jezične funkcije, pažnja, radno pamćenje, izvršne funkcije, kontrola ponašanja.
Inzula Dio kore velikog mozga, smješten ispod sljepočnog režnja, važan u nastanku okusnih osjeta, s tim da ima i druge funkcije poput doživljaja boli i različitih emocija.
Limbički sustav Dio prednjeg mozga koji čine subkortikalne jezgre i neki dijelovi kore velikog mozga. Osnovni njegovi dijelovi jesu: mamilarna tjelešca, septalna jezgra, amigdala, cingularna vijuga, hipokampus i forniks. Sudjeluje u regulaciji autonomnih i endokrinih funkcija, različitih emocionalnih i motivacijskih stanja.
Mali mozak Dio mozga važan u regulaciji motoričke koordinacije, posturalnog stava i ravnoteže.
Međumozak Dio velikog mozga koji čine talamus i hipotalamus.
Moždano deblo Dio mozga koji čine produljena moždina, most (pons) i srednji mozak.
Periferni živčani sustav Dio živčanog sustava koji povezuje periferiju tijela sa središnjim živčanim sustavom. Čine ga lubanjski i spinalni živci i brojni gangliji.
Prednji mozak Dio velikog mozga koji čine bazalni gangliji, limbički sustav i kora velikog mozga.
Retikularna formacija Mreža neurona i njihovih vlakana u moždanom deblu.
Temporalni režanj Režanj kore velikog mozga koji obrađuje slušne informacije, bavi se jezičnim i višim perceptivnim funkcijama kao što su prepoznavanje lica i drugih objekata.
Srednji mozak Dio moždanog debla, čine ga tri glavna dijela: tektum, tegmentum i moždani krakovi.
Središnji živčani sustav Dio živčanog sustava koji se nalazi unutar šupljina lubanje i kralježnice i čine ga mozak i kralježnička moždina.
Parijetalni režanj Režanj kore velikog mozga koji se primarno bavi obradom somatosenzornih informacija. Neke od njegovih brojnih funkcija uključuju vizualno prostornu obradu, orijentaciju u prostoru, računanje.
Velika komisura Snop živčanih vlakana kojeg gradi oko 200 milijuna aksona, omogućava komunikaciju dviju mozgovnih polutki.
Veliki mozak Dio mozga koji se sastoji od dvije polutke, a dijeli se na međumozak i prednji mozak.
Okcipitalni režanj Režanj kore velikog mozga koji obrađuje vidne informacije.
Banich, M. T., & Compton, R.J. (2011). Cognitive Neuroscience. Wadsworth: Cengage Learning.
Blair, J., Mitchell, D., & Blair, K. (2008). Psihopat. Emocije i mozak. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Carter, R. (2014). The Human Brain Book. New York: Dorling Kindersley Publishing.
Corkin, S. (2002). What’s new with the amnestic patient H.M. Nature Reviews Neuroscience, 3, 153-160.
Damasio, A. (2005). Osjećaj zbivanja. Tijelo, emocije i postanak svijesti. Zagreb: Algoritam.
Falk, D., Lepore, F. E., & Noe, A. (2012). The cerebral cortex of Albert Einstein: a description and preliminary analysis of unpublished photographs. Brain, 135, 1-24.
Feinstein, J. S., Adolphs, R., Damasio, A. R., & Tranel, D.(2011). The human amygdala and the induction and experience of fear. Current Biology, 21(1), 34-38.
Hamann, S. (2011). Affective neuroscience: Amygdala’s role in experiencing fear. Current Biology, R75-R77.
Harlow J. M. (1993). Recovery from the passage of an iron bar through the head. History of Psychiatry, 4, 274.
Judaš, M., & Kostović, I. Temelji neuroznanosti. URL: http://www.hiim.unizg.hr/index.php/udzbenik-temelji-neuroznanosti Preuzeto 20. rujna 2018.
Kalat, J. W. (2019). Biological Psychology. Wadsworth: Cengage Learning
Maguire, E. A., Spiers, H. J., Good, C. D., Hartley, T., Frackowiak, S. J., & Burgess, N. (2003). Navigation expertise and the human hippocampus: a structural brain imaging analysis. Hipocampus, 13, 208-217.
Maguire, E. A., Woollett, K., & Spiers, H. J. (2006). London taxi drivers and bus drivers. A structural MRI and neuropsychological analysis. Hippocampus, 16, 1091-1101.
Morris, R., & Fillenz M. (Eds.). (2003) Neuroznanost – znanost o mozgu. Uvod za učenike i studente. [CD ROM] Liverpool: The British Neuroscience Association.
Muzur, A. (2010). Tajne mozga. Zagreb: Medicinska naklada.
Pinel, J. P .J. (2000). Biološka psihologija. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Purves, D., Augustine, G. J., Fitzpatrick, D., Hall, W. C., LaMantia, A. S., & White, L. E. (2016). Neuroznanost. Zagreb: Medicinska naklada.
Ramachandran, V. S. (2013). Pričljivi mozak. Potraga neuroznanstvenika za onim što nas čini ljudima. Zagreb: TIM press.
Sacks, O. (1998). Čovjek koji je ženu zamijenio šeširom. Zagreb: KruZak.
Tadinac, M., Hromatko, I. (2012). Uvod u biološke osnove doživljavanja i ponašanja. Zagreb: FF Press Dominović.
Tucak, A., Kostović, I. (2003). Spoznaje o mozgu. Početnica o mozgu i živčanom sustavu. Osijek: Medicinski fakultet Sveučilišta J.J. Strossmayera u Osijeku.
Sapolsky, R. M. (1994). Why zebras don’t get ulcers. New York: St. Martin’s Griffin.
Stafford, T., Webb, M. (2005). Tajne uma. 100 hakerskih trikova našeg mozga. Zagreb: Jesenski i Turk.
Svab, D. (2014). Naš mozak-to smo mi. Od materice do Alchajmera. Beograd: Plato.
Šimić, G. Ustroj i djelovanje moždane kore: Uvod u neurologiju ponašanja čovjeka. URL: http://dementia.hiim.hr/ustroj.htm. Preuzeto 20. travnja 2018.
Walker, R. (2003). Mozak. Kako funkcionira siva tvar? Zagreb: Profil International.
% 2. SNIMANJE ELEKTRIČNE AKTIVNOSTI MOZGA: ELEKTROENCEFALOGRAFIJA (EEG) I POTENCIJALI VEZANI UZ DOGAĐAJ (ERP) % Matilda Nikolić Ivanišević % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo:
Sada kada ste u prvom poglavlju stekli informacije o kompleksnosti mozga na kojoj počiva cijeli naš unutarnji svijet, sve naše misli, snovi, sjećanja, osjećaji, sve ono što nas čini takvima kakvi jesmo, odnosno odražava našu bit, postavlja se pitanje na koji je način moguće „zaviriti“ u njega. Postoji li „alat“, odnosno tehnika koja će nam pomoći da ogroman broj nama još uvijek nepoznatih procesa i mehanizama koji opisuju način na koji naš mozak funkcionira, svedemo na barem malo manju količinu? Odgovor je, dakako, potvrdan. Ne samo da je potvrdan nego su znanstvenici tijekom godina razvili više takvih tehnika. Općenito možemo reći da nam psihofiziološka mjerenja, tj. upotreba specifičnih tehnika, omogućuju uvid u biološke i fiziološke procese koji se odvijaju iza barijere koju naše tijelo ima s okolinom, dakle ispod kože. Cilj psihofiziologije, kao zasebne znanstvene discipline, istraživanje je kognitivnih, emocionalnih i ponašajnih fenomena kroz prizmu fizioloških principa i događaja. Cacioppo i suradnici primjećuju da psihofiziologija predstavlja staru ideju, ali mladu, odnosno relativno novu znanstvenu disciplinu. Time su željeli naglasiti da je čovjek odavno počeo intuitivno povezivati promjene koje se događaju u organizmu s različitim stanjima raspoloženja, frustracije, zadovoljstva i sl. U novije je doba znanstveni i tehnološki razvoj omogućio i nastanak više tipova tehnika kojima se mogu bilježiti anatomske i fiziološke karakteristike živčanog sustava. Svaka od tehnika koje su se paralelno s dostignućima iz povezanih znanstvenih disciplina (medicina, fizika, tehnologija itd.) razvile do stadija kakvog danas poznajemo, ima svoje prednosti i ograničenja. Koju ćemo od mogućih tehnika koristiti, ovisi zapravo o tome za kakvom vrstom informacija tragamo i koliko precizna informacija nam je potrebna. Mjerne tehnike mogu se podijeliti s obzirom na različite kriterije. Jedna od najopćenitijih i najopsežnijih podjela ona je prema kojoj se tehnike dijele s obzirom na sustav koji se želi zahvatiti. U tom smislu razlikuju se mjerne tehnike vezane za proučavanje središnjeg živčanog sustava i njegova perifernog dijela koje se pak dalje dijele na one kojima se zahvaća autonomni (dio koji sudjeluje u regulaciji procesa unutar organizma) i somatski dio (dio koji je u interakciji s okolinom). Najčešće aktivnosti koje se prate u svrhu ispitivanja djelovanja autonomnog dijela živčanog sustava su kardiovaskularna, elektrodermalna, pupilarna i gastrointestinalna aktivnost. Kako je somatski sustav definiran kao onaj koji je u interakciji s okolinom, logično je da se procjena njegove funkcije bazira na ispitivanju kontrakcija mišića, tj. na elektromiografiji (EMG). Tehnike kojima se snimaju anatomske karakteristike mozga obuhvaćaju računalnu tomografiju (CT) i magnetsku rezonanciju (MRI). Nadalje, tehnike kojima se zahvaćaju funkcije središnjeg živčanog sustava dijele se u dvije velike kategorije. Jednu čine tehnike bazirane na metaboličkim promjenama kao što su pozitronska emisijska tomografija (PET) i funkcijska magnetska rezonancija (fMRI), dok drugu kategoriju čine tehnike bazirane na ispitivanju promjena električne i magnetske aktivnosti mozga. Sa zadnjom smo kategorijom konačno došli do fokusa ovog poglavlja jer u nju, među ostalim, spadaju elektroencefalografija (EEG) i potencijali vezani za događaj (ERP – engl. Event-Related Potentials). Možda će vas kao čitatelja zanimati zašto baš te dvije tehnike. Opseg ove knjige, odnosno pojedinačnih poglavlja, nije toliko velik da ostavlja prostor za detaljniji prikaz većeg broja tehnika. Izbor je pao na EEG jer je to jedna od najčešće korištenih metoda. Većina ljudi upoznata je s tim što termin EEG označava, no u ovom će se tekstu dati ipak nešto detaljniji prikaz. Zašto potencijali vezani za događaj? Jer ta tehnika u određenom smislu predstavlja nadogradnju EEG-a, poslije ćemo vidjeti na koji način. Različite tehnike oslikavanja imaju svoje prednosti i nedostatke, pa nije rijetkost da se u istraživanjima kombiniraju.
Elektroencefalografija predstavlja tehniku kojom se prati i bilježi električna aktivnost mozga. Naime, različiti dijelovi mozga „komuniciraju“ međusobno i s ostatkom tijela s pomoću električnih signala koji predstavljaju osnovu na kojoj se baziraju EEG i ERP. Za početak ćemo objasniti o kakvim je signalima riječ, odnosno kako oni nastaju. Priča o električnim naponima, njihovim promjenama, odnosno potencijalima i vrstama potencijala te načinima njihova širenja nije nimalo jednostavna. Radi veće jasnoće teksta opis ćemo započeti s jednim od ključnih faktora razumijevanja funkcioniranja živčanog sustava, membranskim potencijalom neurona u stanju mirovanja, tj. kada na njega ne djeluju nikakvi podražaji. U takvu je stanju membrana živčane stanice polarizirana. To se može dokazati ako u tijelo stanice postavimo jednu elektrodu, čiji promjer mora biti tanji od tisućinke milimetra (stoga se naziva mikroelektroda), a drugu izvan neurona, odnosno u izvanstaničnu tekućinu. Ako bismo te dvije elektrode spojili na galvanometar ili osciloskop mogli bismo očitati razliku u potencijalu čija bi vrijednost bila oko -70mV, što znači da je živčana stanica u stanju mirovanja polarizirana. Vanjska je površina membrane pozitivna, a unutrašnjost je stanice negativna. Otkud dolaze ti pozitivni i negativni naboji? Naravno, od iona, a četiri vrste iona posebno su značajne za postojanje i održavanje membranskog potencijala mirujuće stanice: ioni natrija (Na+), klora (Cl-), kalija (K+) i veliki proteinski ioni. Koncentracija prvih dvaju veća je izvan stanice, u ekstracelularnoj tekućini, dok su posljednja dva više koncentrirana u intracelularnoj tekućini. O zasićenosti intracelularne i ekstracelularne tekućine s pojedinim ionima ovisi njihov naboj. Postavlja se pitanje zašto bi stanica u stanju mirovanja, točnije njezina membrana, imala bilo kakav potencijal, pogotovo ako znamo da održavanje stabilnog potencijala zahtjeva aktivaciju različitih mehanizama, jer ioni imaju stalnu tendenciju kretanja iz područja veće u područje manje koncentracije. To je stoga jer je na taj način živčana stanica spremna brzo odgovoriti na podražaj koji se očituje u naglom propuštanju iona natrija u unutrašnjost stanice, što rezultira promjenom potencijala. Ako je podražaj subliminalan (ispod razine osjetljivosti), on će dovesti do lokalizirane i kratkotrajne promjene potencijala koja će iščeznuti s prestankom djelovanja podražaja. Ako je podražaj intenzivniji, točnije supraliminalan, doći će do stvaranja akcijskog potencijala koji se još naziva i živčani impuls. On se očituje u početnoj snažnoj depolarizaciji stanice (unutrašnjost stanice od negativne postaje pozitivno nabijena), nakon čega dolazi do ponovnog vraćanja potencijala na negativne vrijednosti karakteristične za stanje mirovanja (repolarizacija). Do repolarizacije dolazi zbog izlaženja pozitivnih iona kalija iz tijela stanice u ekstracelularnu tekućinu. Akcijski se potencijal kroz samu stanicu, odnosno cijeli niz stanica, širi bez dekrementa, što znači da je promjena potencijala konstantna bez obzira na prevaljen put. Ako povučemo paralelu s provođenjem struje, to bi značilo da su naši aksoni savršeni vodiči bez otpora. Zanimljiv je i podatak da veličina promjene potencijala nije vezana za intenzitet podražaja, već svi liminalni i supraliminalni podražaji dovode do jednake promjene. Stoga se kaže da akcijski potencijal funkcionira po principu „sve ili ništa“. Brzina širenja živčanih impulsa također ne ovisi o intenzitetu podražaja, već o debljini vlakna i kreće se u rasponu od oko 1 do 100 m/s. Navedeni tekst predstavlja sažeti opis fizikalnih i kemijskih promjena koje se događaju u živčanom sustavu kako bi se stekao osnovni dojam o načinu na koji se informacije prenose kroz njega. Ukupna električna aktivnost mozga zajednički je rezultat djelovanja elektriciteta svih živčanih impulsa koji se događaju u danom trenutku.
Da bismo snimili električnu aktivnost mozga, na lubanju je moguće postaviti elektrode. Površinski potencijali zabilježeni pojedinom elektrodom uglavnom odražavaju aktivnost milijardi neurona smještenih u kori mozga, u području ispod te elektrode. Signal koji se dobije na površini lubanje iznimno je slab, izražava se u mikrovoltima (1 mikrovolt (µV) predstavlja milijunti dio volta), stoga se on višestruko pojačava kako bi bio vidljiv. U neka ne tako davna vremena, kada je stupanj digitalizacije bio mnogo manji, bilježenje takve aktivnosti, odnosno signala odvijalo se na papiru, dok je danas to kompjutorizirano. Bez obzira u kojem je obliku sačuvan zapis koji odražava električne promjene, njega uvijek zovemo istim imenom, elektroencefalogram. Iz podatka da se prilikom korištenja te tehnike elektrode postavljaju na površinu lubanje može se zaključiti da je ta tehnika neinvazivna, a samim time i bezbolna, te se može, ako to procedura zahtijeva, više puta primjenjivati na ispitanicima, odnosno pacijentima, uključujući i djecu, bez ikakvog rizika, odnosno ograničenja.
Prvi koji je uspio napraviti EEG zapis dobiven s površine ljudskog mozga bio je Hans Berger (1873. – 1941.), njemački neuropsihijatar, 1924. godine. U vrijeme svojeg pionirskog rada bio je profesor na Sveučilištu u Jeni te voditelj sveučilišne psihijatrijske klinike. U radu koji je objavio pet godina nakon uspješnog snimanja, Berger navodi 6. srpnja 1924. kao datum kada je napravljen prvi ljudski EEG i to na 17-godišnjem mladiću koji je bio podvrgnut operaciji mozga zbog nastanka tumora. Njegova posvećenost takvim istraživanjima bila je nadahnuta idejom, koja se kasnije pokazala itekako opravdanom, da električna aktivnost mozga omogućava uvid u mentalne procese. Naime, primijetio je da se zabilježena aktivnost mijenja ovisno o funkcionalnom stanju mozga kao što su san, anestezija i nedostatak kisika. Iz današnje perspektive, u kojoj znamo koliko su njegova istraživanja bila revolucionarna i koliko je novih spoznaja otkriveno korištenjem te tehnike, podatak da je tadašnja znanstvena zajednica bila poprilično skeptična i nezainteresirana za njegovo djelovanje, zvuči nevjerojatno. Zasluženu međunarodnu reputaciju dobio je tek desetljeće kasnije kada je engleski neurolog Edgar Douglas Adrian, dobitnik Nobelove nagrade za fiziologiju i medicinu, usmjerio javnost na Bergerov rad i potvrdio neke njegove nalaze.
Kako izgleda klasični EEG zapis? Evo jednog primjera na Slici 2.1.
Na njemu je moguće vidjeti više neobičnih linija u obliku valova. Svaka od linija može predstavljati zapis s pojedine elektrode (kao u našem primjeru) ili pak razliku potencijala između dviju aktivnih elektroda. Točnije rečeno, svaki zapis predstavlja razliku potencijala dobivenih na dvije elektrode, samo što se ponekad druga elektroda (prva je uvijek postavljena na lubanji) postavlja na neaktivnom području, npr. na kosti iza uha (mastoidna kost), a takav se način snimanja naziva monopolarno snimanje. Ako je riječ o razlici između dviju aktivnih elektroda, onda govorimo o bipolarnom snimanju. Broj linija, odnosno korištenih elektroda bira liječnik ili istraživač ovisno o postavljenim ciljevima i o tome koje funkcije želi ispitati (npr. vidne, slušne, motorne ili pak želi zahvatiti sve regije). Cijelo vrijeme govorimo da se elektrode postavljaju na površinu lubanje, ali taj je podatak poprilično neprecizan, odnosno trebali bismo znati točnu lokaciju svake elektrode, pogotovo ako želimo svoje rezultate usporediti s rezultatima do koji su došli neki drugi istraživači (a to uvijek želimo!). U tu je svrhu Jaspers razvio nomenklaturu elektroda, što znači da su različite pozicije na površini lubanje, odnosno elektrode koje se na njih postavljaju, dobile svoje ime i prezime. Svaka pojedina pozicija u svojem nazivu ima jedno slovo i broj. Slova se odnose na različite regije. Već ste u prvom poglavlju mogli pročitati da se mozak dijeli na pet režnjeva: frontalni, temporalni, parijetalni, okcipitalni i inzulu. Za nomenklaturu (površinskih) elektroda važna su nam prva četiri režnja. Ne zbog toga što su funkcije inzule nebitne, već zbog činjenice da je inzula podvučena ispod temporalnog režnja. Slova koja se koriste su F (frontalna regija), T (temporalna regija), C (centralna regija), P (parietalna regija) i O (okcipitalna regija). U nazivlju imamo i jedno slovo „viška“ (slovo C), tj. imamo četiri režnja, a pet slova koja označavaju pet različitih regija. Brojevi se odnose na moždanu hemisferu. Parni označavaju desnu, a neparni lijevu hemisferu. Neke elektrode umjesto broja pored oznake regije imaju slovo „z“ (od engl. zero), i to su one elektrode koje su smještene u sredini, dakle ni lijevo ni desno. Takav sustav imenovanja elektroda naziva se 10/20 sustav, a ime je dobio po tome što su elektrode smještene na 10 ili 20 % udaljenosti između lijevog i desnog mastoidnog nastavka, odnosno vrha nosa (nasion) i zatiljka (inion). Radi jasnoće pogledajte Sliku 2.2.
Ovakav raspored elektroda uključuje 21 elektrodu. Previše? Premalo? Možemo reći da nije previše jer se osnovna zamjerka vezana za EEG odnosi na to da ne omogućuje precizno određivanje izvora signala što, između ostalog, proizlazi iz činjenice da je još uvijek ostalo jako mnogo prostora nepokrivenog elektrodama. Stoga se može zaključiti da ova metoda ima relativno lošu prostornu rezoluciju. Ovdje bismo se mogli ograditi pa reći da noviji EEG uređaji imaju integrirane sofisticirane programe koji omogućuju korištenje velikog broja elektroda (i do 256) te preciznije određivanje izvora signala. Što se pak tiče vremenske rezolucije ove tehnike, ona je jako dobra, što zapravo znači da se promjene koje su vidljive na EEG-u odvijaju u realnom vremenu, a ne sa zakašnjenjem. Ako se možda pitate je li komplicirano postaviti sve te silne elektrode, odgovor je da baš i nije, a razlog je jednostavan: sve su elektrode obično integrirane u kapu, a kape se, kao i odjeća, izrađuju u različitim veličinama.
Već je općepoznata činjenica da različiti dijelovi mozga imaju različite funkcije. Ako nas zanima neka specifična funkcija, možemo promatrati ciljane elektrode, čak ih na tom mjestu možemo postaviti u formaciji gušćoj od klasične kako bismo dobili preciznije informacije. Npr. u centralnoj regiji (C3, C4 i C7) koja uključuje senzorne i motorne funkcije, primarne vidne funkcije pratit ćemo preko elektroda O1 i O2, kognitivne aktivnosti proučavajući frontalnu regiju itd.
Vratimo se ponovno na Sliku 2.1., točnije na prikazane linije. Svaka od njih prikazana je u obliku kompleksnih valova. Ako su kompleksni, od čega su sastavljeni?
EEG aktivnost može se svesti na nekoliko osnovnih valova, odnosno ritmova, a pojedini zapis u većoj ili manjoj mjeri sadrži te osnovne forme. Svaki od osnovnih ritmova definiran je frekvencijom i amplitudom.
Alfa-ritam (alfa-valovi) ima frekvenciju između 8 i 12 Hz te amplitudu obično između 10 i 45µV, s tim da u amplitudi postoje velike razlike od pojedinca do pojedinca. Upravo su alfa-valovi dominantni kod odraslih ljudi u opuštenom budnom stanju, a najzastupljeniji su u okcipitalnom dijelu mozga. Koliko će alfa-ritam dominirati EEG zapisom ovisi i o tome drži li osoba zatvorene (veća zastupljenost alfa-ritma) ili otvorene oči (manja zastupljenost alfa-ritma). U trenutku kada se oči otvore, dolazi do naglog smanjenja prisutnosti alfa-valova. Beta-ritam (beta-valovi)** ima frekvenciju u rasponu od oko 12 – 30 Hz, sa znatno nižim oscilacijama u amplitudi u odnosu na alfa-ritam (10 – 20 µV). Veća zastupljenost beta-ritma odražava stanje povećane budnosti i upravo su beta-valovi najviše zastupljeni u budnom stanju dok držimo oči otvorene. Delta-ritam (delta-valovi) je niskofrekventna aktivnost (1 – 4 Hz) koja je najzastupljenija u duboku spavanju. Upravo je zastupljenost delta-valova jedan od kriterija za određivanje stadija spavanja. Ta sporovalna aktivnost dominantna je kod novorođenčadi, no poslije je zamjenjuju alfa i beta-ritam. Theta-ritam (theta-valovi) (4 – 8 Hz) ima nešto veću frekvenciju od delta-ritma i obično se javlja u stanjima pospanosti, meditacije te u nekim stadijima spavanja, točnije onima koji se odnose na „plitki“ san.
Liječnik i/ili istraživač može analizirati EEG zapis na dva moguća načina: vidnim pregledavanjem zapisa (kvalitativna analiza) ili upotrebom različitih programa koji omogućuju kvantitativnu analizu, najčešće baziranu na ispitivanju zastupljenosti pojedinih vrsta valova. Prije same analize potrebno je zapis očistiti od različitih smetnji koje su nažalost neizbježne. One mogu nastati zbog odvijanja paralelnih fizioloških procesa (npr. srčana i mišićna aktivnost), ali i zbog niza tehničkih smetnji (interferencija s uređajima iz okoline, loše uzemljenje ispitanika, prevelik otpor na elektrodama i sl.).
Sada kad smo nabrojili prilično mnogo teorijskih saznanja, bilo bi interesantno usmjeriti se na situacije u kojima nam upotreba EEG-a može biti korisna. EEG se može koristiti prilikom:
Jeste li znali da se i u Hrvatskoj, točnije na KBC-u Rebro, provode operacije pacijenata kojima je svakodnevno normalno funkcioniranje gotovo pa onemogućeno zbog čestih i intenzivnih epileptičnih napada? Epilepsija predstavlja jedan od najčešćih poremećaja u neurologiji koji nastaje kada stanice moždane kore postanu „prepodražljive“ i reagiraju izbijanjem pojačanih električnih impulsa uslijed čega nastaju epileptični napadaji. Ponekad su napadaji praćeni blagom simptomatologijom i za promatrača su gotovo neprimjetni. Nazivamo ih malim napadajima, češći su kod djece, a manifestiraju se kratkotrajnom odsutnošću ili prestankom započete aktivnosti. Veliki napadaji karakterizirani su poremećajima svijesti, grčenjem mišića (zbog čega se nerijetko dogodi da se osoba ugrize za jezik ili se pomokri), a mogu se javiti i smetnje vezane za osjete vida, sluha, njuha, ovisno o tome koja je regija mozga zahvaćena. Na Slici 2.4. može se vidjeti kako izgleda EEG zapis za vrijeme epileptičkog napada, tj. neposredno prije napada (lijevi dio na kojem se vidi da amplitude valova nisu tako velike) i za vrijeme samog napada (desni dio). Ovakve snimke mogu nam pomoći u lokaciji izbijanja neuobičajene električne aktivnosti.
Epilepsija se obično liječi lijekovima, ali kod nekih pacijenata oni ne pomažu, a kvaliteta života može im biti znatno narušena jer neki od njih imaju i po 20-ak napadaja dnevno! U takvim slučajevima moguće je odlučiti se za kiruršku terapiju kojoj je cilj eliminirati regiju u kojoj nastaje nepravilno izbijanje impulsa (ako je to moguće zbog niza drugih faktora, npr. veličina regije, funkcija koje su zahvaćene itd.). Ponekad se za žarištem epileptičkog napada traga postavljanjem elektroda ispod lubanje, na površinu korteksa. Nakon postavljanja elektroda obično se provodi višednevno snimanje kako bi se što bolje odredila zona izbijanja nepravilnih impulsa.
Od navedenih mogućih primjena EEG-a, još bismo posebno istaknuli primjenu u sklopu biofeedbacka koji je u posljednjih desetak godina postao iznimno popularan. Biofeedback predstavlja terapijski postupak koji pojedincu omogućava da postane svjestan svojih fizioloških procesa te da ih nauči kontrolirati. Dakle, u sklopu tog postupka koriste se različiti mjerni instrumenti kojima se prati veći ili manji broj fizioloških funkcija koje se zatim osobi koja je uključena u terapiju predstavljaju na atraktivan način, obično vizualan. Kao da se gledamo u zrcalo, ali u njemu ne vidimo vanjštinu, već unutarnje stanje svojeg organizma. Najčešće fiziološke funkcije koje se prate su mišićna aktivnost, disanje, srčana aktivnost, krvni tlak te moždana električna aktivnost. Različiti uređaji uključuju praćenje različitog broja i kombinacija fizioloških aktivnosti, a ako se uređaj bazira na praćenju moždane električne aktivnosti, odnosno EEG-a, tada cijeli postupak nazivamo neurofeedback. Prema različitim oblicima biofeedback terapija postoji poprilična skepsa, jer nevjerojatno zvuči da sami možemo kontrolirati procese koji se odvijaju u našem organizmu. Ipak, istraživanja pokazuju da je to moguće. Npr. neurofeedback se pokazao posebno uspješnim u smanjenju simptoma kod ADHD-a (poremećaj hiperaktivnosti i deficita pažnje čija kratica dolazi od engleskog naziva Attention Deficit Hyperactivity Disorder. To je poremećaj koji se obično dijagnosticira još u djetinjstvu, a obilježen je izrazitim nemirom i nemogućnošću koncentracije. Istraživanja su pokazala da je omjer alfa i theta-valova kod takve djece drukčiji u odnosu na njihove vršnjake koji nemaju taj poremećaj. Kako onda takvu djecu naučiti da dođu do željenog stanja, obilježenog većom mirnoćom? Prvi je korak postavljanje elektroda kako bismo dobili EEG zapis, ali on se djeci ne prikazuje u klasičnom obliku, kao npr. na Slici 2.1., jer je to za njih neatraktivno i teško da bismo im mogli objasniti čemu to zapravo služi. Ali dobiveni podatci iz EEG-a, točnije omjer alfa i theta-valova može se s pomoću softvera automatski analizirati, a dobivene podatke moguće je prezentirati u obliku videoigre koju pokrećemo mislima. Da, dobro ste pročitali, mislima. Ako je omjer valova dobar, odnosno onaj kojem težimo, videoigra se pokreće, ali ako stanje odstupa od normalnog, ona prestaje funkcionirati. Takav način terapije djeci je obično zanimljiv te zbog toga i ustraju u samom tretmanu.
Na samom početku poglavlja navedeno je da se potencijali vezani za događaj (ERP) baziraju na EEG-u, pa evo nekih osnovnih informacija i o toj tehnici. Kada naš mozak započne neku novu aktivnost, npr. nakon što osobu izložimo podražaju (svjetlo, zvuk, miris, električni podražaj i sl.), živčana se aktivnost mijenja. Upravo ta promjena predstavlja evocirani, odnosno izazvani potencijal koji je vremenski vezan (time-locked) odgovor ljudskog mozga za zadani podražaj ili događaj. On se nastoji detektirati u smislu veličine promjene i vremena kada je promjena nastala u odnosu na trenutak zadavanja podražaja. Veličina novonastale promjene odmjerava se u odnosu na bazični EEG zapis. Na taj se način, kao i kod EEG-a, ispituje funkcionalno stanje živčanog sustava. Razlika između EEG-a i ERP-a jest ta što je prva tehnika usmjerena na spontane ritmičke oscilacije u voltaži, dok se ERP veže uz specifičnu i vremenski ograničenu promjenu aktivnosti vezanu za pojavu nekog događaja, senzornog, kognitivnog ili motornog. Potencijali vezani za događaj mogu se podijeliti u dvije kategorije. Prvu kategoriju čine promjene, tj. valovi koji se javljaju rano, točnije unutar 100 ms nakon podražaja. Te se promjene još nazivaju evocirani, odnosno osjetni ili egzogeni potencijali. Naziv egzogeni vezan je za činjenicu da ti valovi prvenstveno ovise o objektivnim karakteristikama samog podražaja. Promjene koje se javljaju poslije, odražavaju način na koji subjekt evaluira podražaj. Stoga se te promjene u potencijalu još nazivaju i kognitivne ili endogene (Slika 2.5.).
Primjenom ERP-a moguće je dobiti odgovore na pitanja je li odgovor na podražaj došao na vrijeme do određene destinacije, pokazuje li odgovor pad u intenzitetu te ako postoji neki problem u neurološkom putu, gdje je točno sporna lokacija. U usporedbi s nekim drugim tehnikama (pozitronska emisijska tomografija i magnetska rezonancija) kojima se također može pratiti povećanje neuronske aktivnosti uslijed određenog procesa, tehnika ERP-a omogućuje preciznije detektiranje vremenskog nastanka promjena, što je u skladu s već navedenom dobrom vremenskom rezolucijom EEG-a. Potencijali vezani za događaj također su polifazični valovi čije su amplitude male (obično se kreću u rasponu od 0,1 do 20 µV), a javljaju se u periodu od 2 do 500 milisekundi nakon zadavanja podražaja. S obzirom na to da su ERP amplitude znatno manje od amplituda koje karakteriziraju spontanu EEG aktivnost, nemoguće ih je razaznati u sklopu klasičnog EEG zapisa. Kako bi nastale promjene bile vidljivije, istraživači se najčešće služe uprosječivanjem. Uprosječivanje općenito znači superponiranje, odnosno preklapanje valova jednog preko drugog kako bi se dobila sumativna vrijednost, tj. oblik vala. Npr. ako uprosječujemo spontanu EEG aktivnost uz preklapanje jako velikog broja zapisa, u konačnici bi „val“ koji bismo dobili na taj način bio ravna crta, odnosno vala više ne bi bilo. To proizlazi iz činjenice da je EEG odraz spontane i nasumične ritmične aktivnosti pa se valovi koji je opisuju u različitim vremenskim točkama snimanja međusobno jednostavno ponište. Kod ERP-a je upravo suprotno. Promjene koje nastaju izlaganjem nekom događaju dobro su definirane, očekivane i uvijek jednake. U tom smislu kada preklapamo EEG zapis koji sadrži promjene nastale uslijed djelovanja nekog događaja, višekratnim ponavljanjem tog procesa upravo nam se željeni val iskristalizira i postaje vidljiv, dok pozadinska aktivnost, odnosno bazični EEG, kao što je već i ranije rečeno, nestaje. Postavlja se pitanje koliko zapisa moramo imati da bismo uprosječivanjem izvukli dovoljno jasan val promjene potencijala vezanog uz neki događaj? U praktičnom smislu to pitanje zapravo znači koliko puta osoba treba biti izložena nekom događaju (npr. svjetlosni podražaj) da bismo detektirali promjenu u električnoj aktivnosti mozga koju taj događaj izaziva. Odgovor na to pitanje vezan je za vrstu potencijala o kojem se radi. U osnovi treba uzeti u obzir veličinu promjene koju izaziva neki događaj u odnosu na bazičnu EEG aktivnost. Za primjer uzmimo da je prosječna amplituda EEG valova oko 50 µV, a da izloženost nekom događaju dovodi do promjene te amplitude za 5 µV. Ovaj teoretski primjer istovjetan je promjenama koje izazivaju vidni podražaji (VEP – Visualy Evoked Potentials). Ako 50 podijelimo s 5, dobit ćemo 10 te nakon što taj broj kvadriramo (100), doći ćemo do odgovora koliko nam je zapisa potrebno. Dakle, općeniti je princip da amplitudu pozadinskog EEG-a (koju možemo promatrati kao šum) podijelimo s amplitudom promjene izazvane nekim događajem (koju možemo promatrati kao signal) te dobivenu vrijednost kvadriramo. Iz toga proizlazi da što neki događaj izaziva veću promjenu potencijala, to je potrebno uprosječiti manji broj zapisa kako bismo izdvojili željeni val, i obrnuto. Na primjer, rane promjene izazvane slušnim podražajem (BAEP - Brainstem Auditory Evoked Potential) iznose svega 0,25 µV te su znatno manje od onih izazvanih vidnim podražajem. Zbog toga je kod snimanja slušnih potencijala potreban znatno veći broj ponavljanja podražaja, čak 4000. Najčešće korišteni podražaji za ispitivanje ERP-a upravo su slušni i vidni podražaji.
Promjene potencijala vezanog uz neki događaj uvijek se prikazuju u obliku vala koji ima više komponenata. Te se komponente definiraju u terminima šiljaka, odnosno amplituda koje imaju svoj polaritet (promjene potencijala prema višim ili nižim vrijednostima u odnosu na bazični EEG ili neki drugi izdvojeni val u sklopu ERP-a) i latenciju izraženu u milisekundama (vrijeme koje prođe od trenutka zadavanja podražaja do pojave vala). Stoga se pojedinačne komponente uvijek označavaju slovom P (povećanje potencijala, tj. pozitivna promjena potencijala) ili N (smanjenje potencijala, tj. negativna promjena potencijala) uz koje stoji broj koji označava period latencije. Tako bi se npr. oznaka P100 odnosila na pozitivan val koji se javlja otprilike 100 ms nakon izlaganja podražaju. Cilj je istraživača otkriti podrijetlo navedenih promjena te ih povezati s fiziološkim funkcioniranjem živčanog sustava ili s psihičkim/psihološkim fenomenima.
Ako se prisjetimo podjele na egzogenu i endogenu komponentu potencijala vezanih za događaj, nameće se zaključak da su psiholozi u svojem radu više zainteresirani na proučavanje kasnijih, egzogenih komponenti jer nam upravo one mogu više reći o samoj kogniciji, odnosno o kompleksnijim procesima u odnosu na senzorno procesiranje informacija. Npr. BAEP predstavlja ranu promjenu potencijala izazvanih slušnim podražajima (okarakteriziran je sa 7 valova koji se označavaju rimskim brojkama), a svoju primjenu ima češće u medicini nego u psihologiji. Tako postoje brojne indikacije kod kojih ta tehnika može biti primijenjena, poput gubitka sluha, problema s ravnotežom (s obzirom na to da su ovi valovi produkt aktivnosti moždanog debla), metaboličke, demijelinizacijske, degenerativne bolesti i tumori moždanog debla, koma i dr. Ne smijemo biti isključivi i reći da ih psiholozi nikada ne koriste. Npr. postoje istraživanja u kojima se proučavala latencija BAEP komponenata kod ekstroverata i introverata pri čemu je utvrđeno da ekstroverte karakterizira značajno dulja latencija. Taj se nalaz tumači kao potvrda njihove manje slušne osjetljivosti, odnosno reaktivnosti na podražaje, što je u skladu s brojnim psihofiziološkim istraživanjima i samim postavkama Eysenckove teorije ličnosti. MMN komponenta (Mismatch Negativity) spada u egzogene komponente duge latencije i bitna je u kontekstu psihologijskih istraživanja jer reflektira automatsko uočavanje devijacije kod podražaja, što odražava pasivnu pažnju. Taj val odgovor je mozga na narušavanje pravila koje je definirano serijom senzornih podražaja, obično auditornih. Javlja se kada postoji zamjetna promjena u nekom aspektu unutar serije istih podražaja. Taj se aspekt može odnositi npr. na frekvenciju, trajanje, intenzitet, izvor zvuka i sl.
Kada je riječ o endogenim ERP komponentama, među njima je najčešće ispitivana P300 komponenta, odnosno val. Ponekad se u literaturi označava i kao P3 val (treći po redu pozitivni val). Riječ je o pozitivnom valu čija se latencija kreće u rasponu od 250 do 400 ms. Javlja se kada je pojedinac aktivno usmjeren na podražaj ili kod pojave novog, tj. iznenađujućeg podražaja. Obično se izaziva tako da se sukcesivno primjenjuje niz podražaja, npr. vidnih, s tim da postoje standardni i ciljni podražaji čija je zatupljenost mnogo manja u odnosu na zastupljenost standardnih podražaja (odball* paradigma). Zadatak je ispitanika da reagira na prisutnost ciljnog podražaja motoričkom reakcijom, npr. pritiskom tipke. Latencija se u pravilu interpretira kao brzina klasifikacije podražaja, pri čemu je kraća latencija indikator superiorne mentalne izvedbe u odnosu na dužu latenciju. Promjene u ERP komponentama mogu ukazivati na neurološke ili psihijatrijske probleme. Tako je npr. jedan od najrobusnijih nalaza na shizofrenim pacijentima redukcija P300 amplitude. N400 ili N4 također je često ispitivana komponenta. Prvi je put opisana u ispitivanju semantičke nekongruentnosti, stoga se i povezuje sa semantičkom evaluacijom podražaja. Pritom su korištene rečenice u kojima jedna riječ nije odgovarala sadržaju rečenice. Još jedan val vezan je uz procesiranje jezika, a to je P600, s tim da se promjene u toj komponenti vežu za sintaksu.
Zaključno se može istaknuti da je prošlo već gotovo cijelo stoljeće otkako je Hans Berger napravio prvi neinvazivni EEG zapis ljudske moždane aktivnosti. U tom je periodu tehnika evoluirala i u načinu primjene, ali i u načinu na koji se podatci mogu analizirati te iz njih donositi valjani zaključci. Ovo je jedna od najčešće korištenih tehnika, kako u znanstvenim tako i u kliničkim istraživanjima. Razlog tome je njezina relativno laka primjena, mogućnost dobivanja kvalitetnih podataka, pogotovo s obzirom na temporalnu rezoluciju, te široka dostupnost što je posljedica tehnološkog napretka i pada cijene takvih uređaja. EEG uređaji više nisu rezervirani za „elitne“ institucije. To je danas slučaj s nekim drugim uređajima, poput funkcionalne magnetske rezonancije. Tehnika snimanja potencijala vezanih za događaj „mlađa“ je sestra elektroencefalografije i u primjeni je posljednja četiri desetljeća. U tom smislu naravno da imaju mnogo zajedničkih karakteristika. I jedna i druga tehnika etablirale su se u osnovne alate neuroznanosti i pshofiziologije. Najveća prednost im je visoka temporalna rezolucija, ali najveća mana niska spacijalna rezolucija. No kako svaka tehnika ima svoje prednosti i mane, rješenje leži u primjeni više različitih tehnika (npr. fMRI ima dobru prostornu rezoluciju) kako bismo dobili optimalnu kombinaciju za mjerenje moždane aktivnosti.
Moždana aktivnost može se mjeriti na različite načine i s pomoću različitih uređaja. Jedan od tih načina mjerenje je električne aktivnosti mozga. Električna aktivnost mozga proizlazi iz zajedničke aktivnosti velikog broja neurona.
Dvije glavne tehnike kojima se bilježi električna aktivnost mozga su elektroencefalografija (EEG) i potencijali povezani za događaj (ERP). Elektroencefalografija mjeri kontinuiranu i spontanu moždanu aktivnost, dok potencijali povezani za događaj prikazuju promjene u moždanoj aktivnosti koje nastaju zbog nekog specifičnog osjetilnog ili motoričkog događaja.
Električna moždana aktivnost sačinjena je od komponenti koje čine moždani valovi različitih frekvencija i amplituda. Najpoznatiji među njima su alfa, beta, delta i theta-valovi.
Potencijali ERP komponenti jako su malih voltaža, a da bi bili uočljivi, potrebno je uzastopno zadavanje podražaja kako bi se izdvojili iz pozadinskog EEG-šuma.
Potencijali vezani za događaj mogu se podijeliti u dvije kategorije: promjene, tj. valovi koji se javljaju rano (točnije unutar 100 ms nakon podražaja), a nazivaju se evocirani, odnosno osjetni ili egzogeni potencijali i promjene koje se javljaju kasnije te odražavaju način na koji subjekt evaluira podražaj, a nazivaju se i kognitivni ili endogeni potencijali.
Osim za istraživačke svrhe, bilježenje električne aktivnosti mozga ima važnu primjenu i u dijagnostici. Primjerice, epilepsija se može dijagnosticirati iz specifičnih obrazaca moždanih valova.
Jedna od mogućih podjela tehnika za oslikavanje mozga je podjela na anatomske i funkcionalne. Saznajte koje sve tehnike za oslikavanje mozga postoje. Koje i zbog čega spadaju u anatomske, a koje u funkcionalne tehnike? Gdje spadaju EEG i ERP?
Nabrojite sve tipove moždanih valova koji se navode u ovom poglavlju te se pokušajte sjetiti koje raspone frekvencija zauzimaju i za kakva su stanja tipični. U vanjskim izvorima potražite i ostale tipove moždanih valova te proučite njihova imena, karakteristične frekvencije te u kojim se stanjima javljaju.
Što je to epilepsija? Navedite što sve karakterizira tu bolest. Pronađite u dodatnim izvorima informacije o epilepsiji koje smatrate zanimljivima.
Što je to ADHD? Navedite što ga sve karakterizira i pronađite u vanjskim izvorima dodatne informacije vezane za taj poremećaj koje smatrate zanimljivima.
Koji je najčešće korišteni način dobivanja ERP-a iz EEG-a?
Koja se endogena ERP komponenta najčešće istražuje? Na što ona ukazuje?
Koji se ERP valovi koriste u proučavanju procesiranja jezika?
Cacioppo, J. T., Tassinary, L. G., & Berntson, G. G. (2007). Psychophysiological Science: Interdisciplinary Approaches to Classic Questions About the Mind. In J. T. Cacioppo, L. G. Tassinary, & G. G. Berntson (Eds.), The Handbook of Psychophysiology (pp. 1-16). Cambridge: Cambridge University Press.
Infantolino, Z., & Miller, G. A. (2017). Psychophysiological methods in neuroscience. In R. Biswas-Diener, & E. Diener (Eds.), Noba Textbook Series: Psychology. Champaign, IL: DEF publishers.
Akcijski potencijal Nagla depolarizacija i repolarizacija membrane živčane stanice do koje dolazi kad promjena u membranskom potencijalu dosegne odgovarajući prag. Depolarizacija se tada širi i putuje aksonom poput živčanog impulsa.
Alfa-valovi Moždani valovi u rasponu frekvencija od 7,5 do 13 Hz, karakteristični za opušteno stanje.
Beta-valovi Moždani valovi u rasponu frekvencija od 13 do 30 Hz, karakteristični za budno stanje.
Biofeedback Proces kojim se vježba i stječe veća svjesnost i moguća kontrola nad raznim fiziološkim funkcijama (bio) tako da se koriste instrumenti koji pružaju povratnu informaciju (feedback) o aktivnosti tih sustava. Primjena uključuje informaciju o moždanim valovima, napetosti mišića, provodljivosti kože, srčanom ritmu i slično.
Delta-valovi Moždani valovi u rasponu frekvencija od 1 do 4 Hz, karakteristični za duboki san.
Elekroencefalografija (EEG) Tehnika kojom se prati i bilježi električna aktivnost mozga. Električna aktivnost zahvaća se s pomoću elektroda koje se smještaju na skalp ispitanika ili pacijenta, a manifestira se u obliku više tipova moždanih valova. Ta se tehnika koristi i u istraživačke i dijagnostičke svrhe.
Elektroencefalogram Zapis koji se dobije primjenom elektroencefalografije. Na takvom je zapisu vidljiva električna aktivnost mozga koja oscilira u funkciji vremena.
Epilepsija Pojam epilepsija opisuje grupu neuroloških poremećaja koje karakteriziraju epileptički napadaji za vrijeme kojih dolazi do abnormalno intenzivne i/ili sinkronične električne aktivnosti u mozgu. Napad rezultira nekontroliranim pokretima i trešnjom tijela i djelomičnim ili potpunim gubitkom svijesti.
Neurofeedback Vrsta biofeedbacka bazirana na praćenju moždane aktivnosti s pomoću EEG-a.
Poremećaj hiperaktivnosti i deficita pažnje (ADHD) Mentalni poremećaj neurorazvojnog tipa koji karakteriziraju problemi u održavanju pažnje, prevelika aktivnost i poteškoće u kontroliranju ponašanja koje nije primjereno dobi osobe. Simptomi se javljaju prije 12. godine života.
Potencijali vezani za događaj (ERP) Tehnika kojom se bilježi električni odgovor mozga na specifični osjetilni, kognitivni ili motorički događaj. Ta je tehnika slična EEG tehnici jer za bilježenje električne aktivnosti mozga koristi slične uređaje. Međutim, postupak snimanja razlikuje se jer se ispitaniku višestruko zadaju specifični događaji (npr. odgovarajući vidni podražaji) te se konačna izazvana električna aktivnost dobije kao prosjek svih snimljenih aktivnosti za isti događaj. Podtipovi ERP-a su evocirani, odnosno senzorni potencijali koji predstavljaju rane komponente te kasnije komponente, tj. kognitivni ili endogeni potencijali.
Theta-valovi Moždani valovi u rasponu frekvencija od 4 do 7 Hz, karakteristični za pospanost, plitki san i meditaciju.
Akay, A. (2012). Evoked Potentials. In S. Oraii (Ed.), Electrophysiology – From Plants to Heart. Saeed Oraii. InTech. URL: http://www.intechopen.com/books/electrophysiology-from-plantsto-heart/evoked-potentials
Cacioppo, J. T., Tassinary, L. G., & Berntson, G. G. (2007). Psychophysiological Science: Interdisciplinary Approaches to Classic Questions About the Mind. In J. T. Cacioppo, L. G. Tassinary, & G. G. Berntson (Eds.), The Handbook of Psychophysiology (pp. 1-16). Cambridge: Cambridge University Press.
Collura, T. F. (1993). History and Evolution of Electrpencephalographic Instruments and Techniques. Journal of Clinical neurophysiology, 10, 476-504.
Fernandez-Ballesteros, R. (Ed.). (2003). Encyclopedia of Psychological Assessment. Los Angeles: SAGE Publications Ltd.
Huić, M. (2014). „Biofeedback“ i „Neurofeedback“ metode u liječenju psihijatrijskih poremećaja Procjena zdravstvene tehnologije (engl. HTA), Broj 08/2014. Zagreb: Agencija za kvalitetu i akreditaciju u zdravstvu i socijalnoj skrbi, Služba za razvoj, istraživanje i zdravstvene tehnologije. URL: http://aaz.hr/sites/default/files/HTA_08_2014.pdf
Infantolino, Z., & Miller, G. A. (2017). Psychophysiological methods in neuroscience. In R. Biswas-Diener, E. Diener (Eds.), Noba Textbook Series: Psychology. Champaign, IL: DEF publishers.
Kalat, J. W. (2016). Biological Psychology. Wadsworth: Cengage Learning.
Landa, L., Krpoun, Z., Kolarova, M., & Kasparek, T. (2014). Event-related Potentials and their Applications. Activitas Nervosa Superior: Journal of Neurocognitive Research, 56(1-2), 17-23.
Millett, D. (2001). Hans Berger: From psychic energy to the EEG. Perspectives in Biology and Medicine, 44(4), 522-542.
Patelin, Ž., Hajnšek, S., Wellmer, J., Mrak, G., Radoš, M., & Paladino, J. (2010). Smjernice u preoperativnoj dijagnostičkoj obradi bolesnika s farmakorezistentnom epilepsijom. Neurologia Croatica, 59, 23-33.
Pinel, J. P. J. (2000). Biološka psihologija. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Pizzagalli, D. A. (2007). Electroencephalography and High-Density Electrophysiological Source Localization. In Cacioppo, J. T., Tassinaru, L. G., & Bernston, G. G. (Eds.), Handbook of Psychophysiology. Cambridge, U. K.: Cambridge University Press, 56-84.
Purves, D., Augustine, G. J., Fitzpatrick, D., Hall, W. C., Lamantia, A. S., & White, L. E. (Eds.), (2016). Neuroznanost. Zagreb: Medicinska naklada.
Sur, S., & Sinha, V. K. (2009). Event-related potential: An overview. Industrial Psychiatry Journal, 18(1), 70-73.
Tadinac, M., & Hromatko, I. (2012). Uvod u biološke osnove doživljavanja i ponašanja. Zagreb: FF Press Dominović.
Tatalović Vorkapić, S. (2008). Primjena metode evociranih moždanih potencijala u istraživanju ekstraverzije. Društvena istraživanja, 17(1-2), 247-265.
Teplan, M. (2002). Fundamentals of EEG measurement. Measurement Science Review, 2, 1-11.
Yucha, C., & Gilbert, C. (2004). Evidence-Based Practise in Biofeedback and Neurofeedback. Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback. Colorado Springs, CO.
% 3. EVOLUCIJA MOZGA % Irena Pavela Banai % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo:
Ništa u biologiji nema smisla, osim u svjetlu evolucije. (Theodosius Dobzhansky)
Evolucijski biolog Dobzhansky bio je u pravu – biologiju čovjeka i funkcioniranje mozga uistinu ćemo lakše objasniti i razumjeti ako znamo kako su i zašto nastali i evoluirali.
Prije nego što krenemo, provjerite svoje znanje o evoluciji mozga. Što mislite, jesu li dolje navedene tvrdnje točne ili netočne?
Sve su ove tvrdnje netočne, a u ostatku ovog poglavlja možete saznati zašto. Pa krenimo.
Evolucija živih bića proces je tijekom kojeg se događaju postepene promjene. Kada se govori o evolucijskim promjenama, misli se na promjene u genima koji se prenose iz generacije u generaciju. Iako se na evoluciju u većini slučajeva gleda kao na polagani i dugotrajni proces, neke promjene mogu nastati jako brzo. Slučaj ovnova s velikim rogovima u Kanadi dobar je primjer tih brzih promjena i načina na koji evolucija funkcionira. Naime, u jednom području u Kanadi veliki uvijeni rogovi ovnova predstavljaju prestižan trofej lokalnim lovcima. Legalni lov takvih ovnova doveo je do smanjenja veličine rogova za čak 25 % u posljednjih 30 godina. Što se dogodilo? S obzirom na to da su lovci ubijali samo one ovnove koji su imali velike rogove, geni tih ovnova nisu preneseni na sljedeće generacije potomaka. Gene su prenosili samo ovnovi s manjim rogovima, zbog čega je u populaciji ovnova prosječna veličina rogova znatno smanjena. Dakle, pod utjecajem čovjeka došlo je do promjene učestalosti pojedinih gena. To je primjer tzv. umjetnog odabira koji se dogodio u jako kratkom periodu. Ljudi su „odabrali“koji će se geni prenositi na sljedeće generacije. Mnogo je drugih sličnih slučajeva, kao što su primjerice farmeri koji pospješuju razmnožavanje samo onih krava koje daju više mlijeka ili poljoprivrednici koji su selektivno uzgojili povrće kakvo danas jedemo. Poznat je i primjer selektivnog uzgoja buldoga, koji je doveo do velike promjene njegove anatomije zbog koje danas ima problema s disanjem. Na isti način, selektivnim razmnožavanjem, nastale su sve evolucijske promjene tijekom više milijuna godina, ali u tom slučaju odabir nije vršio čovjek, nego priroda. Jedna je od tih promjena uspravno hodanje. Zamislite period od prije 4,4 milijuna godina u evolucijskoj povijesti. To je period neposredno prije pojave uspravnog hoda. Naši tadašnji predci koji su bili nešto uspravniji, imali su prednost naspram onih koji su hodali četveronoške. Uspravniji hod omogućio im je bolje uočavanje opasnosti i hrane u visokim savanama, dosezanje hrane koja je bila visoko, slobodne ruke za manipulaciju alatima i slično. Tako su imali veće šanse preživjeti i prenijeti svoje „uspravne” gene na sljedeće generacije. Postupno, „četveronožni" geni izgubili su se iz populacije. Taj proces prenošenja gena povezanih s većim preživljavanjem (ili još preciznije govoreći, s većom vjerojatnošću reprodukcije) na iduće generacije nazivamo prirodnim odabirom. Dakle, prirodnim se odabirom geni u populaciji polako mijenjaju nakupljanjem postupnih promjena iz generacije u generaciju. Istim se postupnim promjenama razvila naša vrsta, a vrstu možemo definirati kao skup genetski sličnih jedinki koje se mogu međusobno razmnožavati.
Proučavanjem fosilnih ostataka, usporedbom živih vrsta te genetičkim analizama ljudi i drugih vrsta istraživači su otkrili kako je tekla evolucija čovjeka. Evoluciju se može prikazati kao razgranato stablo (iako će neki reći da više nalikuje na grm zbog gustoće grančica) na kojem najmanja grančica predstavlja jednu vrstu. Zajednička grana na kojoj je više manjih grančica predstavlja zajedničkog pretka. Dakle, sve su vrste međusobno povezane, iako mogu biti vremenski udaljene milijunima godina. Pojednostavljeno na Slici 3.1., vrste A, B i C imaju zajedničkog pretka P. Možemo tako zamisliti da A predstavlja današnjeg čovjeka, a B čimpanzu. Dakle, ljudi nisu potekli od majmuna i čimpanzi, nego imaju zajedničkog pretka, zbog čega dijele gotovo 99 % DNA.
U evolucijskom su se stablu, unutar skupine kralježnjaka, pojavili prvi sisavci otprilike prije 180 milijuna godina. Sisavci se dalje dijele na redove, kao što je red primata. Primati su pak podijeljeni u porodice, od kojih jednu čine hominidi, a oni su podijeljeni u dva roda: Australopitecus i Homo. Čovjek, Homo sapiens, spada u rod Homo, a smatra se da se razvio iz jedne vrste Australopitecusa (Slika 3.2.).
Općenito se istraživanje evolucijskog razvoja čovjeka temelji na brojnim fosilnim ostatcima i proučavanju živućih životinjskih vrsta. Međutim, kada je riječ o istraživanju evolucije mozga, postoji jedan problem. Mozak se ne fosilizira, tako da se o njegovu evolucijskom razvoju može zaključivati samo indirektno, na temelju veličina pronađenih lubanja. Veličine tih lubanja potom se rekonstruiraju izradom kalupa od gipsa, s pomoću kojih se procjenjuje volumen lubanje te stoga i volumen mozga. Ta je metoda omogućila prikupljanje informacija o razvoju mozga od pojave Australopitecusa afarensisa, otprilike prije 3 do 4 milijuna godina, pa sve do danas. Najpoznatiji je Australopitecus aferensis Lucy, čije su kosti otkrivene 1974. godine u Etiopiji. Dobila je ime prema pjesmi Beatlesa Lucy in the sky with diamonds, koja je glasno svirala u kampu gdje je bio smješten tim istraživača koji su iskopali kosti. Istraživanja njezinih kostiju dovela su do bitnih spoznaja o toj vrsti, a jedna od njih je da su ti naši predci hodali uspravno i da su bili niskog rasta (nešto viši od jednog metra). Pronalazak Lucy je, osim u istraživačkim krugovima, odjeknuo i u javnosti. Važnost njezina pronalaska opisana je u knjizi Lucy: The Beginning of Humankind, autora Donalda Johansona, koji ju je i pronašao. Njezine se kosti danas čuvaju u posebnim uvjetima u Nacionalnom muzeju u Addis Ababi u Etiopiji.
Na Slici 3.3. prikazan je pretpostavljeni slijed pojave različitih hominida tijekom evolucijske povijesti, počevši od Australopitecusa afarensisa. Iako su se pojavljivale različitim redoslijedom, ne znači da su sve vrste živjele u odvojenim vremenskim razmacima. Primjerice, Homo habilis i Homo erectus živjeli su u isto vrijeme dug period. Također, već je i spomenuto kako su Homo sapiens i Homo neandertalensis bili suvremenici.
Istraživač David Geary sa Sveučilišta u Missouriju sažeo je prikupljene informacije o povećanju mozga prikazanih vrsta hominida. Uočio je da se mozak malo povećavao svaki put kad bi se pojavila nova vrsta, s tim da je prvo veće povećanje volumena mozga utvrđeno kod pojave roda Homo (Homo habilis), otprilike prije 2,5 milijuna godina. Primjerice, Australopitecus africanus je imao volumen mozga od oko 500 cm3, dok je prosječni volumen mozga Homo habilisa bio oko 650 cm3. Osim što je rod Homo u usporedbi s rodom Australopitecus imao veći mozak, smatra se da je imao i više vijuga i brazdi, što znači da je površina moždane kore bila veća. Mozak se dalje značajno povećao kada se pojavila vrsta Homo erectus, s prosječnim volumenom mozga od oko 900 cm3. Homo erectus je izrazito važna vrsta za proučavanje evolucije čovjeka jer je to prva vrsta hominida čiji su ostatci pronađeni izvan Afrike (u Kini i Indoneziji). Također se smatra da je to prva vrsta hominida koja je kontrolirala vatru.
Daljnje povećanje mozga, čak do 1500 cm3, uočeno je kod našeg bliskog srodnika, Homo neandertalensisa, poznatog kao neandertalac. Neandertalac je imao nešto veći mozak od mozga Homo sapiensa. Zvuči nevjerojatno, ali nije pogrešno – neandertalac je uistinu imao veći mozak od nas! Kako je to moguće? Ti su hominidi bili teži i imali su više mišićnog tkiva od čovjeka. Osim toga, živjeli su za vrijeme ledenih doba, a vrste koje žive u hladnijim uvjetima, imaju i veći mozak. Zapravo, neandertalci su uspjeli preživjeti u nekim od najgorih uvjeta poznatih čovjeku. Uspjeli su jer su živjeli u spiljama, kontrolirali vatru i odijevali životinjsku kožu.
Fosilni ostatci ukazuju da su neandertalci i današnji čovjek, Homo sapiens, evoluirali od istog pretka te su više tisuća godina bili suvremenici. Genetski nalazi čak pokazuju da su se međusobno razmnožavali. Pronađeno je da moderni ljudi s područja Europe dijele 1 – 4 % DNA s neandertalcima. Istraživači s Max Planck Instituta za evolucijsku antropologiju otkrili su da je moderni čovjek od neandertalaca „naslijedio“ gene koji su odgovorni za imunološki sustav. To je vjerojatno pomoglo Homo sapiensu da se uspješno obrani od različitih vrsta patogena kada je počeo naseljavati područje Europe. Neki teoretičari evolucije smatraju da su te dvije vrste hominida bile u interakciji desetak tisuća godina tijekom ledenog doba, sve dok se broj neandertalaca nije značajno smanjio prije otprilike 40 000 godina. Tada nestaju svi njegovi tragovi. Ostatci neandertalaca pronađeni su i u Hrvatskoj, na Hušnjakovom brdu u Krapini. Iskapanja ostataka trajala su čak šest godina, od 1899. do 1905. Pronađene su kosti više hominida u životnoj dobi od 2 do 40 godina. To je nalazište dalo veliki doprinos europskoj i svjetskoj znanosti o evoluciji čovjeka. Više informacija o hrvatskim neandertalcima možete naći u Muzeju krapinskih neandertalaca u Krapini.
Homo sapiens je nastavio naseljavati područje Europe i nakon izumiranja neandertalaca te se ubrzo razvija u anatomski modernog čovjeka, koji danas ima prosječni volumen mozga oko 1400 cm3. Iako je taj volumen manji od volumena mozga neandertalaca, on je gotovo tri puta veći od volumena mozga današnjih čimpanzi (prosjek oko 400 cm3) i gorila (prosjek oko 500 cm3). Dakle, osim proučavanja fosilnih ostataka, ovakve usporedbe veličine mozga čovjeka i drugih živućih životinjskih vrsta također su bitne u proučavanju evolucije mozga. Sličnost s nekim drugim vrstama ukazuje da imamo zajedničkog pretka i da je grana te vrste u evolucijskom stablu blizu naše grane. Takve usporedbe omogućuju istraživačima da upotpune evolucijsko stablo i otkriju podrijetlo današnjeg čovjeka i složenog živčanog sustava. Što smo ovom metodom saznali do sada?
Bilo bi logično da se evolucijskim razvojem mozak kralježnjaka (Slika 3.4.) sve više i više povećavao. Tako bi ribe koje su se pojavile ranije, trebale imati manji mozak od gmazova koji se pojavljuju nakon njih. Slično, gmazovi bi trebali imati manji mozak od sisavaca jer su se sisavci pojavili kasnije. Istom bismo logikom očekivali da sisavci imaju nešto manji ili jednak mozak kao i današnje ptice jer su se obje vrste pojavile približno u isto vrijeme. Međutim, ptice imaju daleko manji mozak od sisavaca kao što je čovjek. Iz toga proizlazi da evolucijski razvoj nije linearan, odnosno ne može se opisati jednostavnom linijom. Inače, današnje su ptice jedini „živući dinosauri". One su se razvile od teropoda – vrste dinosaura s kojima dijele brojne zajedničke karakteristike. Najpoznatiji i najstariji blizak srodnik pretku današnjih ptica je Archaeopteryx. Najcjelovitiji fosilni primjerak Archaeopteryxa nalazi se u Prirodoslovnom muzeju u Berlinu. Pronašao ga je 1874. godine njemački farmer Jakob Niemeyer koji ga je, možda i ne znajući njegovu znanstvenu vrijednost, prodao kako bi mogao kupiti kravu za svoju farmu. Nakon nekoliko različitih vlasnika, taj je dragocjeni fosil dospio do muzeja.
Kako naglašava neuroznanstvenik Stephen Marc Breedlove i njegovi suradnici sa sveučilišta u Michiganu, razvoj mozga različitih životinjskih vrsta nije imao linearan slijed jer je evolucija kralježnjaka tekla odvojeno i simultano tijekom više od 200 milijuna godina, baš poput razgranatog evolucijskog stabla. Za demonstraciju odvojenog i simultanog razvoja Breedlove i suradnici daju primjer mozga morskog psa, koji spada u grupu riba. Današnji morski pas ima veći mozak od primitivnih morskih pasa iz evolucijske povijesti. Međutim, povećanje mozga današnjeg morskog psa nije povezano s povećanjem mozga današnjeg čovjeka koji spada u grupu sisavaca – razvoj morskog psa i čovjeka zapravo su dvije odvojene grane na evolucijskom stablu. Dakle, njihove su evolucijske promjene neovisne iako imaju davnog zajedničkog pretka iz kojeg su se razvili svi kralježnjaci.
Da su svi kralježnjaci međusobno povezani preko spomenutog zajedničkog pretka, govore nalazi da svi mozgovi kralježnjaka imaju istu građu neurona. No mozgovi različitih kralježnjaka razlikuju se po ukupnoj veličini, razgranatosti izdanaka neurona i broju međusobnih veza među neuronima. Isto tako, svi mozgovi kralježnjaka sadrže iste dijelove, ali se također razlikuju u veličini. Primjerice, svaki dio mozga čovjeka ima „svog dvojnika“ u mozgu miša. Pod dvojnikom se misli na osnovu strukture, koja uključuje koru velikog mozga, moždano deblo, srednji mozak, međumozak i slično. Može se reći da su razlike u mozgu različitih vrsta sisavaca kvantitativne prirode, odnosno razlikuju se u veličini, a ne u osnovnoj strukturi. Tako moždana kora kod čovjeka zauzima veći dio cijelog mozga nego kora mozga kod miševa. Dok je moždana kora čovjeka naborana, kod miša je glatka.
Dakle, istraživanja evolucije mozga bila su usmjerena na veličinu mozga. Logično je bilo očekivati da veći mozak označava i veće kognitivne sposobnosti te da bi čovjek trebao biti na vrhu evolucijske ljestvice. Iznenađenje je uslijedilo kada je otkriveno da slonovi, dupini i plavi kitovi imaju veći mozak od nas, dok je mozak morževa sličan našem. Da podsjetimo, i neandertalci su imali veći mozak od nas, kao i izumrli mamuti. Možemo za primjer uzeti i mozak plavog kita koji je izrazito veći od mozga crvenogrlog kolibrića. Unatoč toj razlici, obje vrste pokazuju iznimno složen sklop ponašanja: imaju složeno glasanje, brane svoj teritorij, zavode partnere, odgajaju svoje potomke i migriraju u daleke krajeve. Iz toga slijedi da veličina mozga ne govori mnogo o kognitivnim sposobnostima vrste.
Kada su istraživači shvatili da apsolutna veličina mozga ipak nije dobra mjera sposobnosti i inteligencije vrste, uveli su novu mjeru – stavili su u omjer težinu mozga i težinu tijela. Što je mozak teži u odnosu na tijelo, omjer je veći, i obrnuto. Pa izračunajmo koliko taj omjer iznosi kod čovjeka. Težina mozga je 1,4 kg, a tijela u prosjeku 75 kg. 1,4/75 = 1,86 %. Omjer kod čimpanzi iznosi 0,88 % (0,4 kg/45 kg), što ukazuje da ljudi imaju razvijenije sposobnosti od svojeg bliskog srodnika. Iako se ta formula čini logičnom, ona također pokazuje da omjer kod male rovke iznosi čak 10 % (3 g/30 g = 10 %)! To je inače najveći omjer nađen kod životinja i zapravo nam govori da bi rovke trebale biti pet puta inteligentnije od nas. Dakle, formula očito nije dovoljno dobra. Istraživači su se potom zapitali kakav je općeniti odnos između težine tijela i težine mozga različitih vrsta. Kao odgovor na to pitanje, razvili su tzv. kvocijent encefalizacije. Navedeni je kvocijent mjera relativne težine, umjesto apsolutne težine mozga. Dobiva se kao omjer stvarne težine mozga i predviđene težine mozga kakvu bismo očekivali za vrstu određene težine tijela. Pojednostavljeno, recimo da znamo da riba koja teži 100 grama ima mozak prosječne težine od 0,1 gram. Ako pretpostavimo da ribe i sisavci imaju jednaku inteligenciju i sposobnosti, tada bismo očekivali da i sisavac koji teži 100 grama ima mozak od 0,1 gram. Međutim, istraživači su uočili da sisavac koji teži 100 grama (npr. miš) ima u prosjeku mozak težine oko 1 gram, što je 10 puta teže od mozga ribe u našem primjeru. Dakle, u ovom primjeru sisavci imaju veći kvocijent encefalizacije od riba. Jednako kao što možemo uspoređivati kvocijente encefalizacije različitih razreda životinja (ribe vs. sisavci), možemo uspoređivati kvocijente različitih vrsta unutar istog razreda (npr. čovjek vs. miš unutar razreda sisavaca). Takve su usporedbe dovele do saznanja da čovjek ima najveći kvocijent encefalizacije u usporedbi sa svim drugim vrstama. U tablici 3.1. možete vidjeti koliko iznose kvocijenti za različite vrste prema istraživaču Cairòu.
Tablica 3.1. Kvocijent encefalizacije za različite vrste
| Vrsta | Kvocijent encefalizacije |
|---|---|
| Čovjek | 6,56 |
| Velika pliskavica | 5,55 |
| Makaki majmun | 3,15 |
| Pavijan | 2,81 |
| Čimpanza | 2,63 |
| Gorila | 1,75 |
| Lav | 0,73 |
| Tigar | 0,68 |
| Plavi kit | 0,38 |
Dakle, na temelju toga možemo reći da ljudi imaju najveći mozak u relativnom smislu. Razlika u veličini mozga čovjeka i ostalih životinja uglavnom proizlazi iz većeg prednjeg dijela frontalnog režnja te većih asocijativnih područja koja sadrže veći broj neurona nego kod ostalih primata. Razvoj moždane kore, odnosno njezina prednjeg dijela frontalnog režnja, čovjeku je omogućio visoke kognitivne sposobnosti, apstraktno mišljenje, složenu jezičnu komunikaciju, stvaranje širokih društvenih mreža, industrijsku i računalnu revoluciju, let u svemir i slično. Povećanje određenih dijelova prednje moždane kore, kao i veza između pojedinih područja, dovelo je do razvoja sposobnosti koje nas čine ljudima. Antropolog i evolucijski psiholog Robin Dunbar sa Sveučilišta u Oxfordu smatra da je do povećanja moždane kore došlo da bi se ljudi uspješno snašli u velikoj društvenoj mreži i održavali odnose u zajednicama. Navedeno je poznato kao hipoteza društvenog mozga. Dunbar je utvrdio da postoji povezanost između veličine zajednice, učestalosti međusobnog druženja i veličine prednjeg dijela moždane kore. Što su zajednice veće, potrebno je procesirati više informacija, zbog čega je potreban i veći dio moždane kore. Vezano za uspješno preživljavanje u takvim složenim društvenim zajednicama, našim je predcima od iznimne važnosti bilo razumjeti namjere drugih članova zajednice te njihovu spremnost na suradnju. Smatra se da je suradnja članova zajednice tijekom lova, obrane od predatora, traženja hrane i slično, univerzalna karakteristika koja je nastala pojavom roda Homo. Kako bi suradnja bila uspješna, naši su predci morali biti sposobni detektirati varalice, odnosno članove zajednice koji nisu spremni za suradnju. Uistinu, čini se da je tijekom evolucijske povijesti nastao modul u mozgu upravo za prepoznavanje varalica i laži. Bitno je napomenuti da se, kada se govori o modulu, ne misli na specifičan dio mozga koji je moguće prepoznati tehnikama oslikavanja mozga, već o složenom sustavu i mreži neurona u živčanom sustavu. Navedeni je modul samo jedan od brojnih evolucijskih adaptacija mozga koje rješavaju specifične probleme iz prošlosti ljudskih predaka. Pretpostavlja se da postoje i druge slične adaptacije kao što su mogućnost prepoznavanja lica, detektiranje emocionalnih ekspresija, pa čak i doživljavanje ljubomore. Smatra se da je ljubomora kao složena emocija evoluirala s ciljem detektiranja i uklanjanja prijetnje trenutnoj ljubavnoj vezi, što je povećavalo vjerojatnost uspješnog razmnožavanja i prenošenja gena na sljedeće generacije. Zanimljivo, brojna istraživanja pokazuju da muškarci i žene različito reagiraju na različite oblike prijetnje vezi. Nalazi ukazuju da je muškarac ljubomorniji na seksualnu nevjeru partnerice. Smatra se da je to zbog toga što je time ugrožena njegova sigurnost u očinstvo te je veća vjerojatnost ulaganja u potomstvo koje nije njegovo. S druge strane, žena je uvijek sigurna da je dijete njezino, ali riskira partnerovo napuštanje i gubitak njegove potpore. Vjerojatnost napuštanja je veća ako se muškarac zaljubi u drugu ženu te se pretpostavlja da su žene tijekom evolucije razvile posebnu osjetljivost na znakove emocionalne nevjere. Svi ovi i slični moduli u živčanom sustavu razvijali su se tijekom evolucijske povijesti jer su povećavali vjerojatnost uspješnog preživljavanja i razmnožavanja. Iako čovjek ima relativno najveći mozak, nisu svi dijelovi njegova mozga veći od dijelova mozga drugih životinja. Neki dijelovi mozga su kod čovjeka manji. Primjerice, njušna lukovica, struktura smještena u prednjem mozgu koja je važna za osjet njuha, značajno je veća kod pasa i koza. Slično, područja mozga zadužena za lokalizaciju i prepoznavanje zvukova velika su kod šišmiša i dupina. Također je bitno spomenuti da to što čovjek ima relativno najveći mozak ne znači ujedno da je najprilagođeniji i najsposobniji od svih ostalih vrsta na planetu. Sve su druge životinje, kao i čovjek, dobro prilagođene okolini u kojoj žive. Upravo je ta okolina dovela do mozga kakvog danas poznajemo kod čovjeka i svih ostalih životinjskih vrsta. Primjerice, okolina se može razlikovati po dostupnosti hrane za životinje. Zanimljivo je da životinje koje žive u okolini u kojoj hrana nije lako dostupna, imaju veće mozgove. Zašto je to tako? Većina vrsta veliku količinu energije i vremena troši na pronalaženje hrane i koristi različite strategije kako bi došla do nje. Što je hranu teže naći u okolini, strategije moraju biti složenije. Zbog toga vrste koje teže pronalaze hranu imaju i veće mozgove koji im omogućuju složene strategije.
Prednosti većeg mozga su jasne – veći mozak omogućava širok raspon različitih sposobnosti. Međutim, neuroznanstvenik Breedlove naglašava da veliki mozak ima nekih svojih nedostataka. Da bi se razvio veći mozak, potreban je duži period trudnoće, što može predstavljati problem za majku. Nadalje, veliki mozak zahtijeva i veću lubanju, što može komplicirati porod. Komplikacije mogu nastati ako je lubanja prevelika da prođe kroz uski porođajni kanal, posebice ako majka ima usku zdjelicu. U tom slučaju i dijete i majka mogu biti u životnoj opasnosti. Ipak, današnji napredak medicine u području ginekologije i opstetricije uvelike smanjuje vjerojatnost negativnih ishoda tijekom poroda. Primjerice, danas se veliki broj poroda obavlja carskim rezom, zbog čega i žene s jako uskom zdjelicom mogu bez većih poteškoća roditi zdravo dijete. Istraživači Mitteroecker i suradnici sa Sveučilišta u Beču smatraju da je sve veći broj poroda carskim rezom mogao dovesti do promjena u ljudskoj evoluciji. Autori objašnjavaju da su tijekom evolucijske prošlosti žene s uskom zdjelicom imale manju šansu preživljavanja tijekom poroda. U isto vrijeme, prirodni je odabir djelovao tako da se rađaju djeca s većom lubanjom jer su velika novorođenčad ujedno imala i veću šansu preživljavanja. Dakle, riječ je o svojevrsnom konfliktu – velika lubanja djeteta mogla je dovesti u opasnost život rodilje, ali u isto je vrijeme mogla dovesti i do veće kasnije adaptibilnosti djeteta, što je u literaturi poznato kao opstetricijska dilema. Navedeno znači da je morao postojati „kompromis“ između veličine zdjelice majke i veličine djeteta da bi oboje uspješno preživjeli. Moguće je da je carski rez „poremetio" taj kompromis jer danas i žene s uskom zdjelicom uspješno rađaju veliku novorođenčad, prenoseći gene na svoje kćeri koje će vjerojatno također imati usku zdjelicu. Moguće je da se zbog toga sve više rađaju i djeca s većom lubanjom, jer velika lubanja više nije prijetnja uspješnom porodu. Ta je mogućnost uistinu zanimljiva, a buduća će istraživanja svakako dati uvid u stvarne podatke te otkriti koliko su uistinu veliki efekti carskog reza na evoluciju čovjeka.
Postoje i drugi problemi koji se tiču evolucijskog razvoja mozga. Prvo, da bi mozak dosegao veličinu kao kod odraslog čovjeka, mora se razvijati i nakon rođenja, što znači da je dijete duže ovisno o majci. Nadalje, naš mozak troši jako mnogo energije. U prvom poglavlju susreli ste se s podatkom da taj organ troši 20 % naše energije iako zauzima samo 2 % naše mase. Uzevši u obzir veliku količinu energije koju mozak troši za svoj rad, možda ste među onima koji su se zapitali je li moguće napornom mentalnom aktivnošću (npr. učenjem za ispit) potrošiti više energije te time i više kalorija. Konačno, može li se tako smršavjeti? Ako ste se to zapitali, niste jedini, ali odgovor je nažalost negativan – rješavanje statističkih zadataka neće ukloniti efekte čipsa koji ste pojeli. Profesor David Levitsky s Cornell University objasnio je da povećanje mentalne aktivnosti uistinu povećava potrošnju energije i gubljenje kalorija – ali samo do 10 kalorija dnevno. To znači da bi bilo potrebno nekoliko godina da se promijeni broj na vagi. A zamislite samo kako bi bilo zabavno da možemo smršavjeti ležeći na kauču i rješavajući složene matematičke jednadžbe.
Sada kada znamo kako se mozak razvio tijekom evolucijske povijesti, pitanje je što se događa s mozgom posljednjih desetak tisuća godina. Je li se još povećao ili je ostao isti? Mijenja li se još uvijek ili je razvoj stao pojavom modernog čovjeka?
Istraživanja koja je proveo profesor John Hawks sa Sveučilišta u Winsconsinu pokazuju da se u posljednjih 20 000 godina mozak modernog čovjeka – smanjuje! Hawks daje zapanjujuće podatke o brzini smanjivanja mozga: ako se smanjivanje nastavi jednakim tempom, u sljedećih 20 000 godina naš će mozak biti veličine mozga Homo erectusa. Naravno, taj je podatak samo ilustracija brzine smanjivanja, zapravo je malo vjerojatno da će se to uistinu i dogoditi. Neovisno o tome, činjenica jest da je došlo do malog smanjenja veličine mozga i postavlja se pitanje zašto. Nekoliko je mogućih razloga. Prvo, prosječna veličina tijela modernih ljudi smanjila se tijekom posljednjih 10 000 godina. Kako je ranije spomenuto, veća masa tijela uglavnom je povezana s većim mozgom. Nadalje, u posljednjih 20 000 godina otkako se mozak smanjuje, nastupilo je razdoblje holocena koje je obilježeno višim temperaturama i toplijim klimatskim uvjetima. Toplija je klima pak povezana s manjim mozgom. Christopher Stringer, paleoantropolog iz Prirodoslovnog muzeja u Londonu predlaže mogućnost da je način života modernog čovjeka doveo do smanjenja mozga. Na primjer, pripitomljene životinje imaju manje mozgove od svojih srodnika koji žive u divljini, vjerojatno jer ne trebaju promišljati o strategijama pronalaska hrane i izbjegavanju neprijatelja. Ne treba dodatno pojašnjavati da je moderni čovjek danas poprilično „pripitomljen“ i zaštićen u svojem domu za razliku od prvih Homo sapiensa, što je možda dovelo do smanjenja njegova mozga.
Kognitivni znanstvenik i evolucijski psiholog David Geary objašnjava svoju teoriju zašto se mozak smanjuje. Za to ćemo pojašnjenje kratko ponoviti kako evolucija funkcionira. Dakle, ako se neki pojedinci iz nekog razloga više razmnožavaju, logično je da imaju i više potomaka koji nasljeđuju njihove gene. Posljedično, tijekom mnogo generacija frekvencija gena tih pojedinaca u populaciji će se povećati. Naši predci koji su imali veći mozak, bili su uspješniji u preživljavanju i razmnožavanju te je stoga došlo do povećanja mozga. Međutim, Geary smatra da to više nije slučaj jer je posljednjih desetak tisuća godina čovjek počeo stvarati velike društvene zajednice, živjeti u udobnosti svojeg doma u gušće naseljenim područjima te je uveo podjelu rada i učinkovitiji pronalazak i uzgoj hrane. Od tada se uspješno mogu razmnožavati i ljudi s manjim mozgom i nižih sposobnosti. Na tu je ideju Geary došao kada je istraživanjem utvrdio da ljudi u gušće naseljenim područjima imaju manju lubanju i vjerojatno manji mozak. To ga je navelo na zaključak da razvojem složenih društvenih zajednica ljudi ne moraju imati velike adaptivne sposobnosti da bi preživjeli jer im pomažu drugi članovi zajednice. Takav je stil života poprilično različit od života naših predaka čiji je život ovisio o uspješnim strategijama pronalaska hrane, lovu i izbjegavanju predatora. David Geary također na duhovit način svoju teoriju o smanjenju mozga povezuje s filmom Idiocracy iz 2006. godine, redatelja Mikea Judgea. U filmu se Joe Bauers, kojeg glumi Luke Wilson, budi iz hibernacije nakon 500 godina i shvaća da je najpametnija osoba u Americi jer se cijela populacija pretvorila u neinteligentne ljude. Dakako, to se nije zapravo dogodilo s modernim čovjekom, ali je zabavan znanstveno-fantastični prikaz koji vrijedi pogledati. Čini se da još uvijek nemamo odgovor na pitanje zašto se mozak smanjio i kakav će biti u budućnosti, no ta problematika svakako predstavlja izazov za daljnja istraživanja. Osim toga, zasigurno nas čekaju nova otkrića koja će upotpuniti sliku našeg evolucijskog stabla i dovesti do novih spoznaja o evoluciji ovog najkompleksnijeg organa modernog čovjeka. Ova su istraživanja iznimno važna jer su milijuni godina evolucije doveli do mozga kakvog imamo danas i oblikovali naše cjelokupno ponašanje.
Evolucija živih bića proces je tijekom kojeg se događaju postupne promjene u genima koje se prenose iz generacije u generaciju. Prirodni odabir označava proces prenošenja gena povezanih s većim preživljavanjem na iduće generacije. Pod umjetnim odabirom podrazumijevaju se promjene učestalosti gena u populaciji, koje se događaju pod utjecajem čovjeka. Vrstu možemo definirati kao skup genetski sličnih jedinki koje se mogu međusobno razmnožavati.
Evolucija se može prikazati kao razgranato stablo na kojem najmanja grančica predstavlja jednu vrstu, dok zajednička grana na kojoj se nalazi više manjih grančica predstavlja zajedničkog pretka. Unutar skupine kralježnjaka prvi su se sisavci pojavili otprilike prije 180 milijuna godina. Sisavci se dijele na redove, kao što je primjerice red primata. Oni se dalje dijele u porodice, od kojih jednu čine hominidi koji se dalje dijele u dva roda: Australopitecus i Homo. Čovjek, Homo sapiens, spada u rod Homo, a najvjerojatnije se razvio iz jedne vrste Australopitecusa.
Istraživanja evolucijskog razvoja čovjeka temelje se na proučavanjima fosilnih ostataka i živućih životinjskih vrsta. O evolucijskom razvoju mozga zaključuje se indirektno na temelju veličina pronađenih lubanja. Lucy je najpoznatiji Australopitecus aferensis čije su kosti otkrivene u Etiopiji 70-ih godina prošlog stoljeća. S pojavom novih vrsta njihov mozak se povećavao, s tim da je prvo značajnije povećanje volumena mozga utvrđeno kod pojave roda Homo otprilike prije 2,5 milijuna godina. Mozgovi modernog čovjeka imaju prosječan volumen oko 1400 cm3.
Mozgovi različitih kralježnjaka razlikuju se u ukupnoj veličini, razgranatosti izdanaka i broju sinaptičkih veza među neuronima. Kvocijent encefalizacije predstavlja mjeru relativne težine mozga, a dobije se kao omjer stvarne težine mozga i predviđene težine mozga kakvu bismo očekivali za vrstu određene težine tijela. Usporedbe kvocijenata encefalizacije različitih vrsta rezultirale su spoznajom da čovjek u usporedbi sa svim drugim vrstama ima najveći mozak u relativnom smislu. U usporedbi s drugim primatima, čovjek ima veće prednje dijelove frontalnog režnja, a njegova asocijativna kortikalna područja sadrže veći broj neurona. Navedeno mu je omogućilo visoke kognitivne sposobnosti, apstraktno mišljenje i jezičnu komunikaciju. Hipoteza društvenog mozga pretpostavlja povećanje moždane kore kako bi se ljudi uspješno snašli u većoj društvenoj mreži i kako bi održavali odnose u zajednicama. Iako veći mozak omogućava širok raspon različitih sposobnosti, za njegov razvoj potreban je duži period trudnoće te veća lubanja. Opstetricijska dilema pretpostavlja kompromis između veličine zdjelice majke i veličine djeteta kako bi oboje uspješno preživjeli porod.
Posljednjih se 20 000 godina mozak modernog čovjeka smanjuje. Nekoliko je mogućih razloga: topliji klimatski uvjeti, smanjenje tjelesne mase, način života modernog čovjeka, život u gušće naseljenim područjima.
Miller, G. (2007). Razum i razmnožavanje: Kako je izbor seksualnih partnera oblikovao ljudsku narav. Zagreb, Hrvatska: Algoritam.
Miller, J. i Van Loon, B. (2010). Introducing Darwin: A Graphic Guide. United Kingdom: Icon Books Ltd.
Ridley, M. (2004). Evolucija: klasici i suvremene spoznaje. Zagreb: Naklada Jasenski i Turk.
Archaeopteryx Najstariji i najpoznatiji blizak srodnik pretku današnjih ptica.
Evolucija Proces tijekom kojeg se događaju postepene promjene u genima koji se prenose iz generacije u generaciju.
Hipoteza društvenog mozga Pretpostavka da je do povećanja moždane kore došlo kako bi se ljudi uspješno snašli u velikoj društvenoj mreži i održavali odnose u zajednicama.
Hušnjakovo brdo Hrvatsko pronalazište ostataka neandertalaca koje je dalo veliki doprinos europskoj i svjetskoj znanosti o evoluciji čovjeka.
Kvocijent encefalizacije Mjera relativne težine mozga koja se dobiva kao omjer stvarne težine mozga i predviđene težine mozga kakvu bismo očekivali za vrstu određene težine tijela.
Lucy Najpoznatiji Australopitecus aferensis, čiji je pronalazak doveo do bitnih spoznaja o toj vrsti, a jedna od njih je da su ti naši predci hodali uspravno i da su bili niskog rasta (nešto viši od jednog metra).
Opstetricijska dilema Svojevrsni konflikt između veličine lubanje novorođenčeta koja može dovesti u opasnost život rodilje te istovremeno može dovesti do veće adaptibilnosti djeteta s većom lubanjom. Navedeno znači da je morao postojati „kompromis“ između veličine zdjelice majke i veličine djeteta da bi oboje uspješno preživjeli.
Prirodni odabir Povećanje učestalosti pojedinih gena u populaciji koji su povezani s većom vjerojatnosti preživljanja, odnosno smanjenje učestalosti onih koji su povezani s manjom vjerojatnosti preživljavanja.
Umjetni odabir Promjene učestalosti pojedinih gena u populaciji pod utjecajem čovjeka.
Vrsta Skup genetski sličnih jedinki koje se mogu međusobno razmnožavati.
Breedlove, S. M., & Watson, N. V. (2013). Evolution of the Brain and Behavior. In S. M. Breedlove, & N. V. Watson (Eds.), Biological Psychology: An Introduction to Behavioral, Cognitive, and Clinical Neuroscience (pp. 151-178). Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc. Publishers.
Buss, D. M. (2013). Sexual jealousy. Psihologijske teme, 22(2), 155-182.
Cairó, O. (2011). External measures of cognition. Frontiers in human neuroscience, 5(108), 1-9.
Dannemann, M., Andrés, A. M., Kelso, J. (2016). Introgression of Neandertal- and Denisovan-like Haplotypes Contributes to Adaptive Variation in Human Toll-like Receptors. American Journal of Human Genetics, 98, (1), 22-33.
Deschamps, M., Laval, G., Fagny, M., Itan, Y., Abel, L., Casanova, J. L., Ptin, E., Quintana-Murci, L. (2016). Genomic signatures of selective pressures and introgression from archaic hominins at human innate immunity genes. The American Journal of Human Genetics, 98(1), 5-21.
Geary, D. C. (2005). The origin of mind: Evolution of brain, cognition, and general intelligence. American Psychological Association.
Hofman, M. A. (2014). Evolution of the human brain: when bigger is better. Frontiers in neuroanatomy, 8, 15.
Johanson, D. i Edey, M. A. (1990). Lucy: The beginnings of humankind. New York, New York: Simon and Schuster.
Kaas, J. H. (2012). The evolution of neocortex in primates. Progress in brain research, 195, 91-102.
Kavoi, B. M., & Jameela, H. (2011). Comparative morphometry of the olfactory bulb, tract and stria in the human, dog and goat. International Journal of Morphology, 29(3). 939-946.
Nieuwenhuys, R., Ten Donkelaar, H. J. i Nicholson, C. (1998). The Central Nervous System of Vertebrates. Berlin, Germany: Springer.
Pinel, J. P. J. (2000). Biološka psihologija. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Stone, V. E., Cosmides, L., Tooby, J., Kroll, N. i Knight, R. T. (2002). Selective impairment of reasoning about social exchange in a patient with bilateral limbic system damage. Proceedings of the National Academy of Sciences, 99(17), 11531-11536.
Stringer, C. Why Have Our Brains Started to Shrink? URL: https://www.scientificamerican.com/article/why-have-our-brains-started-to-shrink/
% 4. KORISTIMO LI SAMO 10 % MOZGA? RASKRINKAVANJE NAJPOZNATIJEG MITA O MOZGU % Pavle Valerjev % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo: - o znanstvenim mitovima - o mitu o 10 % iskorištenog mozga i o njegovim raznim verzijama - o nastanku navedenog mita i pogrešnim interpretacijama psihologijskih i neuroznanstvenih otkrića - o tome zašto ljudi vjeruju u taj mit - o argumentima koji pobijaju mit o 10 % iskorištenog mozga
Godine 1990. američki je Kongres na prijedlog vodećih stručnjaka iz neuroznanstvene zajednice odlučio da će devedesete godine dvadesetog stoljeća biti proglašene dekadom mozga. Proklamaciju je potpisao i tadašnji američki predsjednik George W. Bush. Time se htjela potaknuti svijest javnosti o važnosti istraživanja koja su neophodna ne samo za razumijevanje funkcioniranja mozga već i za doprinos u borbi protiv brojnih bolesti živčanog sustava. Proklamacija je implicitno potaknula značajna financiranja neuroznanstvenih istraživanja te je sama neuroznanost primjetno povećala svoju vidljivost u očima javnosti. Jedna od dodatnih inicijativa koja proizlazi iz dekade mozga je i Tjedan mozga (Brain Awareness Week) koji se sredinom ožujka svake godine održava u brojnim svjetskim gradovima s ciljem povećanja javne svijesti o važnosti istraživanja mozga. Tjedan mozga redovno se održava i u Hrvatskoj. Na primjer, u Zadru ga redovito organiziraju članovi Odjela za psihologiju sa zadarskog sveučilišta.
Proklamacija o dekadi mozga polučila je brojne znanstvene uspjehe u istraživanju mozga. U izvještaju europskog ogranka DANA saveza, koji je promotor dekade mozga i Tjedna mozga, navode se brojni znanstveni uspjesi u istraživanju mozga od kojih možemo navesti neke. Primjerice, ostvaren je znatan napredak u razumijevanju bioloških temelja ovisnosti, što je i bio jedan od glavnih ciljeva dekade mozga. Zatim, otkriveni su geni koji su povezani s brojnim neurološkim bolestima poput Huntingtonove, Alzheimerove i Parkinsonove bolesti, kao i geni za koje se čini da su povezani s poremećajima poput shizofrenije, autizma, manične depresije i disleksije. Također su ostvarene nove spoznaje o mogućnosti regeneracije živčanog tkiva, što predstavlja svojevrsni neuroznanstveni kopernikanski obrat. Naime, jedna od glavnih dogmi neuroznanosti bila je da se neuroni ne mogu dijeliti i regenerirati u odraslom mozgu. Međutim, otkriveno je da u određenim uvjetima novi neuroni ipak nastaju u hipokampusu i nekim drugim dijelovima korteksa iz stanica koje se zovu neuralne matične stanice. Te spoznaje mogu doprinijeti razvoju revolucionarnih tehnika liječenja neuroloških oštećenja poput ozljeda kralježnice i moždanog udara, kao što i genetske spoznaje otvaraju vrata novom pristupu liječenju demencija. Također, do važnih je spoznaja došlo i u razumijevanju „plastičnosti“ mozga. Naime, mozak se male djece razvija, neuroni migriraju i živčana vlakna izrastaju i protežu se na brojne krajeve živčanog sustava ostvarujući pritom nove sinaptičke veze. Razumijevanjem načina na koji je mozak plastičan, otvaramo vrata razumijevanju razvoja, učenja i pamćenja.
Iako je desetljeće mozga već godinama iza nas i iako se zamah ondašnjih otkrića nastavlja i dalje, možda čak i intenzivnije, mozak i dalje predstavlja veliki misterij. Odrasli ljudski mozak, koji se sastoji od oko 100 milijardi živčanih stanica (i višestruko više glija-stanica koje pružaju strukturalnu i metaboličku potporu neuronima) i od otprilike jedne bilijarde sinaptičkih veza, vjerojatno je najsloženija stvar za koju do sad znamo u svemiru. Nekome se može učiniti da bismo čak mogli usporediti istraživanje mozga sa svemirskim istraživanjima. Svemir je, naime, nezamislivo velik i sadrži stotine milijardi galaktika sa stotinama milijardi zvijezda. Mozak je, s druge strane, nezamislivo složen i sadrži već navedene velike brojke neurona i sinapsi. U oba su područja istraživanja dosadašnja otkrića fascinantna i velika, ali nepoznanice su i dalje brojne. Zahtjevi za rješavanjem nepoznanica o mozgu sve su jači jer čovječanstvo sve više opterećuju brojne moždane bolesti i poremećaji koji znatno narušavaju kvalitetu življenja. To pogotovo ima smisla ako uzmemo u obzir produženje prosječnog životnog vijeka koji donosi veću vjerojatnost demencija i moždanih udara. Stoga oksfordski profesor Colin Blakemore ističe da važnost istraživanja mozga nije završena krajem dekade mozga i s početkom 21. stoljeća. Upravo suprotno, on predviđa da će se istraživanja intenzivirati kako bi se izašlo na kraj s navedenim problemima te da će cijelo 21. stoljeće biti „stoljeće mozga“. Ako je to doista tako, inicijative za popularizaciju znanja o mozgu itekako su dobrodošle, a obrazovni sustavi država trebali bi uložiti dodatna sredstva u neuroznanstveno i psihološko obrazovanje.
* * *
Dekada mozga (90-e godine 20. stoljeća) je iza nas. U predgovoru smo opisali da je ta inicijativa bila pokrenuta zbog potrebe za rješavanjem brojnih znanstvenih i medicinskih problema koji se tiču funkcioniranja mozga kao i zbog potrebe za širenjem javne svijesti o važnosti istraživanja mozga. Trud znanstvenika i poticajno financiranje istraživačkih projekata omogućili su brojna otkrića o mozgu i nastavak te inicijative osjeća se i dalje. Danas o mozgu znamo daleko više nego što se znalo prije 90-ih godina 20. stoljeća i novo se znanje svakodnevno akumulira. Međutim, mozak je iznimno složen organ i postoje još brojna pitanja koja čekaju svoj odgovor. Mozak je i dalje neriješen problem čak i za neuroznanstvenike i psihologe, pa se možemo zapitati kolika je tek nepoznanica za prosječnog laika. Vjerojatno taj laik zna za živčane stanice, sinapse, glavne režnjeve mozga. Možda čak zna za neka specijalizirana područja, poput područja za vid u okcipitalnom režnju ili područja za prepoznavanje lica u fuziformnoj vijugi. Međutim, pretpostavljamo da, ako naš zamišljeni laik nije student/ica medicine ili psihologije i ako ne uživa u redovnom čitanju literature o mozgu, ne zna o mozgu mnogo više od toga. Međutim, zasigurno zna da je mozak jako složen i da o njemu postoje brojna neodgovorena pitanja. Kad znamo da je nešto jako složeno i nepoznato, odmah se uključuje jedna od posebnih ljudskih sposobnosti – mašta. A mašta, kako znamo, može svašta – zamisliti.
Ljudi povremeno razgovaraju o raznim misterioznim temama, pa tako i o mozgu. To je jednostavno dio naše znatiželjne prirode koja je osnovni pokretač ljudskog znanja. Međutim, iz više razloga takvi razgovori znaju krenuti stranputicama. Takve su i rasprave o 10 % iskorištenog mozga. Možda ste i sami doživjeli da ste od poznanika ili pak potpunih neznanaca bili uvučeni u ovakav razgovor: „Pa poznato je da ljudi koriste samo 10 % mozga! Zamisli samo što bi sve mogli kada bi koristili preostalih 90 %. Mogli bi opažati, čuti i osjećati najsitnije detalje. Mogli bi sve znati i biti superinteligentni.“ (Neki ovdje puste mašti na volju i nastave dalje, dok priča ne sjedne u širi okvir uvjerenja.) „Mogli bi komunicirati telepatski i mogli bi mislima pokretati predmete. Bili bi vidoviti jer bi mozgovi čitali informaciju iz dosad nepoznatih medija. Mogli bi komunicirati i s bićima iz drugih galaktika, pa i iz drugih dimenzija, iz drugih stvarnosti, a možda i s bogovima. Mogli bi se dovesti u harmoniju i mogli bi se liječiti mislima. Možda bi se čak mogli mislima teleportirati na druga mjesta i u drugo vrijeme. U stvari, poznato je da su nekad svi ljudi bili telepati, a to je bilo prije nego što su izumili jezik, zar ne? A nakon toga nas je tehnička civilizacija dodatno umrtvila. Danas znamo mnogo manje od naših predaka.“
Ovaj zamišljeni monolog predstavlja vjerovanje koje se naziva mit o korištenju 10 % mozga. Zagovornici tog mita vjeruju da ljudi koriste svega 10 % mozga, dok je preostalih 90 % neiskorišteno. Odmah ćemo otkloniti bilo kakve dileme. To je vjerovanje pogrešno. Dakle, neistinito je da ljudi koriste samo 10 % mozga. Istina je da ljudi koriste cijeli svoj mozak. Znači, ljudi koriste 100 % mozga i jedini neiskorišteni dijelovi mozga mogli bi biti oni koji su uništeni uslijed ozljede ili bolesti. I sve ostale fantastične sposobnosti koje su ranije navedene, također su neistinite, ali se lijepo uklapaju u mit. Dakle, ne postoji telepatija, vidovitost, teleportacija mislima, razgovaranje s bićima iz drugih dimenzija, niti su ljudi ikad bili telepati. Ovakva vrsta naizgled znanstvenog, uvriježenog i netočnog uvjerenja naziva se znanstvenim mitom. To, dakako, nije jedini mit. Postoji golemi broj mitova koji se tiču raznih područja znanosti – astronomije, geologije, biologije, meteorologije, psihologije i drugih. Primjer je znanstvenog mita ideja da godišnja doba ovise o promjenjivoj udaljenosti Zemlje od Sunca (istina je da ovise o nagibu zemljine osi). Ili pak vjerovanje da će svojstva recesivnih gena (poput crvene kose) izumrijeti. Ili „činjenica“ da muha živi 24 sata. Ili „općepoznata stvar“ da noj zabija glavu u pijesak u opasnosti i da jedna pseća godina iznosi sedam ljudskih. Dakako da postoji i više mitova koji se tiču psihologije i neuroznanosti. Osim mita o 10 % mozga navest ćemo još neke za koje ste možda i sami nekad mislili da su znanstvene istine. Mit je, recimo, da postoje sljedeći tipovi ljudi: „ljudi desnog mozga“ koji su kreativni i intuitivni te „ljudi lijevog mozga“ koji su analitični i racionalni. Naime, sve kognitivne funkcije koriste obje hemisfere, a tehnike oslikavanja mozga nisu otkrile nikakav poseban fokus kreativnosti u desnoj hemisferi. Također, mit je da djeca (a i odrasli) imaju posebne stilove učenja (vidni tip, slušni tip, verbalni tip, motorni tip) te da najbolje uče ako je informacija prezentirana na način koji odgovara njihovu stilu. Nadalje, mit je da se u mozgu muškarca i žene odvijaju drukčiji procesi prilikom učenja. Ima još: čini se da je mit i poznati Mozartov efekt. Slušanje Mozartove glazbe, koliko god to bilo uzvišeno i lijepo iskustvo, ipak nas ne čini inteligentnijima. Ipak, treba imati na umu da nisu sva poznata uvjerenja mitovi. Recimo, poznata je činjenica da je mozak organ koji nema receptore za bol. Dakle, kad nas boli glava, ne boli nas mozak, već bol može proizaći iz kože, mišića, krvnih žila i moždane ovojnice.
Mitovi su brojni, pa tako i oni o ljudskom mozgu i ponašanju. To su takozvani neuromitovi i psihomitovi. Među svima njima najpoznatiji, a možda i najstariji i najtvrdokorniji, upravo je mit o korištenju 10 % mozga. On je sveprisutan i rasprostranjen po cijelom svijetu. Velik postotak javnosti u njega vjeruje i često se pojavljuje u popularnoj kulturi, prvenstveno u popularnim filmovima. Kao dodatak tom mitu, vjeruje se i da se neiskorišteni dijelovi mozga nekako mogu aktivirati –posebnim tehnikama, kemikalijama ili lijekovima te da ljudi tako mogu unaprijediti svoje sposobnosti. Postoje čak i ideologije, religije i terapijski sustavi koji dio svojeg učenja temelje na tom mitu. Tako, primjerice, New Age pokret (pokret Novo doba), koji se razvio na zapadu tijekom 60-ih i 70-ih godina 20. stoljeća, uključuje u svoja učenja i mit o 10% mozga. Taj je pokret religijska i pseudoznanstvena mješavina ideja iz hinduizma, astrologije, budizma, teozofije, kršćanskog gnosticizma i okultizma te zastupa ideju da će ljudski rod prema astrološkim i drugim tumačenjima uskoro prijeći u novo doba – iz negativističkog doba ribe u optimistično doba vodenjaka koje prati uzdizanje svijesti. To uzdizanje svijesti manifestirat će se, među ostalim, i tako što će se aktivirati preostalih 90 % mozga te će dobivena uzvišena svijest imati moći poput telekineze i telepatije. Mit je također bio populariziran te na razne načine parafraziran raznim učenjima za samounaprjeđenje, za pozitivno mišljenje te uz pomoć raznih učitelja, gurua i tzv. životnih trenera. Primjer takve ideološko-religijske pseudoznanstvene doktrine koja parafrazira mit je scijentologija. To je noviji religijski pokret nastao u 20. stoljeću čiji je osnivač pisac L. Ron Hubbard. Pokret je popularan među slavnim osobama poput holivudskih glumaca. Ta se religija razvila iz dijanetike – Hubbardova pseudoznanstvenog sustava učenja i psihoterapije koji je prvi put opisao u svojoj knjizi, objavljenoj 1950. godine, koja se smatra temeljem scijentologije. U knjizi, na sedmoj stranici, stoji da su „misaoni procesi ometeni ne samo engramičnim naredbama, već i činjenicom da reaktivni um reducira sposobnost mišljenja. Zbog toga, tek neki ljudi posjeduju više od 10 % svoje potencijalne svjesnosti.“Postoje i drugi sustavi psihoterapija i osobnog razvoja koji su prepoznati kao pseudoznanost, a koji propagiraju neku od verzija mita o neiskorištenom mozgu. Među njima su neurolingvističko programiranje, sugestopedija i transcedentalna meditacija. Kako vidimo, mit o 10 % iskorištenog mozga nije samo popularan među pojedincima, već postoje institucionalizirana učenja koja doprinose širenju i zadržavanju mita u populaciji. Kolika je stvarno proširenost tog vjerovanja među ljudima?
Postoji više istraživanja koja ispituju koliko je mit od 10 % mozga raširen u populaciji. Na primjer, Sanne Dekker i njezini suradnici s amsterdamskog i bristolskog sveučilišta 2012. godine istražili su koliko su učitelji u Nizozemskoj i u Ujedinjenom Kraljevstvu skloni raznim neuromitovima. Uzorak je sadržavao ukupno 242 osnovnoškolskih i srednjoškolskih učitelja. Svi su ispitanici ispunili upitnik koji se sastojao od 32 tvrdnje od kojih su 15 bile neuromitovi, a preostale su bile točne. Ispitanikov je zadatak bio da za svaku tvrdnju odgovori je li, po njegovu mišljenju, istinita ili ne. U sedam od 15 mitova vjerovalo je više od 50 % učitelja. Paradoksalno, daleko najuvjerljiviji mitovi za učitelje bili su upravo oni koji se tiču obrazovanja i učenja: više od 93 % učitelja vjerovalo je da pojedinci bolje uče kada primaju informaciju u svojem preferiranom stilu učenja (slušno, vidno, kinestetički) i više od 86 % učitelja vjerovalo je da razlike u dominantnosti hemisfera (lijevi mozak i desni mozak) mogu objasniti individualne razlike među učenicima. Što se tiče glavne teme ovog poglavlja, mita o korištenju 10 % mozga, čak 48 % britanskih i 46 % nizozemskih učitelja složilo se s tom tvrdnjom. Još jedan paradoksalni rezultat (koji, mora se napomenuti, nije dobiven u svim istraživanjima ovog tipa) povezanost je između općeg znanja o mozgu i sklonosti neuromitovima. Dakle, za učitelje koji su postigli viši rezultat u testu općeg znanja o mozgu, ujedno je postojala veća vjerojatnost da će povjerovati u neuromitove. Treba napomenuti da su učitelji u ovom uzorku bili motivirani za stjecanje neuroznanstvenih spoznaja i entuzijastični vezano za njihovu primjenu u obrazovanju te da su vjerojatno zbog toga bili skloni povjerovati i u mitove zapakirane u neuroznanstvna objašnjenja. U istraživanju koje su proveli Deena Weisberg i njezini suradnici s Yale sveučilišta 2008. godine, pokazalo se kako i točna i netočna neuroznanstvena informacija može povećati procjenu uvjerljivosti. Dobiveno je da i laici i djelomični poznavatelji neuroznanosti (studenti koji slušaju kolegij iz neuroznanosti) podjednako i mnogo lakše nasjedaju na loša objašnjenja psiholoških fenomena onda kada su maskirana neuroznanstvenom informacijom. S druge strane, eksperti u neuroznanosti s lakoćom su odbacivali loša objašnjenja bez obzira na prisutnost neuroznanstvne informacije. Dakle, posjedovanje općeg znanja o mozgu ne čini nas imunim na neuromitove. Potreban je dodatni napor koji treba uložiti ne samo u dodatnu edukaciju nastavnika o mozgu i u primjenu tih spoznaja u obrazovanju nego i u obraćanje pažnje na način prezentacije znanstvenih spoznaja u javnosti kako ne bi bile pogrešno interpretirane ili banalizirane.
Rachael Rettner. koja piše za znanstveni portal LiveScience, navodi da je u istraživanju koje je provedeno na uzorku od više od 2000 američkih građana utvrđeno da čak 65 % (dakle dvije trećine) Amerikanaca vjeruje da ljudi koriste svega 10 % mozga te da također imaju i druga pogrešna uvjerenja o mozgu i njegovim bolestima.
Ako izdvojimo američke studente psihologije, istraživanje Kennetha Higbeeja i suradnika iz 1998. pokazalo je da više od 25 % njih vjeruje u mit o 10 % mozga. Kako vidimo, studenti psihologije su se, očekivano, pokazali značajno otpornijima na znanstvene mitove (pogotovo o mozgu) od prosječnog američkog građanina. To je vjerojatno rezultat truda koji se na studijima psihologije ulaže u poticanje studenata na razumijevanje znanstvene metode i na praćenje znanstvene literature. Međutim, dobiveni postotak i dalje je previsok. No vidjeli smo prije da nas površno znanje o psihologiji i mozgu ne čini otpornima na neuromitove. Potrebno je potruditi se malo više.
Istraživanje kojim se htjela ispitati sigurnost o vlastitom uvjerenju koje ispitanici imaju u psihomitove proveo sam sa svojim kolegama Igorom Bajšanskim i Valneom Žauhar 2017. godine. U istraživanju smo među ostalim ispitivali zastupljenost različitih psihomitova u široj populaciji studenata psihologije. Rezultati pokazuju da 27,4 % studenata psihologije vjeruje u mit o 10 % mozga. Međutim, ako detaljnije analiziramo taj podatak, vidimo da 35,75 % preddiplomskih studenata i svega 16,64 % diplomskih studenata vjeruje u taj mit. To znači da studiranje vjerojatno utječe na suzbijanje psihologijskih i neuroloških miskoncepcija. Studenti preddiplomskog studija u prosjeku su bili 74 % sigurni, a diplomskog studija 79 % sigurni u svoje pogrešno uvjerenje.
Ako malo preciznije obratimo pažnju na sam mit, uviđamo da on zvuči smiješno. Sama ideja da tek 140 grama mozga od ukupno 1,4 kilograma nešto radi, a da ostatak čami beskorisno u našim glavama, urnebesna je. I uostalom, zašto baš 10 % mozga?! Otkud uopće taj precizan podatak? Tko je to i kako izmjerio? U stvari, možda bi trebalo odmah napomenuti da postoji nekoliko verzija ovog mita. Naime, iako je čuvena brojka od 10 % najčešće spominjana, postoje i varijacije. Dakle, većina spominjanja mita kirurški su precizna u upravo 10 %, iako zagovornici, naravno, nikad ne znaju tko je to točno odredio i kako. Moglo bi biti da je to stoga što ta lijepa okrugla brojka od 10 % istovremeno zvuči i dovoljno jednostavno i dovoljno šokantno te je zato zgodna za pamćenje i prepričavanje. Drugi pak kažu da koristimo manje od 10 %. Treći su optimističniji i kažu da koristimo točno 20 % mozga (kao recimo u filmu Limitless iz 2011. godine), dok neki izbjegavaju takvu preciznost i neodređeno kažu da koristimo tek trećinu mozga. To su najčešće procjene u interpretaciji mita.
Osim među poznanicima ili u anonimnoj javnosti s mitom o 10 % mozga često se susrećemo i u popularnoj kulturi. Jedan od svježih i naširoko poznatih primjera holivudski je blockbuster „Lucy“ iz 2014. godine koji je režirao Luc Besson. U tom se filmu, osim atraktivnih akcijskih scena, metodama popularne znanosti gledateljima objašnjava „općepoznata činjenica“ kako ljudi koriste svega 10 % mozga. Ulogu popularizatora „znanosti“ ima glumac Morgan Freeman koji nam svojim dubokim i uvjerljivim glasom tumači da većina ljudi koristi svega 10 % mozga, dok su dupini napredovali na fantastičnih 20 % aktivnog mozga. Korištenje Morganom Freemanom za plasiranje znanstvenih neistina djeluje kao namjerni pokušaj manipulacije jer je taj glumac također bio i uspješan voditelj popularnoznanstvenih emisija na televizijskom kanalu Discovery. Jedna od njih je „Kroz crvotočinu“ (Through the Wormhole), koja se bavi tajnama svemira. Što se tiče Bessonova filma, glavnu protagonistkinju – Lucy – glumi slavna holivudska glumica Scarlett Johansson. Da neznanstvena ridikuloznost bude veća, ime Lucy preuzeto je od najpoznatijeg fosila ženke australopiteka koja je živjela na području današnje Etiopije prije 3,2 milijuna godina. Time je redatelj valjda htio sugerirati da je ova moderna Lucy i njezino „ostvarivanje“ 100 % mozga novi veliki korak u evolucijskom razvoju čovjeka, što je potpuna besmislica jer evolucija tako ne funkcionira. U filmu, Lucy aktivacijom mozga stekne sposobnost putovanja kroz vrijeme snagom misli te čak susretne svoju staru hominidsku prethodnicu Lucy. U početku je njezin lik čak i ispodprosječnih sposobnosti jer se navodi da koristi samo 7 % mozga. Spletom kriminalnih događaja u njezin krvotok dospije veća količina najnovije droge koja kao posljedicu ima podizanje udjela mozgovne aktivnosti. Tako postupno u filmu precizno pratimo kako Lucy ima sve veći i veći udio aktivnog mozga i sve fantastičnije sposobnosti. Tako sa 20 % vlada gotovo nepobjedivim borilačkim vještinama. Ubrzo stječe telepatiju i telekinezu te može gledati i čitati informacije mobilnih mreža iz zraka. Nešto kasnije, na oko 90 %, Lucy ima sposobnost teleportacije i putovanja kroz vrijeme. Konačno, na 100 % aktivnom mozgu postaje bestjelesno biće koje je sveprisutno i vjerojatno svemoguće.
Takve filmove treba, naravno, shvatiti kao jednostavnu zabavu i treba dopustiti sebi da zamislimo da u pojednostavljenoj stvarnosti u kojoj se film događa vrijede neznanstvena pravila i tada se možda može opušteno uživati u atraktivnim scenama, čak i pored besmislenog scenarija. Međutim, ako počnete ozbiljno vjerovati u poruku koju prenosi film „Lucy“, onda ste možda u problemima jer vjerujete u nešto što može postati podloga za daljnji niz zabluda koje mogu utjecati na vaš život. Recimo, ako ste jako znatiželjni oko povećanja udjela svojeg aktivnog mozga, možda poželite koristiti droge za koje će vas netko uvjeriti da povećavaju čuveni postotak. Ili možda postanete član sekte čiji vas pripadnici uvjeravaju da upravo njihove molitve ili tehnike meditacije povećavaju vaš postotak aktivnog mozga. Čak i ako bi sve to bilo bezazleno za vaše zdravlje, sigurno ne bi bilo za vaš džep i slobodno vrijeme.
Uvjereni zagovornici mita o 10 % mozga ne predaju se tako lako kada im pokušate objasniti da je to mit. Oni će se rado poslužiti argumentima da obrane svoje uvjerenje, a jedan od takvih je i pozivanje na autoritete. Uvijek kad se pri argumentaciji netko poziva na autoritete ili na anegdote, budite dodatno skeptični. Među najvećim znanstvenim autoritetima jest Albert Einstein (1879. – 1955.), kojeg je i javnost prepoznala kao jednog od najvećih znanstvenih genija dvadesetog stoljeća. On je imao brojne izjave koje su postale poznate, upamćene i kulturalni memi. Jedna je od takvih izjava i: „Samo dvije stvari su beskonačne, svemir i ljudska glupost. Iako nisam siguran za svemir.“Einsteinu se ponekad neprovjereno pripisuje izjava da koristimo 10 % mozga. Međutim, ovdje treba uzeti u obzir dvije stvari: prvo, ta je Einstenova izjava navodna, nije potvrđena i najvjerojatnije mu je pogrešno pripisana jer ne postoji izvor u kojem on to navodi. Drugo, čak i da je Einsten to izjavio, time se ne dokazuje ništa. Einstein je bio genijalan znanstvenik, ali nije bio neuroznanstvenik ili psiholog, već fizičar. Mozak nije bio domena njegove znanstvene ekspertize i on o mozgu vjerojatno nije znao mnogo više od današnjih laika. Osim toga, živio je u prvoj polovini 20. stoljeća kad se o mozgu znalo vrlo malo. Drugi znanstveni autoritet na koji se zagovaratelji mita ponekad pozivaju poznata je američka kulturalna antropologinja Margaret Mead (1901. – 1978.) koja je navodno izjavila da ljudi koriste svega 6 % mozga, no i za tu nepotvrđenu izjavu vrijedi sve isto što i za Einsteinovu.
U nastavku ćemo pokušati odgonetnuti podrijetlo ovog mita. Kako ćemo uskoro vidjeti, postoji nekoliko mogućih izvora iz kojih je proistekao. Jedan od načina da se uvidi koliki je udio mozga potreban za normalno funkcioniranje jest da se razumiju funkcije pojedinih njegovih dijelova. U vezi s tim možemo se vratiti na početak 19. stoljeća kada je postojala podjela među fiziolozima u gledištu o lokalizaciji mozgovnih funkcija. Jesu li mozgovne funkcije lokalizirane u specifične regije ili mozak funkcionira kao cjelina? Jedni, koji su se okupljali oko učenja Franza Josepha Galla (1758. – 1828.), autora pseudoznanstvene discipline frenologije, smatrali su da se o ljudskim ponašanjima i karakteristikama može zaključiti na temelju izbočina na određenim dijelovima lubanje koji odgovaraju specijaliziranim područjima mozga. Gallovo učenje danas je prepoznato kao pseudoznanost i kvrge na glavi nam ne govore ništa o osobnosti vlasnika te glave. Međutim, osnovna ideja da postoje područja u mozgu koja su specijalizirana za specifične funkcije, danas vrijedi. No s druge strane, u to je vrijeme francuski fiziolog Marie-Jean-Pierre Flourens (1794. – 1867.) zastupao suprotno gledište – ideju da veliki mozak funkcionira kao globalna cjelina koja se odjednom bavi svim potrebnim funkcijama. To se gledište zove hipoteza ekvipotencijala i potkrijepljeno je Flourensovim eksperimentima na golubovima kojima je odstranjivao dijelove s površine mozga i opažao da količina deficita odgovara količini odstranjenog tkiva. Dokazi protiv gledišta ekvipotencijala počeli su se prikupljati još u drugoj polovini 19. stoljeća. Primjerice, Paul Broca (1824. – 1880.) otkrio je područje specijalizirano za produkciju govora, a Karl Wernicke (1848. – 1905.) otkrio je područje specijalizirano za razumijevanje govornog i pisanog jezika. Međutim, pristalice hipoteze ekvipotencijala zadržale su se i do ranog 20. stoljeća. To je gledište moglo stvoriti pretpostavku da se bilo koji dijelovi mozga podjednako bave svim našim kognitivnim i ponašajnim funkcijama te da (možda) imamo i više mozga nego što nam je potrebno.
Druga pretpostavka za nastanak mita se, ironično, pripisuje jednom od najznačajnijih američkih psihologa – Williamu Jamesu (1842. – 1910.). On je bio utemeljitelj psihologijske škole funkcionalizma i filozofijske škole pragmatizma. Funkcionalizam vidi mentalno funkcioniranje i ponašanje ljudi kao adaptaciju na zahtjeve okoline. Javio se kao reakcija na atomistički orijentiran strukturalizam te je, proučavajući ponašanje kao adaptivnu funkciju za snalaženje u okolini, otvorio vrata komparativnoj psihologiji, kognitivnoj psihologiji, izučavanju svijesti, izučavanju emocija, evolucijskoj psihologiji, razvojnoj psihologiji i socijalnoj psihologiji. William James se, među ostalim, proslavio i svojom teorijom emocija (James-Langeova teorija emocija) po kojoj je emocija interpretacija koju um čini pri percepciji fizioloških stanja. Ostale psihologijske teme koje su zanimale Jamesa bile su svijest, instinkti, navike, razvoj, slobodna volja, religioznost i obrazovanje. Upravo zbog svojeg interesa za izučavanje obrazovanja i razvoja, surađivao je s ukrajinsko-američkim psihologom i filozofom obrazovanja Borisom Sidisom (1867. – 1923.). James i Sidis istraživali su ubrzani razvoj malog Williama Sidisa (1898. – 1944.), sina Borisa Sidisa. William Sidis (koji je ime dobio prema Williamu Jamesu) bio je iznimno nadareno dijete. Za njega je navedeno da je upisao sveučilište Harvard sa 11 godina, da je imao izvanredne matematičke i jezične sposobnosti (čak je konstruirao svoj jezik) te da mu je kvocijent inteligencije procijenjen na 254. Zahvaljujući svojim iznimnim mentalnim sposobnostima još je kao mlad postao relativno poznata osoba u javnosti. Kasnije je kratko radio kao predavač matematike na današnjem Rice sveučilištu u Houstonu, gdje su studenti bili stariji od njega. Nešto kasnije je kao uvjereni socijalist i zastupnik individualnih prava imao i kratki politički izlet koji je završio njegovim uhićenjem, a poslije se povukao i živio neovisnim životom. Umro je sa 46 godina od krvarenja u mozgu. Iako je nesumnjivo bio izuzetno nadaren, naknadno je utvrđeno da su brojne njegove sposobnosti preuveličane ili izmišljene, a da se čuveni IQ od 254 možda ipak odnosio na njegovo redno mjesto na testiranju za civilnu službu. Bez obzira na to, sigurno se radilo o vrlo inteligentnom i talentiranom mladiću koji se još kao dijete tako brzo mentalno razvijao da je impresionirao Williama Jamesa. James je, vjerojatno inspiriran Sidisovim ubrzanim razvojem, napisao knjigu Čovjekove snage (Energies of Man) 1907. godine. U toj knjizi se na trinaestoj stranici nalazi rečenica: „Mi [ljudi] koristimo tek mali dio našeg mogućeg mentalnog i fizičkog potencijala.“ Time je James vjerojatno htio kazati kako su ljudi, ako se potrude, zahvaljujući svojim mentalnim i psihomotornim kapacitetima sposobni razvijati svoje brojne mentalne i psihomotorne vještine do visokih razina. Iako James nigdje nije spominjao neiskorištenost mozga, i nije navodio nikakve postotke, čini se da je ta rečenica bila pogrešno interpretirana te da je doprinijela nastanku mita o tek djelomičnoj iskorištenosti mozga.
Drugi znanstveni tekstovi koji su također mogli doprinijeti nastanku ili jačanju mita o 10 % mozga jesu znanstveni radovi o istraživanjima koje je proveo bihevioristički psiholog Karl Spencer Lashley (1890. – 1958.). Lashley je proučavao mozgovne mehanizme koji su uključeni u učenje i diskriminaciju podražaja. Da bi došao do odgovora na svoje znanstvene probleme, radio je eksperimentalna istraživanja u kojima je štakorima odstranjivao ili presijecao dijelove moždanog tkiva, a oni su i dalje mogli izvršavati razne zadatke. Ti su radovi bili objavljeni tijekom 1930-ih godina i vratili su na scenu ideju o ekvipotencijalima – da cijeli mozak, bez posebnih specijalizacija, globalno izvršava sve mentalne funkcije. Tako Lashleyev nalaz iz 1935. godine kaže da štakor kojemu je odstranjeno 58 % korteksa i dalje može izvoditi određene oblike učenja. Moguće je da je u javnosti pogrešna ili preširoka interpretacija tih podataka vodila k ideji (ili ju pojačala) da su tek dijelovi mozga iskorišteni i da se odstranjivanjem značajnih dijelova korteksa ništa ne mijenja jer su ionako bili besposleni. Ali ta je ideja pogrešna. Danas se zna da se odstranjivanjem i lezijama korteksa uvijek nešto mijenja. Također bi se, kao primjedba Lashleyevim istraživanjima, moglo kazati da je autor testirao izvođenje relativno jednostavnih zadatka te da je bio zainteresiran samo za koru velikog mozga, ali ne i druge dijelove mozga. Moguće je da efekt odstranjivanja moždanog tkiva nije bio vidljiv jer odgovarajući centri nisu bili zahvaćeni. Na kompleksnijim bi se zadatcima vjerojatno dobili jasniji efekti. Uglavnom, Lashley nikad nije izjavio da koristimo samo 10 % mozga. On nije autor mita, već su njegova istraživanja mogla doprinijeti njegovu nastanku.
Barry Beyerstain navodi da je vjerojatno prvo zabilježeno spominjanje neistinite tvrdnje da ljudi koriste svega 10 % mozga ono iz 1929. godine, tiskano u časopisu Svjetski almanah (The World Almanac and Book of Facts). To je godišnjak koji izlazi još od 1868. godine do danas. Predstavlja se kao izvor temeljnih činjenica za zabavu, reference i učenje, a do danas se prodao u više od 82 milijuna primjeraka. U broju iz 1929. godine bilo je raznih zanimljivosti koje su se nudile čitateljima. Tako je, recimo, prikazan steznik za nos koji se navlačio preko glave i ispravljao krive nosove, zatim novi praktični izum – električno glačalo s termostatom, a među ostalim zanimljivostima navedena je „znanstvena činjenica“: NEMA GRANICA u dosegu ljudskog mozga. Znanstvenici i psiholozi kažu da koristimo samo 10 POSTO moždane snage. Vidimo kako se prije spomenuta rečenica Williama Jamesa postupno modificira, kao u igri „gluhog telefona“. Od neodređene rečenice postupno nastaje mit tako da se uvodi čuveni postotak i pojam mozga.
Međutim, odmah treba napomenuti da je ta vijest iz Svjetskog almanaha manje poznato spominjanje mita. Većina ljudi upućenih u taj mit vjerojatno će se kao izvora dosjetiti onog poznatijeg ranog spominjanja koje je zapisano u knjizi Kako stjecati prijatelje i utjecati na ljude iz 1936. godine. Napisao ju je Dale Carnegie (1888. – 1955.) koji je u svoje vrijeme bio poznati predavač na tečajevima samounaprjeđenja, prodaje, korporacijskog treninga te je također pisao knjige povezane s njima. Njegova knjiga Kako stjecati prijatelje i utjecati na ljude smatra se prvom knjigom iz samopomoći i samounaprjeđenja, žanra čije su knjige uskoro preplavile police knjižara. Postala je hit i prodala se u više od 30 milijuna primjeraka. U knjizi se, kako to i naslov sugerira, daju upute o tome kako se snalaziti s ljudima, stjecati prijatelje, postati vođa te kako navoditi ljude da prihvate vaše mišljenje. Međutim, ako ste sad pomislili da je Dale Carnegie autor mita, varate se. Opet moramo malo začiniti priču uvođenjem još jednog mislioca. Rana izdanja knjige sadržavala su predgovor koji je napisao Lowell Thomas (1892. – 1981.), putnik, reporter, novinar, pisac i filmski dokumentarist u Prvom svjetskom ratu. Poznat je po tome što je otkrio i javnosti predstavio Lawrenca od Arabije. Poslije je bio urednik časopisa, radijski i televizijski voditelj. U predgovoru Carnegijeve knjige, na 14. stranici, kao dio zaključka, Thomas pogrešno citira Williama Jamesa i piše: „Profesor William James je običavao reći da prosječan čovjek razvija samo 10 % svojih mentalnih sposobnosti“. Vidimo da je i ovdje uvedena brojka od 10 %, nešto što William James nigdje nije spominjao. Carnegijeva je knjiga bila iznimno popularna i stoga ne čudi da je ta tvrdnja postala popularna u javnosti. Nakon toga bilo ju je teško iskorijeniti, pogotovo jer su njoj u prilog išle pogrešne interpretacije istraživanja.
Već smo opisali Lashleyeva istraživanja iz 1930-ih kada je štakorima odstranjivao dijelove kore velikog mozga, a koja su pojačala ideju da se ne koristi cijeli mozak. Kasnije, tijekom 40-ih i 50-ih, poznati je kanadski neurolog i neurokirurg Wilder Penfield (1891. – 1976.), u suradnji s Jasperom, napravio revolucionarna istraživanja mozga. Penfield je radio pionirske operacije mozga, koje su nazvane montrealski postupak, na svjesnim pacijentima koji su patili od jake epilepsije i koji bi prije operacije primili samo lokalnu anesteziju. Penfield bi odstranio dio lubanje pacijenta i onda bi direktno elektrodom blago podraživao korteks pacijenta koji bi opisivao svoje osjete i doživljaje koje bi pritom iskusio. Na taj način kirurg je mogao precizno lokalizirati područje epileptične aktivnosti. Odstranjivanje moždanog tkiva na toj lokaciji doprinijelo bi prestanku epileptičnih napada. Prilikom podraživanja korteksa mozga, Penfield je bilježio koji odgovori pacijenata odgovaraju kojem dijelu podražene moždane kore. Na primjer, ako podražimo na taj način primarni somatosenzorni dio korteksa koji se nalazi u parijetalnom režnju, pacijent će osjetiti dodire na odgovarajućem dijelu tijela. Ako podražimo primarni slušni ili primarni vidni dio korteksa, pacijent će izvijestiti o odgovarajućim slušnim odnosno vidnim doživljajima koji su ponekad bili jednostavni osjeti, a ponekad slušne ili vidne halucinacije. Na taj način Penfield je izveo mapiranje korteksa. Primjerice, napravio je preciznu mapu somatosenzornog i motoričkog korteksa koja se naziva somatosenzorni odnosno motorički homunkulus. Kortikalni homunkulus neurološka je preslika anatomije našeg tijela na površni korteksa, na onim mjestima gdje su odgovarajući dijelovi tijela reprezentirani. Drugim riječima, naše tijelo (tjelesni osjeti i motorika) prostorno je reprezentirano na površini korteksa poput čovječuljka nacrtanog na korteksu. To su bila revolucionarna otkrića koja su omogućila detaljnije razumijevanje lokalizacija mozgovnih funkcija. Zanimljivo je da Penfield nije otkrio samo područja u kojima su reprezentirani naši osjeti, već i područja koja su uključena u složenije kognitivne funkcije. Recimo, podraživanjem temporalnog korteksa kod pacijenta bi se poticalo i dosjećanje sadržaja iz dugoročnog pamćenja. Takvi nalazi išli su u prilog hipotezi o visokoj razini lokalizacije i specijalizacije dijelova mozga, i to bi ujedno trebao biti jaki argument protiv mita o korištenju 10 % mozga. Naime, ako je svaki dio mozga specijaliziran za nešto, onda znači da ne postoje besposleni ili beskorisni dijelovi mozga. Ipak, Ezequiel Morsella na znanstvenom portalu Psychology Today objašnjava da neki pripisuju mit od 10 % mozga samom Penfieldu. Radi se o tome da je i Penfield bio pogrešno interpretiran. Moresella navodi da je Penfield izjavio da tek podraživanje nekih područja u mozgu (i to oko 10 % područja) vodi vidljivom doživljajnom efektu kod pacijenta, takvom da izaziva svjesno iskustvo o kojem pacijent može izvijestiti. Takva zapažanja nisu neobična ako znamo da je najveći dio aktivnosti našeg mozga nedostupan našem iskustvu. Prema tome, Penfield nije sugerirao da je tek oko 10 % mozga aktivno ili funkcionalno. Takva tvrdnja bila bi pogrešno tumačenje Penfieldovih rezultata. Uostalom, kako ćemo uskoro vidjeti, rezultati o lokalizaciji mozgovnih funkcija kakve je dobio Penfiled i drugi neuroznanstvenici nakon njega, govore nam upravo suprotno – da svi dijelovi mozga imaju neku specifičnu funkciju te da nema suvišnih ili neaktivnih dijelova.
Ovdje možemo raspravljati o tome zašto značajan postotak ljudi vjeruje u taj mit. Međutim, prvo bismo se mogli zapitati zašto ljudi vjeruju u bilo koji mit. Odgovor je na to pitanje složen i time se posljednjih godina bave kognitivni psiholozi koji su zainteresirani za probleme ljudske racionalnosti. Pokazalo se da postoje zadatci ili problemi s kojima ljudi lako izlaze na kraj jer se rješenja čine intuitivna i lagana, ali isto tako da postoje brojni primjeri u kojima ljudi sustavno griješe, i to na stereotipan način, zbog te iste intuitivnosti koja ih navodi na pogrešan odgovor. Ljudska je racionalnost ograničena jer je evoluirala na način koji je omogućavao našim davnim predcima da efikasno i brzo rješavaju svakodnevne probleme u svojoj fizičkoj, biološkoj i socijalnoj okolini. Srećom, takvi su nam kognitivni kapaciteti omogućili postupan razvoj izrazito racionalnih djelatnosti poput matematike i znanosti. Međutim, to ne znači da su matematika i znanost intuitivni. Znanstvena metoda nije intuitivna i potrebno je trenirati se u njoj. S druge strane, neznanstveni način mišljenja sasvim nam je dovoljan da se svakodnevno snalazimo u okolini. Takvo neznanstveno mišljenje, između ostalog, karakterizira praktičnost, jednostavnost i brzina. Zato se čini da ljudi vole jednostavna i brza objašnjenja za razne pojave (npr. naoblačilo se – dakle, zahladnjet će, trebao bih se obući; pas laje – dakle, mogao bi me ugristi, zaobići ću ga; dječak plače – dakle, tužan je, treba ga utješiti) jer su u većini slučajeva jednostavna objašnjenja dovoljno efikasna. Takvo brzo i lagano mišljenje koje je temeljeno na intuiciji zove se heurističko mišljenje. Međutim, jednostavna i intuitivna objašnjenja najčešće će zakazati kad moramo objasniti funkcioniranje složene stvari poput mozga (npr. neki su ljudi pametniji od drugih – zato što koriste veći dio mozga) ili poput planetarne dinamike (ljeti je toplo, zimi je hladno – to je zato jer je ljeti Zemlja bliže Suncu). Ljudskim predcima nije bilo važno za preživljavanje i razmnožavanje da razumiju mozak ili planetarnu dinamiku. Pretpostavlja se da je takav intuitivni tip mišljenja vodio u neznanstvena i netočna objašnjenja svijeta. Postupno se takvo znanje nakupljalo u neznanstvenim učenjima temeljenim na magijskom, mitskom i religijskom mišljenju. Takva su objašnjenja bila jednostavna i razumljiva, i najčešće potpuno pogrešna. Veliki su religijski sustavi zbog svojeg utjecaja i moći postali utvrde pogrešnog znanja koje se teško iskorjenjivalo. I danas se, u naprednom 21. stoljeću, religije teško nose s prihvaćanjem znanstvenih činjenica (primjerice o evoluciji, prirodi uma, seksualnosti, rodnim ulogama, moralu i slično). Dakle, ako želite kao i svaka znatiželjna osoba raspravljati o temama vezanim za znanost, dobro je malo izoštriti um i izvještiti se u osnovama znanstvenog načina mišljenja. U protivnom, lako se možete naći u zamci „zdravorazumskog“ mišljenja koje vodi u pogreške i mitove.
Kad smo objašnjavali podrijetlo i povijest mita o 10 % mozga, vidjeli smo da su upravo jednostavne ideje vrlo lako zaživjele u javnoj svijesti. To je nešto što dobro znaju marketinški stručnjaci koji smišljaju slogane. Ti su slogani besmisleni i ničemu nam ne služe, ali su jednostavni i lako se pamte. U znanosti nema mjesta za slogane jer znanstvene činjenice mogu biti složene. I tu sad dolazimo do problema prezentacije i interpretacije znanstvenih rezultata u javnosti. Ljudima je bilo lakše prihvatiti i zapamtiti pojednostavljenu i pogrešnu interpretaciju onog što su neki mislioci i znanstvenici (James, Lashley, Penfield) rekli ili objavili, nego dokučiti što su oni u stvari htjeli reći. Čini se da je pojednostavljivanje i pogrešno interpretiranje činjenica u osnovi mnogih mitova. U nastavku ćemo analizirati što je još moglo potaknuti ljude da vjeruju u mit o 10 % mozga.
Prvo, čini se da većina ljudi zna vrlo malo o mozgu i njegovu načinu funkcioniranja. Prema tome, jednostavno i atraktivno objašnjenje za razlike u ljudskoj mentalnoj kompetenciji, makar bila besmislica, ima dobru vjerojatnost da će biti prihvaćeno. Drugo, nove znanstvene informacije teško prodiru u javnost zato što su složene, naporne, neatraktivne i zato što ih često medijima (pogrešno) prenose nestručnjaci. Zbog toga je moguće da su ljudima poznatija zastarjela učenja nego nova ili pak da su se stara učenja izmiješala s novima. A zastarjela učenja o mozgu bila su ograničena. Recimo, ranije se nije znala točna uloga velikih prefrontalnih i asocijativnih parijetalnih područja mozga, pa je moguće da je netko zaključio da se tamo ne događa ništa bitno. Danas se precizno poznaje njihova funkcija. Ta su područja ključna za misaone procese rasuđivanja, planiranja, donošenja odluka, adaptivno ponašanje te za procese pažnje i svijesti. Isto tako zastarjela učenja nisu razumjela ulogu glija-stanica u mozgu, a poznato je da u mozgu ima više glija-stanica nego neurona, što bi moglo stvoriti dojam da je značajan dio mozga neaktivan. Danas je njihova uloga precizno opisana. Te stanice omogućuju neuronima zaštitu, strukturnu i metaboličku podršku, formiranje mijelina i održavanje homeostaze. Treće, mozak je tako kompleksan da ponekad oštećenja mozga ne vode vidljivim posljedicama. Neki ljudi imaju teške posljedice moždanog udara, a drugi gotovo nikakve. Naravno, to ovisi i o području mozga koje je zahvaćeno kao i o veličini lezije, ali svejedno može stvoriti privid da neki dijelovi mozga nemaju funkciju. Četvrto, ljudi možda nisu upoznati s time da je velik broj neurona u mozgu specijaliziran za izvršavanje određene funkcije. Tako, primjerice, postoje neuroni koji se aktiviraju na zvuk točno određene frekvencije, neuroni koji se aktiviraju na postojanje linije u vidnom polju koja je nakrivljena 20°, neuroni koji se aktiviraju ako u vidnom polju imamo ljudsko lice. Takva visoka specijalizacija neurona omogućuje svojevrsno kodiranje vanjske informacije u neuronski kod. Ti su neuroni često grupirani u područja mozga koja su visoko specijalizirana. Ako ljudi ne poznaju tu činjenicu, onda ne znaju ni koliko je velik broj takvih specijalizacija potreban za uspješno funkcioniranje mozga te su podložniji nasjedanju na mit o 10 %. Peto, ljudima često nije poznato da je tek izuzetno mali dio ukupnih procesa mozga dostupan našoj svijesti. Ljudski mozak obavlja golemi dio funkcija koje su potpuno izvan svjesnog opažanja i kontrole. Na njih ne možemo obratiti pažnju koliko god se trudili: održavanje životnih funkcija, izvođenje refleksnog i automatskog ponašanja, neuronska kompjutacija i drugo. I konačno, ideja o superrazvoju primamljiva je većini ljudi. Mnogi bi voljeli imati izuzetne mentalne, fizičke ili psihomotoričke sposobnosti. Možda su zato oduvijek postojale priče i mitovi o božanstvima, a poslije i stripovi o superjunacima sa supermoćima. Neki su ljudi impresionirani vrhunskim intelektualnim, umjetničkim ili sportskim talentima i vjeruju da postoji prečac u obliku pilule ili posebne mentalne tehnike u ostvarivanju takvih rezultata. Ipak, takvog prečaca, koliko je poznato, nema. Do vrhunskih se rezultata u pravilu dolazi dugotrajnim i mukotrpnim radom.
Do sada smo objasnili nastanak mita o 10 % iskorištenog mozga te smo nabrojili glave uzroke njegova nastanka. U nastavku će biti izloženo sedam jakih argumenata koji pobijaju mit o 10 % mozga. Svaki od tih argumenata dovoljno je jak da sam može pobiti mit. Dakle, ako se želite naoružati za raspravu o 10 % mozga, proučite sljedeće argumente.
Moždana oštećenja ili lezije mozga nastaju zbog ozljede glave, zbog moždanog udara, zbog bolesti (infekcije, neurološke bolesti i tumori) te zbog nedostatka kisika i trovanja. Kad bi 90 % mozga bilo neupotrijebljeno ili nevažno za naše funkcioniranje, onda većina lezija ne bi imala nikakav efekt. Međutim, to nije tako. Svaka lezija ima svoju posljedicu i danas se to može još preciznije utvrditi nego prije. Ponekad, kako smo već opisali, lezije nemaju vidljiv efekt u ponašanju pacijenta za laike, ali se neurološkim i neuropsihološkim instrumentima posljedice moždanog oštećenja mogu otkriti. Prema službenim podatcima neovisnog Centra za moždani udar godišnje oko 15 milijuna ljudi doživi moždani udar. Od toga 5 milijuna umre, a daljnjih 5 milijuna ostanu trajni invalidi. Dakle, više od 66 % ljudi ima izuzetno ozbiljne posljedice koje uključuju smrt i invaliditet, a većina preostalih ima vidljive posljedice. Na tako ogromnom uzorku, iz godine u godinu, sasvim je evidentno i nepobitno da oštećenja mozga gotovo uvijek imaju ozbiljne posljedice. Istraživanja moždanih oštećenja pouzdano pokazuju da lokacije ozljeda u mozgu visoko koreliraju s tipičnim deficitima u mentalnom funkcioniranju i ponašanju te kad bi većina ozljeda prolazila bez efekata, to bi se brzo prepoznalo. Više o posljedicama raznih moždanih lezija u vidnom korteksu možete doznati u petom, a o posljedicama moždanih lezija Brocina i Wernickeova područja u sedmom poglavlju.
Drugi istraživački argument temelji se na tehnikama snimanja aktivnosti mozga kao što je elektroencefalografija (EEG) i tehnikama neurooslikavanja kao što su pozitronska tomografija (PET) i funkcionalna magnetna rezonanca (fMRI). Milijuni snimanja izvršenih tim tehnikama pokazuju da ne postoji neaktivan dio zdravog mozga, čak ni za vrijeme spavanja. EEG snimanje pokazuje da se za vrijeme spavanja mijenja tip aktivnosti mozga (umjesto beta-valova mogu se snimiti theta-valovi, K kompleksi i delta-valovi, ovisno o stadiju sna), ali cijeli je mozak i dalje aktivan. Jedini neaktivni dijelovi mozga koji bi se mogli snimiti tim tehnikama, oni su koji su odumrli uslijed bolesti ili ozljede. Nekad se laici zbune kad vide fMRI slike mozga na kojima djeluje kao da je samo jedan djelić mozga aktivan. Treba razumjeti da je fMRI slika koju možemo vidjeti u popularnoznanstvenim tekstovima i dokumentarcima, uređena tako da najčešće ne prikazuje ukupnu aktivnost mozga, već razliku u aktivnosti između ciljanog ponašanja (npr. čitanja) i nekog neutralnog ponašanja. Recimo, ako želimo otkriti koji su dijelovi mozga aktivniji kod čitanja, moramo dva puta snimati mozak ispitanika. U jednoj, tzv. eksperimentalnoj situaciji snimamo mozak dok ispitanik čita. Međutim, problem je u tome što dok čita, ispitanik istovremeno i sjedi, diše, gleda, budan je i čuje, te zbog svega toga postoji normalna aktivnost i u drugim dijelovima mozga koji možda nisu povezani s čitanjem. Stoga se provodi i drugo mjerenje – tzv. kontrolna ili neutralna situacija u kojoj se snima ispitanikov mozak dok ne čita, ali istovremeno radi sve ostalo kao i kad je čitao: sjedi, diše, budan je, gleda i sluša. Konačno, potrebno je na slici oduzeti od prve aktivnosti drugu aktivnost i na taj se način dobiva konačna fMRI slika koja pokazuje područje povećane aktivnosti mozga samo za ciljanu aktivnost – u ovom primjeru čitanje. To se naziva metoda oduzimanja.
Postoji istraživački postupak koji se zove snimanje pojedinih stanica, a u kojem se koriste tzv. mikroelektrode koje su toliko sićušne da se mogu, s pomoću mikroskopa, prisloniti na membranu jedne jedine živčane stanice i snimati njezinu aktivnost. Kad 90 % stanica ne bi bilo aktivno, to bi ova metoda lako pokazala. Međutim, ova tehnika pokazuje da su sve žive živčane stanice uvijek aktivne. Čak i kad stanica nije posebno podražena podražajem za koji je specijalizirana, dakle kad je relativno neaktivna, ona pokazuje svoju spontanu aktivnost koja se manifestira kao određen broj akcijskih potencijala u sekundi. Kad se aktivnost stanice povećava uslijed podraživanja, frekvencija aktivnosti raste na veći broj akcijskih potencijala u sekundi. Dakle, živa se stanica nikad ne gasi. Stanica može biti čak i još manje aktivna nego kad je nepodražena, tj. ako se zbog zamora ili inhibicije umanji aktivnost stanice na manje od neutralne razine, ona i dalje okida akcijske potencijale koji se mogu zabilježiti, samo manjom frekvencijom nego u neutralnom stanju.
Već je u prethodnim poglavljima navedeno da je ukupna energetska potrošnja mozga odraslog čovjeka oko 20 % ukupne energije koju troši organizam (može se okvirno reći da mozak troši oko 300 kcal dnevno), a istovremeno mozak zahvaća samo 2 % mase tijela. Da stvar bude dramatičnija, mozak male djece troši do 50 % energije, a mozak novorođenčadi čak 60 % od ukupne energetske potrošnje. S druge strane, evolucijski procesi djeluju u smislu optimizacije. Dakle, ako ljudima ne treba cijeli mozak, kako to predlaže mit o 10 % mozga, nego samo njegov manji dio, ljudi s manjim mozgom imali bi značajnu evolucijsku prednost pred ljudima s velikim mozgom jer bi mogli preživjeti sa znatno manje hrane. Uslijed toga do danas bi već svi imali glave veličine teniske loptice, a to očito nije slučaj. Jednako je apsurdno ako zamislimo što bi se dogodilo da, pod pretpostavkom da je mit u pravu, uspijemo povećati aktivnost svojeg mozga čak 10 puta, sa 10 % na 100 %. Morali bismo jesti 3 puta više kalorija nego što danas jedemo, inače bi nam mozgovi umrli od izgladnjivanja.
Ljudski je mozak izuzetno velik u usporedbi s većinom dugih sisavaca. Kako je opisano i u trećem poglavlju, kvocijent ljudske encefalizacije iznosi oko 7,5, što znači da je kod ljudi relativna veličina mozga (masa mozga podijeljena s masom cijelog tijela) 7,5 puta veća nego što je to kod mozga prosječnog sisavca kao što su, recimo, mačka ili pas. Kao posljedica toga, glave ljudske novorođenčadi izuzetno su velike u odnosu na druge sisavce. Povećanje mozgova doprinosi većim mentalnim sposobnostima ljudi, ali istovremeno i znatno povećava rizik od smrtnosti i novorođenčeta i majke prilikom poroda, jer sve veća glava treba proći kroz relativno uzak porođajni kanal. Dakle, da je mit o 10 % mozga u pravu i da ljudima nije potrebno funkcioniranje cijelog mozga, postojao bi velik evolucijski pritisak (češće bi preživljavala novorođenčad s malim glavama, kao i majke takve novorođenčadi) prema smanjivanju mozgova i glava, i opet bi prema tom scenariju ljudi danas imali glave veličine teniske loptice. Više o opstetricijskoj dilemi i evoluciji ljudskog mozga može se naći u trećem poglavlju ove knjige. Međutim, tu priča o cijeni velikih mozgova i glava još ne završava. Zbog velikih glava fetusa nastao je evolucijski pritisak da se djeca rađaju u sve ranijim fazama razvoja, dok su još relativno manja. Dakle, ljudske trudnoće traju razvojno kraće u odnosu na druge sisavce. Zato se ljudska djeca, za razliku od mladunčadi drugih sisavaca, rađaju potpuno bespomoćna, ranjiva i potrebno je dugo razdoblje razvoja dok ne postanu samostalna. Naravno da je produženo razdoblje razvoja jako skupo, jer je riskantno za preživljavanje vrste te osim toga troši mnogo roditeljskih resursa. Međutim, usprkos svim tim pritiscima (rizičniji porod i rizičnije preživljavanje u djetinjstvu) glave se nisu smanjile, što znači da ljudima, ovakvima kakvi već jesu, treba cijeli njihov mozak u punoj veličini. Manji mozak ili manje iskorišten mozak bio bi značajni nedostatak u odnosu na postojeće stanje.
Već je dvaput sugerirano da mozak ima specijalizirana područja za različite funkcije i različite informacije koje treba procesirati. To se svojstvo mozga zove lokalizacija funkcija ili funkcionalna specijalizacija u mozgu. Praktički ne postoji područje mozga koje nema neku svoju specijalizaciju. Takvi nalazi idu u prilog teoriji modularnosti uma koja se povezuje s radom kognitivnog znanstvenika Jerryja Fodora. Prema tom stajalištu u mozgu su se tijekom procesa evolucije razvili specijalizirani moduli kao relativno neovisne procesirajuće jedinice koje imaju posebnu funkciju. Tako imamo module za prepoznavanje gibanja, za lokaliziranje izvora zvuka, za usvajanje jezika, za prepoznavanje lica, za kontrolu ponašanja, za uočavanje pogreški, za prepoznavanje varanja i druge. Ozljede mozga mogu voditi specifičnim deficitima u doživljavanju i ponašanju prilikom kojih je deficitarna jedinstvena funkcija povezana s područjem koje je oštećeno poput, primjerice, prozopagnozije (deficita u procesiranju i prepoznavanju lica, dok je prepoznavanje drugih objekata očuvano) koja nastaje oštećenjem fusiformnog područja korteksa. Danas znamo da svaki dio mozga nečemu služi i ima funkciju, dakle ne postoje besposleni ili suvišni dijelovi mozga kako mit o 10 % predlaže.
Ovaj se argument tiče dinamike razvoja pojedinih živčanih stanica. Stanice su vrlo promjenjive ovisno o svojoj aktivnosti. Vrlo aktivne stanice šire dendrite i povećavaju broj sinapsi. Slabo aktivne i neaktivne stanice imaju tendenciju degeneracije, gube sinapse, smanjuju broj i dužinu dendrita. To se naziva sinaptičkim obrezivanjem. Kad bi veliki dio mozga bio neaktivan, kako to sugerira mit, brojne bi stanice degenerirale na opisan način. Međutim, brojne autopsije normalnih odraslih mozgova nisu nikad otkrile takvu vrstu degeneracije stanica.
Kad se u obzir uzmu svi navedeni argumenti, jasno se vidi da je mit o 10 % iskorištenog mozga potpuna besmislica i zbilja je čudno da netko uopće može vjerovati u tako apsurdnu ideju. Ipak, kao što smo vidjeli, rezultati anketa pokazuju poražavajuće podatke da otprilike polovica populacije u to vjeruje. Bez obzira na to što neuroznanost nije većini ljudi najlakša stvar za razumijevanje, ipak postoje brojne prekrasno napisane popularnoznanstvene knjige o mozgu i psihologiji. Problem je vjerojatno u tome što mnogo ljudi ne želi ili ne zna doći do prave i kvalitetne argumentacije, iako je ona dostupna, pa i besplatna, nego se zadovoljava pseudoznanstvenim objašnjenjima. Ključna stvar za rješavanje problema ovog i drugih znanstvenih mitova kvalitetno je obrazovanje. Vidjeli smo da nije dovoljno samo biti zainteresiran za neuroznanost i psihologiju te da površno znanje ponekad čak može biti i kontraproduktivno te nas učiniti prijemčivijima za mitove. Dakle, potrebno je onakvo obrazovanje koje ne samo da pruža kvalitetno znanje, već pruža i znanje kako doći do dobrog znanja. Znanje kako razlikovati kvalitetno znanje od nekvalitetne pseudoznanosti. Pritom je potrebno osvijestiti i svoje nedostatke, svoje neznanje, kao i svoju sposobnost da se lako skrene u besmislice. Kvalitetnim obrazovanjem i kritičnošću možda možemo ograničiti širenje pseudoznanosti koja može učiniti znatnu štetu pojedincu i društvu.
Mozak je iznimno teško istraživati i zbog toga su brojna pitanja o načinu njegova funkcioniranja bila bez potpunih odgovora. U posljednjih 30 godina, zahvaljujući velikom napretku tehnologije i jačanju svijesti o važnosti istraživanja mozga, jako se napredovalo, i danas se o mozgu zna mnogo više nego prije pola stoljeća.
Psihologijska je znanost dobro upoznata s ljudskom sklonošću vjerovanjima u jednostavna, atraktivna i naizgled učena objašnjenja o stvarima koje su složene i čije je izučavanje zahtjevno. Takva se vjerovanja nazivaju znanstveni mitovi, a ako zahvaćaju domenu psihologije ili neuroznanosti, možemo ih nazvati psihomitovi i/ili neuromitovi. Najpoznatiji i među najtvrdokornijim psiho/neuromitovima je mit o 10 % mozga. Prema tom mitu ljudi koriste samo 10 % svojeg mozga, a značajno bi unaprijedili svoje sposobnosti kad bi aktivirali preostalih 90 %. To je potpuno netočno.
Pretpostavlja se da je mit o 10 % iskorištenog mozga nastao u 20-im ili 30-im godinama 20. stoljeća. Neki ga dovode u vezu s pogrešno interpretiranom izjavom poznatog psihologa Williama Jamesa, ali i s pogrešno interpretiranim izjavama drugih znanstvenika.
Postoji više mogućih razloga zašto bi ljudi vjerovali u mit o 10 % iskorištenog mozga. Među njima su: sklonost jednostavnom i heurističkom mišljenju, nepoznatost područja, složenost neuroznanstvenih spoznaja i složenost mozga. Nadalje, tome vjerojatno doprinosi i što većina laika nije upućena u specifične posljedice oštećenja mozga, postojeću specijalizaciju unutar mozga i činjenicu da je vrlo mali udio moždanih procesa dostupan našoj svijesti.
Postoje brojni argumenti kojima se lako pobija mit o 10 % iskorištenog mozga. Među njima su: argument temeljen na istraživanjima moždanih oštećenja, argument temeljen na snimanjima moždane aktivnosti, argument temeljen na snimanjima aktivnosti pojedinih stanica, argument temeljen na energetskoj cijeni mozga, argument temeljen na porodiljskoj dilemi, argument temeljen na lokalizaciji moždanih funkcija i argument temeljen na sinaptičkom obrezivanju.
Objasnite zašto je došlo do potrebe za proglašavanjem desetljeća mozga i koje su posljedice te proklamacije.
Objasnite što je to znanstveni mit. Za vježbu provedite internetsko istraživanje te odaberite i navedite 10 znanstvenih mitova. Za svaki navedite pogrešno gledište koje zastupa mit i dokazanu činjenicu koja je ispravna.
Opišite ukratko povijest i podrijetlo mita o korištenju 10 % mozga.
Navedite moguće uzroke nastanka mita o korištenju 10 % mozga.
Navedite sedam glavnih argumenata koji raskrinkavaju mit o korištenju 10 % mozga. Ako se možete sjetiti još nekog argumenta, navedite ga.
List of common misconceprions – Dobro potkrijepljen i uređen članak na Wikipediji koji daje dugačak popis miskoncepcija u različitim područjima ljudskog znanja: znanosti, povijesti i kulturi. Daje dobar uvid u količinu ljudskih pogrešnih uvjerenja. https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_common_misconceptions
Della Salla, S. (Ed.). (2007). Tall Tales about the Mind & Brain: Separating fact from Fiction. Oxford: Oxford University Press. – Knjiga u kojoj razni autori obrađuju široki popis miskoncepcija o mozgu i psihološkim procesima poput učenja, pamćenja, jezičnog procesiranja.
Dekada mozga Razdoblje od 1990. do 1999. američki je Kongres proglasio dekadom ili desetljećem mozga u nastojanju da potakne istraživanja mozga u svrhu temeljnih istraživanja i istraživanja koja će doprinijeti razumijevanju i liječenju mozgovnih bolesti i poremećaja.
Frenologija Pseudoznanstvena disciplina koja se temelji na pogrešnoj pretpostavci da se o ljudskim osobinama može zaključiti na temelju oblika lubanje, tj. na temelju izbočina i udubina na određenim dijelovima glave.
Heurističko mišljenje Mišljenje (rasuđivanje, izvođenje zaključaka, rješavanje problema, donošenje odluka) koje se temelji na heuristikama. Heuristike su automatizirani prečaci u mišljenju. Ako je prisutan ključni znak, heuristika se automatski aktivira i izvede bez posebnog kognitivnog napora. Na primjer, ljudi su skloni zaključiti da je nešto vjerojatno i točno ako zvuči uvjerljivo. Ta heuristika samo uspoređuje iznesenu informaciju s vlastitim uvjerenjem, a da ne propituje način dolaska do informacije. Često informacija i bude točna, jer je povezana s višestrukim iskustvom osobe koja donosi zaključak. No s druge strane, ta strategija nerijetko vodi u pogrešno zaključivanje koje se onda naziva pristranost uvjerenja. Da bismo se othrvali pogrešnom heurističkom mišljenju, moramo „uključiti“ analitičko mišljenje koje je sporo i kognitivno znatno zahtjevnije i napornije od heurističkog.
Homunkulus (lat. ‘čovječuljak’) Mapa na površini korteksa koja odgovara tjelesnoj podražljivosti ili motoričkoj pokretljivosti dijelova tijela. Postoje dva homunkulusa. Jedan je u primarnom somatosenzornom korteksu i predstavlja somatosenzornu mapu, tj. za svaki dio dijela koji je podražen dodirnim podražajem postoji točka na korteksu koja odgovara tom podražaju. Susjedne točke na tijelu najčešće su i reprezentirane bliskim točkama na korteksu. Kad bismo duž primarnog somatosenzornog korteksa crtali one dijelove tijela koji su reprezentirani odgovarajućim dijelom korteksa, dobili bismo sliku čovječuljka na kojoj bi određeni dijelovi tijela bili uvećani (npr. usne, lice, prsti), a drugi pak umanjeni (nadlaktica, potkoljenica itd.) Razlog tome je što su dodirno osjetljiviji dijelovi tijela zastupljeni na većoj površini mozga od manje osjetljivih dijelova dijela. Slično somatosenzornom homunkulusu, postoji i motorički homunkulus koji pak reprezentira površinu korteksa koja aktivira odgovarajuće mišiće koji pokreću naše tijelo. Homonkulusi su u moždanim hemisferama smješteni kontralateralno u odnosu na polovicu tijela koju reprezentiraju.
Metoda oduzimanja Postupak koji se primjenjuje prilikom korištenja fMRI neurooslikavajuće tehnike za istraživanje onih područja mozga koja pokazuju povećanu aktivaciju tijekom obavljanja određenih mentalnih aktivnosti. Kako bi se ta područja pronašla, potrebno je snimati aktivnost mozga u dvije situacije: za vrijeme obavljanja ciljane mentalne aktivnosti te u neutralnoj situaciji koja uključuje sve identične uvjete (npr. budnost, disanje, gledanje) osim ciljane mentalne aktivnosti. Nakon snimanja se od prve zabilježene aktivnosti oduzima druga i na taj se način istaknu područja pojačane aktivnosti.
Mit o korištenju 10 % mozga Pogrešno uvjerenje da većina ljudi u populaciji koristi svega 10 % svojeg mozga te da se posebnim tehnikama može aktivirati preostalih i neiskorištenih 90 % i da se na taj način mogu znatno unaprijediti mentalne sposobnosti.
Montrealski postupak Pionirske operacije mozga na svjesnim pacijentima koje su sredinom 20. stoljeća provodili neurokirurzi Penfield i Jasper. Tim su postupkom obavljena prva mapiranja korteksa u kojima su njegovi dijelovi povezani sa specifičnim funkcijama.
Neuromit Znanstveni mit koji se odnosi na objašnjenja načina ustroja i funkcioniranja mozga te moguće implikacije tog objašnjenja na ponašanje i doživljavanje. Često se preklapa s kategorijom psihomitova. Npr. „Sve stanice koje imamo u mozgu nastale su do naše druge godine života.“
Psihomit Znanstveni mit koji se odnosi na objašnjenja psihologijskih fenomena, mentalnih procesa, ponašanja i doživljavanja. Često se preklapa s kategorijom neuromitova. Npr. „Djeca i odrasli kategoriziraju se u tri tipa učenja: vidni, slušni, verbalni i motorni te najbolje uče ako je informacija prezentirana u njihovu stilu.“
Sedam argumenta koji pobijaju mit o 10 % iskorištenog mozga Tih sedam argumenta su redom: istraživanja moždanih oštećenja, snimanje i oslikavanje aktivnosti mozga, snimanje aktivnosti pojedinih moždanih stanica, energetska cijena ljudskog mozga, evolucijska cijena ljudskog mozga, spoznaje o lokalizacijama funkcija u mozgu, fenomen sinaptičkog obrezivanja.
Znanstveni mitovi Rasprostranjena pogrešna uvjerenja ili miskoncepcije koje se odnose na razna objašnjenja prirodnih i društvenih pojava. Znanstveni mitovi najčešće imaju prividnu znanstvenu karakteristiku poput stručne terminologije ili pozivanja na neka anonimna istraživanja ili anonimne znanstvene autoritete ili pak pokušaje stvaranja uzročnih objašnjenja. Na primjer: „Neki znanstvenici tvrde da nema dokaza da je Zemlja okrugla.“, „U jednom znanstvenom istraživanju koje je provela američka vojska ljudi su mislima mijenjali svoje gene.“, „Šećer je izvor energije. Zato šećer uzrokuje hiperaktivnost kod djece.“
Znanstveni uspjesi dekade mozga Razumijevanje bioloških temelja ovisnosti, otkrivanje gena povezanih s demencijama i mentalnim bolestima i poremećajima.
Banich, M. T. (2004). Cognitive Neuroscience and Neuropsychology. Boston: Houghton Mifflin Company.
Beyerstein, B. L. (1999).Whence Cometh the Myth that We Only Use 10% of Our Brains? In S. Della Sala (Ed.), Mind Myths. Exploring Popular Assumptions about the Mind and Brain (pp. 3-24). Chichester: John Wiley and Sons.
Blakemore, C. (2000). Achievements and challenges of the Decade of the Brain. Eurobrain 2(1), 1-4.
Carnegie, D. (1936). How to Win Friends and Influence People. New York: Simon and Schuster.
Chudler, E. (2013). Myths About the Brain: 10 percent and Counting. Brain Connection. http://brainconnection.brainhq.com/2013/04/17/myths-about-the-brain-10-percent-and-counting/
Dekker, S. Lee, N. C., Howard-Jones, P., & Jolles, J. (2012). Neuromyths in education: Prevalence and predictors of misconceptions among teachers. Frontiers in Psychology, 3, 1-8.
Della Salla, S. (Ed.). (2007). Tall Tales about the Mind & Brain: Separating fact from Fiction. Oxford: Oxford University Press.
Higbee, K. L., & Clay, S. (1998). College Students' Beliefs in the Ten-Percent Myth. The Journal of Psychology, 132, 469-476.
Hubbard, L. R. (1950). Dianetics - The Modern Science Of Mental Health: A Handbook Of Dianetic Procedure. New York: Hermitage House.
James, W. (1907). Energies of Man. Moffat, Yard and Company.
Jones, E. G., & Mendell, L. M. (1999). Assesing the Decade of the brain. Science 284 (5415), 739-739.
Lashley, K. S. (1935). Studies of cerebral function in learning: XI. The behavior of the rat in latch-box situations. Comparative Psychology Monographs, 11, 1-42.
Lashley, K. S. (1939). The mechanism of vision: XVI. The functioning of small remnant of the visual cortex. Journal of Comparative Neurology, 70, 45-67.
Morsela, E. (2011). Do we use only 10 percent of our brain? Psychology Today. https://www.psychologytoday.com/blog/consciousness-and-the-brain/201106/do-we-use-only-10-percent-our-brain
Penfield, W. (1961). Activation of the Record of Human Experience. Annals of The Royal College of Surgeons of England, 29(2), 77-84.
Rettner, R. (2103). Busted! Most in US Believe Brain Disease Myths. LiveScience. http://www.livescience.com/39923-americans-believe-brain-myths.html
Stroke Statistics. The internet stroke center. http://www.strokecenter.org/patients/about-stroke/stroke-statistics/
Weisberg, D. S., Keil, F. C., Goodstein, J., Rawson, E., & Gray, J. R. (2008). The seductive allure of neuroscience explanations. Journal of Cognitive Neuroscience 20, 470-477.
% 5. PROSTORNI VID I MOZAK % Pavle Valerjev % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo:
Kada uzmemo u obzir količinu informacija koju iz okoline dobivamo vidom, vid je vjerojatno najvažnije ljudsko osjetilo. Istraživači procjenjuju da je barem oko osamdeset posto naše percepcije, učenja, kognicije i aktivnosti koje izvodimo, posredovano vidom. Vid nam omogućuje da uočavamo udaljene objekte u svojoj bližoj i daljoj okolini od kojih se reflektira elektromagnetsko zračenje koje se zove vidljiva svjetlost. Svjetlost se širi u obliku elektromagnetnih valova i ima raspon valnih duljina od otprilike 400 do 700 nanometara. Različite valne duljine subjektivno se doživljavaju tako da čine kontinuirani spektar boja u kojem primjećujemo neke istaknute boje za koje imamo posebna imena – od ljubičaste, preko plave, zelene, žute i narančaste do crvene.
Svjetlost kao medij za doživljavanje prostora ima višestruke prednosti. S obzirom na to da se svjetlost kreće vrlo velikom brzinom od otprilike 300 000 km/s, sve događaje oko sebe praktički opažamo trenutno, tj. gotovo u isti čas kad se dogode, iako je istina da uvijek postoji vrlo mali vremenski zaostatak. Vremenski zaostatak koji nastaje zbog konačne brzine svjetlosti zamjetan je tek onda kad počnemo opažati vrlo udaljene objekte poput nebeskih tijela. Recimo, kad bismo teleskopom opažali slijetanje svemirske letjelice na Mjesec, opazili bismo to sa 1,3 sekunde zakašnjenja. Kad bi se Sunce na trenutak naglo ugasilo, to bismo vidjeli tek za otprilike 8 minuta, a kad na noćnom nebu opažamo galaktiku Andromeda, vidimo ju onako kako je izgledala prije 2,5 milijuna godina. Toliko treba svjetlosti da doputuje do retine našeg oka. Podsjetimo se, retina ili mrežnica sloj je stanica unutar oka koji sadrži receptorske stanice za vid – fotoreceptore. Za svakodnevne udaljenosti koje opažamo, od nekoliko centimetara do nekoliko kilometara, svjetlosno zakašnjenje je toliko malo da je neprimjetno našem mozgu. Ono je kraće nego što je mozgu potrebno da nakon toga procesira informaciju, a to je također vrlo kratko vrijeme. Za znatiželjnike možemo navesti da ovisno o složenosti zadatka mozgu treba od nekoliko desetaka milisekundi pa do otprilike 500 milisekundi da procesira jedinstvenu vidnu informaciju. To su i dalje vrlo kratki intervali i stoga imamo jak dojam da opažamo svijet upravo onda kad se stvari i događaju. To su prva dva važna svojstva korištenja svjetlosne informacije – informacija se dobiva o udaljenim objektima i događajima, i to praktički u istom trenutku kad se oni dogode.
Sljedeće važno svojstvo svjetlosti jest da se kreće linearno. Dakle, svjetlosna zraka neće zaokretati ili vijugati u prostoru (zaokretat će jedino blizu iznimno masivnih tijela, ali takvih nemamo u svojoj blizini). Dakle, svjetlost reflektirana s nekog objekta koji direktno opažamo uvijek će pravocrtno, najkraćim putom, dospjeti od objekta do našeg oka. To svojstvo svjetlosti omogućuje da naša predodžba prostora, zajedno s rasporedom objekata u njemu, koju stvaramo na temelju retinalne slike, bude gotovo geometrijski pouzdana i precizna. Na temelju takve percepcije prostora, možemo se u njemu uspješno kretati i snalaziti. Zbog tog svojstva svjetla, ako gledamo ravno u neki objekt, odmah znamo da je on točno ispred nas i, ako mu želimo prići, moramo se kretati ravno prema njemu, a ne u nekom drugom smjeru.
Vidni sustav koristi navedena svojstva svjetlosti i na složene načine obrađuje dostupne svjetlosne informacije kako bi uspješno izvršio zadatke vida. Osnovna dva zadatka vida uspješna su i brza identifikacija objekata te uspješna i brza lokalizacija objekata u prostoru, kako u odnosu na nas same tako i jednih u odnosu na druge. Identifikacija objekata podrazumijeva njihovo prepoznavanje i imenovanje te odabir ponašanja u skladu sa znanjem o njima. Lokalizacija objekata i doživljaj prostora omogućuje razumijevanje pozicija i međusobnih odnosa raznih objekata u prostoru, stvaranje reprezentacije prostora te odabir putanje za gibanje prostorom kojom dolazimo do željenog cilja i pritom izbjegavamo prepreke. Da bi se uspješno izvršili navedeni vidni zadatci, vidni sustav mora riješiti čitav niz dodatnih vidnih zadataka. Tako za kvalitetnu identifikaciju objekata vidni sustav procesira informacije o svjetlini, boji, obrisima i oblicima. Za kvalitetno rješenje zadatka lokalizacije, vid procesira perceptivnu dubinu (treću dimenziju), udaljenosti i dimenzije objekata, kao i gibanje objekata te gibanje samog promatrača u prostoru.
Svi ranije navedeni zadatci vida složeni su problemi koje rješavaju procesi u složenim neuronskim mrežama u našem mozgu. Takvi se procesi nekad nazivaju i neuronska kompjutacija. Kognitivni psiholozi, neuroznanstvenici i računalni stručnjaci otkrili su iznimno složene vidne mehanizme, ali još uvijek ne znaju sve detaljne odgovore o tome kako u stvari funkcionira vid. Najinteresantnija stvar pritom je što se svi vidni zadatci obavljaju bez ikakvog mentalnog napora, u djeliću sekunde, i to izvan naše svjesne kontrole. Dovoljno je otvoriti oči i odmah vidimo prostor oko sebe i objekte kojima odmah znamo imena i svrhu. Da bi se to uspješno odvijalo na opisan način, velik dio korteksa, ali i drugih dijelova mozga, posvećen je vidu. Vidu pripada cijeli okcipitalni režanj korteksa te značajni dijelovi parijetalnog i temporalnog režnja. U svim tim dijelovima postoje mnoga specijalizirana područja u kojima stotine milijuna živčanih stanica isprepletenih u guste mreže rješavaju specifične probleme vida i dostavljaju konačno rješenje u našu svijest.
Glavna je tema ovog poglavlja prostorni vid. On omogućuje snalaženje u prostoru. Prostorna kognicija odnosi se na stjecanje, organizaciju, korištenje i reviziju znanja o prostornoj okolini. Ljudi su, kao i većina životinjskih vrsta, pokretni organizmi i vrlo su aktivni u svojoj okolini. Za kretanje i djelovanje u prostoru važno je dobiti pouzdanu i obnovljivu predodžbu prostora kako bi se izbjegle prepreke i opasnosti i kako bismo se uputili prema željenim lokacijama ili objektima kao što su hrana ili drugi ljudi. Adekvatno zahvaćanje svjetlosti iz okoline i adekvatna obrada tih informacija čini se da je među raznim životinjskim vrstama najpopularniji način stvaranja prikupljanja prostornih i udaljenih informacija iz okoline. Ipak, moramo odmah napomenuti da neke životinjske vrste prostorne predodžbe stvaraju na druge načine. Recimo, šišmiši ih stvaraju na temelju zvučnih refleksija. No evolucijska prednost iskorištavanja svjetlosti kao brze informacije na temelju koje može nastati prostorna predodžba, toliko je velika da su neki oblik organa vida razvile gotovo sve pokretne vrste koje ne žive u potpunom mraku.
Evolucijski biolog Richard Dawkins navodi da je oko neovisno evoluiralo kod brojnih životinjskih vrsta više od 40 puta u prirodnoj povijesti Zemlje. Pritom se čini da je evolucija istražila gotovo svaki mogući optički princip tako da danas postoje brojni tipovi očiju: npr. oči tipa kamere s lećom, oči koje koriste zrcalo te tzv. sastavljene oči (engl. compound eyes) kakve nalazimo kod insekata. Među brojnim životinjama postoje oči različitog stupnja složenosti koje ovisno o tome mogu različito uspješno iskoristiti svjetlosnu informaciju iz okoline. Biolozi Michael Land i Dan-Eric Nilsson opisuju kako je evolucija očiju omogućila postupno rješavanje četiriju klasa sve složenijih osjetilnih problema vezanih za svjetlost. Rana vidna osjetila bila su jednostavni sloj fotoreceptorskih stanica na površini organizma (epitel osjetljiv na svjetlost). Takve „oči“ mogu riješiti najjednostavniji zadatak – neusmjerenu fotorecepciju. Postupnim udubljivanjem fotoreceptorske površine, specijalizacijom fotoreceptora te uvođenjem sloja pigmenta koji sprječava refleksiju svjetlosti unutar oka, nastaje precizniji vid koji rješava zadatak usmjerene fotorecepcije. Kasnije, kad se postupnim udubljivanjem formiralo zatvoreno oko, riješen je zadatak prostornog vida s niskom rezolucijom koji omogućuje detekciju samopokreta i izbjegavanje prepreka u prostoru. Konačno, evolucijom fokusirajuće optike u oku, tj. leće, omogućeno je rješenje zadatka prostornog vida s visokom rezolucijom. Land i Nilsson opisali su i računalni teorijski model koji se temelji na konzervativnim pretpostavkama razvoja, a koji je pokazao da je takav razvoj oka od primitivnog epitela osjetljivog na svjetlost do oka tipa kamere s fokusirajućom lećom iznenađujuće brz. Prema tom proračunu potrebno je manje od 400 000 generacija za cjelokupni razvoj oka. To bi se moglo preračunati u manje od 400 000 godina (ako je za novu generaciju odgovarajuće vrste potrebna čak cijela godina), što je za geološke pojmove izrazito kratko, s obzirom na to da život na Zemlji postoji duže od 3,5 milijarde godina. Uzevši to u obzir, više ne čudi Dawkinsov podatak da je oko u evolucijskoj povijesti neovisno evoluiralo više od 40 puta.
Zdravo ljudsko oko izvrsno je adaptirano i funkcionira bolje i od najsofisticiranije kamere. Ima jako visoku rezoluciju, a kad je potrebno, i visoku osjetljivost u mraku, omogućuje bogatu percepciju boja, ima izvrstan fokusirajući mehanizam s lećom i nevjerojatno se dobro prilagođava na promjene u razini osvjetljenja, od noćnog gledanja u gotovo potpunom mraku, samo pod svjetlošću zvijezda, pa do gledanja po blještavom sunčanom danu u ljetno podne. Ljudsko je oko i građeno slično kameri. Ima prilagodljivu leću, prilagodljiv uski otvor za propuštanje svjetlosti (zjenicu), tamnu komoru u kojoj se svjetlost distribuira, ali ne odbija zbog sloja pigmenta i iznad njega sloj retine na kojem se svjetlost pravilno raspoređuje u sliku koja podražuje fotoreceptore čime nastaje živčana aktivnost. Retina bi u ovoj usporedbi s fotokamerom odgovarala fotografskom filmu ili, ako je riječ o suvremenijim digitalnim kamerama, slikovnom senzoru sastavljenom od fotodioda. Na slici 5.1. vidi se struktura i građa ljudskog oka.
Ljudi imaju dva oka, kao i drugi kralježnjaci. To im omogućuje binokularno gledanje koje je važno za prostorni vid i doživljaj trodimenzionalnosti. Naime, slika koja pada u svako pojedino oko je dvodimenzionalna, ali kombiniranjem slika iz dvaju oka, mozak stvara trodimenzionalnu predodžbu. To nije bilo oduvijek jasno čak ni najvećim misliocima tijekom antike, renesanse i novog vijeka. Harvardski psiholog Steven Pinker navodi da se do 19. stoljeća uglavnom mislilo da ljudi i životinje posjeduju dva oka iz istog razloga kao što imaju dva bubrega. Svakako, dobro je imati rezervno oko ako jedno zataji. No ipak, glavni razlog binokularnosti je trodimenzionalna percepcija. Očito se nekad percepciji olako pristupalo, no naknadno se pokazalo da je trodimenzionalna percepcija izuzetno važna te da nastaje pomoću složenih kompjutacijskih procesa u mozgu koji se odvijaju u mreži neurona vidnog korteksa.
Zahvaljujući trodimenzionalnoj percepciji imamo jak dojam rasporeda i različitih udaljenosti objekata u prostoru, kao i voluminoznosti pojedinih objekata. Trodimenzionalna percepcija koja se temelji na binokularnom gledanju naziva se stereopsis. Stereopsis nam omogućuje da stvaramo znatno kvalitetniju reprezentaciju prostora od plošne dvodimenzionalne percepcije. Postoje i druge, višestruke informacije koje mozak koristi za stvaranje trodimenzionalne percepcije (npr. ako se na slici preklapaju dva objekta, onaj koji je zaklonjen čini se i udaljenijim), no jedna od najvažnijih je binokularni vid. Osnovna pretpostavka za binokularnost je činjenica što dva oka, koja se nalaze na različitim pozicijama na glavi (međuzjenični razmak otprilike je 65 mm), dobivaju dvije slike koje su vrlo slične, ali nisu identične. To je lako demonstrirati. Pokušajte postaviti nekoliko različito udaljenih objekata ispred sebe i onda, gledajući ih bez pomicanja glave, brzo i izmjenično namigujte, tj. zatvarajte jedno pa drugo oko. Na taj ćete način vidjeti da među slikama dvaju oka postoje razlike. Te razlike u pozicijama objekata na svakoj pojedinoj slici nazivaju se retinalni dispariteti. Mozak tada, s pomoću analize koju provode binokularne stanice uspoređujući signale iz svakog pojedinog oka, može izvršiti analizu relativne udaljenosti pojedinih objekata u našem vidnom polju. Drugim riječima, stvara se dojam koji je objekt bliži, a koji dalji od točke fiksacije očiju. Postoje posebne stanice u mozgu koje otkrivaju retinalni disparitet. Te stanice, u stvari, otkrivaju „karakterističnu dislokaciju korespondentnih detalja“ pri usporedbi dviju slika dobivenih od dvaju oka. To u stvari znači da stanice registriraju razlike u poziciji detalja kad se slike usporede. Naziv za te specijalizirane stanice jest „disparatno selektivne stanice“ i one se među ostalim stanicama nalaze u vidnoj kori velikog mozga, u okcipitalnom režnju. Čini se da za svaku vrstu i veličinu dispariteta koje oči mogu zahvatiti postoji odgovarajuća specijalizirana stanica. Njezinom aktivacijom mozak je obaviješten o tome da odgovarajuća dva objekta u vidnom polju nisu podjednako udaljena i da je jedan bliži, a dugi dalji za određenu veličinu. Iskorištavanjem tog mozgovnog principa funkcioniraju trodimenzionalne projekcije koje se zovu stereogrami. Stereogram se ostvaruje uređajem zvanim stereoskop, s pomoću kojeg se istovremeno projiciraju dvije slike, po jedna u svako oko. Stereogrami potječu još iz 19. stoljeća. Ako želimo biti moderniji, na istom principu funkcionira i 3D kino. Pri 3D kinoprojekciji na platnu se istovremeno prikazuju dvije projekcije koje su vrlo slične, ali ne identične. U stvari, razlika među njima upravo je onakva kakva bi trebala biti među retinalnim slikama dvaju oka kada bismo promatrali stvarni prizor u prostoru, a ne na platnu. To možete provjeriti ako skinete naočale tijekom projekcije. Opazit ćete mutnu i nejasnu sliku jer se dvije projekcije među kojima postoje razlike ne preklapaju savršeno. Naočale koje nose gledatelji u kinu polarizacijski su filteri koji propuštaju samo jednu od dvije projekcije u jedno oko, a drugu u drugo oko. Na taj način svako oko dobiva posebnu odgovarajuću sliku. Binokularne disparatno selektivne stanice u vidnoj kori se aktiviraju, kao što bi se aktivirale i prilikom prirodnog gledanja. Na taj način mozak je prevaren i mi dobivamo iluzorni dojam trodimenzionalnosti.
Postoji i specifična vrsta perceptivnog poremećaja vida kod kojeg osoba ima otežanu ili onemogućenu trodimenzionalnu percepciju iako ima zdrave oči. Taj se poremećaj zove stereosljepoća. Oko 2 % ljudi ne uspijeva vidjeti stereograme, oko 4 % ima znatnih poteškoća s time, a još dodatni postotci populacije imaju manjih poteškoća. Stereosljepoća nastaje kad se disparatno selektivni neuroni u vidnom korteksu ne razviju na adekvatan način te ne izvršavaju svoju funkciju. Taj se razvoj mora dogoditi dok je mozak još mlad, dakle u djetinjstvu. Mnoge specijalizirane stanice odraslog mozga nemaju svoju specifičnu specijalizaciju odmah pri rođenju, već je u mnogim slučajevima potrebna određena faza razvoja koja se obično događa u ranom djetinjstvu. Za vrijeme faze razvoja događa se ono što je Pinker nazvao „sklapanje mozga“ kako bismo dobili funkcionalan mozak za snalaženje u okolini. To je donekle slično (iako ne identično) tome da imamo računalo u koje je još potrebno instalirati razne programe kako bismo ga mogli koristiti za određene funkcije. Dok to ne napravimo, računalo neće moći obavljati željene zadatke. Takvo programiranje, odnosno razvoj mozga, odvija se u interakciji adekvatnih podražaja iz okoline i prirodnoj dispoziciji stanica da se specijaliziraju. Adekvatni podražaji iz okoline za razvoj stereopsisa prirodne su retinalne slike dvaju oka koje se upravo razlikuju za adekvatne retinalne disparitete, koji odgovaraju stvarnim razlikama u udaljenosti objekata. Dakle, sve što je potrebno za stereopsis je da zdravo dijete gleda svijet oko sebe s oba oka i da bude aktivno u svojoj okolini. Međutim, ako mozgu uskratimo takve podražaje za vrijeme tzv. kritične faze razvoja, neće doći do odgovarajućeg razvoja u specijalizaciji stanica. To se može dogoditi ako mozak dobiva isključivo monokularnu informaciju (samo iz jednog oka) ili ako se binokularna informacija ne može kvalitetno stopiti u jedinstvenu sliku kao što je slučaj s raznim oblicima strabizma (razrokosti). U prošlosti se nije dobro razumjela ova razvojna faza mozga i nije postojala tendencija da se na maloj djeci operira strabizam. Takva operacija smatrala se isključivo estetskom. Djeca koja su u kritičnoj fazi razvoja imala strabizam i zbog toga svoj mozak opskrbljivala neskladnim retinalnim slikama, s tek djelomičnim preklapanjem, imala su veću vjerojatnost da razviju stereosljepoću. Danas se uloga stereovida bolje razumije i postoji tendencija da se strabizam rano ispravi. Ako želite iskustvo strereosljepoće, pokušajte izvesti sljedeće. Probajte gledajući jednim okom (monokularni vid) izvesti preciznu motoričku operaciju, kao što je provlačenje konca kroz vrlo sićušnu ušicu igle. Ili probajte na druge načine s povezanim jednim okom funkcionirati u svojoj okolini.
Eksperimentalne dokaze razvoja stereopsisa otkrili su neurofiziolozi David Hubel i Torsten Weisel koji su istraživali karakteristike stanica vidnog sustava na mačkama i majmunima tijekom 60-ih i 70-ih godina 20. stoljeća. Za svoja su otkrića dobili Nobelovu nagradu 1981. U jednom svojem glasovitom istraživanju uspjeli su na mladim mačkama i majmunima izazvati stereosljepoću bez obzira na to što su sva ostala svojstva vida ostala netaknuta. U kritičnoj dobi ranog razvoja životinje su privremeno nosile povez preko jednog oka i to je onemogućilo da se u mozgu razviju stanice koje omogućuju stereopsis. Nasuprot tome, kad su odrasli majmuni sa zdravim vidom nosili povez, čak i duže vrijeme, nije došlo do nikakve promjene u njihovu stereoskopskom vidu. Na taj je način egzaktno potvrđeno da postoje kritične faze u ranom razvoju za vrijeme kojih su se mogle pratiti promjene u strukturi i funkciji binokularnih stanica u primarnom vidnom području mozga (V1 područje). Takva otkrića također imaju značajan doprinos u razumijevanju stoljetne debate je li važnije nasljeđe ili okolina. Danas kad postoji znatno bolje razumijevanje mozga, genetike i evolucije, mogli bismo odgovoriti da iako je nasljedni utjecaj velik, za razvoj mozga i nas samih nije odgovorno ni samo nasljeđe ni samo okolina, pa čak ni jednostavna kombinacija ili mješavina nasljeđa i okoline. Potrebno je razumjeti da se za vrijeme razvoja mozak, kako je Pinker rekao, sklapa. Ponuđeni su sastavni dijelovi koji su nepovezani, nerazrađeni, „neuštimani“ i koji imaju samo osnovne funkcije. Podražajima iz okoline ti se dijelovi aktiviraju, „bude se“ te reagiraju na aktivacije susjednih neurona. Prostorni i vremenski obrasci u aktivacijama susjednih neurona utječu na to da se veze među njima modificiraju, usklađuju, pojačavaju, potiskuju i fino „uštimavaju“. Cijeli taj proces genetski je predodređen tako da mora biti završen u odgovarajućem razdoblju u kojem su neuroni prijemčivi na takve promjene. Poslije toga se oblikovani neuroni uspješno nose sa sve zahtjevnijim zadatcima okoline.
Da bi se uopće dispariteti izvukli iz slike i da bi se dobio stereoskopski vid, mozak mora monokularne slike dvaju oka stopiti i stvoriti jedinstvenu mentalnu sliku. Iako se najčešće ne ide za tim, sigurno su svi opazili da, dok gledamo dvama očima, imamo dojam samo jedne trodimenzionalne, a ne dviju dvodimenzionalnih slika. Zar nije to malo čudno? Meni i mojim prijateljima vršnjacima je još kao djeci bilo čudno da se u filmovima i stripovima slika koja je gledana kroz dvogled prikazuje kao slika unutar dva spojena kruga, a u stvari, kad sami pogledate kroz dvogled, vidite da je unutar kruga samo jedna slika. Tako je i kad gledamo samo očima – imamo samo jednu konačnu sliku. Takva jedinstvena mentalna slika zove se kiklopska slika, prema mitološkim monokularnim divovima kiklopima koje je Odisej susreo na svojim lutanjima i koji su imali samo jedno oko na sredini glave. Kiklopska slika čak stvara dojam da potječe iz sredine našeg lica, a ne iz očiju koje su smještene prema stranama lica. Međutim, postoji i bitna razlika između onoga što vide ljudi i što bi vidjeli kiklopi da su ikad postojali. Ljudi s pomoću dva oka vide jednu trodimenzionalnu sliku, a kiklopi bi s jednim okom vidjeli jednu dvodimenzionalnu sliku. Naziv „kiklopska slika“ uveo je psiholog Bela Julesz koji je proveo važne psihologijske eksperimente koji su doprinijeli razumijevanju stereopsisa kao i razumijevanju nastanka kiklopske slike.
Otvaranjem teme o spajanju dviju slika u jednu dolazimo do poznatog problema korespondencije u percepciji. Problem je u tome kako mozak uopće zna kako će spojiti dvije slike, iako nisu potpuno identične, u jednu, tako da se idealno poklapaju. Dakle, kako jedna slika uspješno korespondira drugoj. Laički bi odgovor bio da mozak prvo identificira sve objekte na svakoj slici i onda jednostavno spaja identične objekte: krušku s kruškom, jabuku s jabukom, a mačku s mačkom. Takav odgovor može dati netko tko nije upoznat koliko je složen problem vidne identifikacije objekata. Potrebna je značajna neuronska kompjutacija da znamo da gledamo mačku, a ne krušku. Dakle, možemo sad naučiti da je vidna identifikacija izuzetno složen zadatak i jedan od krajnjih ishoda vidnog perceptivnog procesiranja. Vidna se identifikacija među ostalim služi trodimenzionalnim oblikom objekta da bi ostvarila cilj, a ne obrnuto. Prema tome, moramo pretpostaviti da se stereoskopsko stapanje slika događa prije identifikacije objekata. Drugim riječima, stereopsis je moguć čak i onda kad u monokularnoj slici ne vidimo nikakav smislen objekt omeđen obrisima. Bela Julesz to je dokazao u svojem najpoznatijem stereoskopskom eksperimentu u kojem je koristio tzv. nasumično-točkaste stereograme. Julesz je ispitanicima dao stereogram – u svako pojedino oko dvije slične slike koje su se razlikovale za odgovarajući retinalni disparitet (slično kao što u 3D kinu svako oko dobije svoju sliku). Već smo spomenuli da su statični slikovni stereogrami bili pomodni u 19. stoljeću. Međutim, Juleszov stereogram bio je različit od svih prije njega. On je zadao „slike“ koje ne sadrže nikakav poznati ili nepoznati, konkretni ili apstraktni objekt, čak ni ikakvu liniju. Slika sadrži samo „šum“ od sitnih točkica. Drugim riječima, slike za nasumično-točkasti stereogram činile su gusto i nasumično raspoređene crne i bijele točkice, bez da tvore ikakav oblik. Slike namijenjene lijevom i desnom oku bile su gotovo identične – razlikovale su se u tome što je jedan komadić površine na desnoj slici bio pomaknut ulijevo za vrijednost retinalnog dispariteta. Vidnom mozgu to je bilo dovoljno da uspješno odradi svoj posao. Budući da je djelić istočkane površine na jednoj slici bio malo pomaknut, ispitanici su tijekom gledanja slika kroz stereoskop s iznenađenjem opazili kako odgovarajući dio istočkane površine djeluje kao da je isturen u prostoru prema opažaču i naizgled bliži od ostatka površine. Dobivena je treća dimenzija na slici bez objekata. Time je Julesz dokazao da za rješenje problema korespondencije nije potrebno prvo identificirati objekte na slici, već da neuronska kompjutacija nastoji poredati i povezati odgovarajuće sitne djeliće slika dvaju oka na odgovarajući način služeći se elementarnim informacijama kao što su dispariteti. Ilustracija nasumično točkastog stereograma nalazi se na slici 5.2.
Postoji više računalnih neuronskih modela koji pokušavaju riješiti problem korespondencije, tj. pokušavaju objasniti kako to neuroni povezani u mrežu, koji primaju aktivnost s dvije retine (lijevog i desnog oka) i koji se međusobno pojačavaju i prigušuju (ekscitiraju i inhibiraju), uspijevaju stopiti dvije slike u jednu ispravnu reprezentaciju. Dodatna poteškoća s problemom korespondencije je što korišteni računalni algoritam u spomenutim modelima može proizvesti više od jednog rješenja tako da mora postojati mehanizam koji bira ono najbolje. Dosadašnja istraživanja sugeriraju da su neuronske stanice u raznim područjima vidne kore (primarno vidno područje (V1), srednje temporalno područje (MT) i srednje superiorno medijalno područje (MST)) uključene u rješavanje tog problema. Problem korespondencije još uvijek nije zadovoljavajuće riješen ni u robotskom ili računalnom vidu. Ne zna se još do krajnjih detalja kako to mozak rješava. Za sada postoje dobre pretpostavke i dobri opisi. Također se pretpostavlja da se aktivnost odvija u više raznih dijelova vidne kore i da aktivnost doseže čak do inferotemporalnog korteksa (IT) koji predstavlja krajnji dio ventralnog vidnog toka (više o vidnim tokovima uskoro slijedi).
Do sada smo opisali na koji način posjedovanje dvaju oka utječe na doživljaj prostora. Pritom smo postupno morali u priču uvesti neke dijelove mozga, kao što je npr. primarno vidno područje. Međutim, još nismo naučili koji se sve dijelovi mozga bave procesiranjem vidnih informacija. Da bismo bolje stekli dojam o tome, moramo se malo vratiti unatrag, na vidni signal koji napušta oko.
Snop aksona koji izlaze iz oka zove se vidni živac. Dva vidna živca, iz lijevog i desnog oka, približavaju se te na mjestu koje se zove optička hijazma dolazi do djelomičnog križanja vlakana. Ilustracija optičke hijazme nalazi se na slici 5.3. Dio vlakana koji dolazi iz područja očne retine koja je bliža nosu, prelazi u suprotnu hemisferu mozga (recimo iz lijeve u desnu hemisferu), dok se dio vlakana koji dolazi iz dijelova retine koji su bliži sljepoočnici ne križa, odnosno ostaje u istoj hemisferi. Takvim djelomičnim križanjem postiže se da impulsi iz lijevog vidnog polja završavaju u desnoj hemisferi mozga i obrnuto. Fokus vidnog polja završava u obje hemisfere. Nakon optičke hijazme vlakna se dijele u dva vidna puta: primarni i sekundarni. Primarni (genikulostrijarni) put je evolucijski mlađi te sadrži više vlakana, gotovo 90 %. Taj vidni put imaju isključivo primati (uključujući i ljude). Vlakna primarnog puta protežu se do talamusa – glavne centrale u velikom mozgu u kojoj se prekapča većina osjetilnih i motoričkih vlakana te koji je uključen u regulaciju pobuđenosti i budnosti. Jezgra u talamusu koja je dio primarnog vidnog puta, zove se lateralna koljenasta jezgra jer je savijena poput koljena i ona, među ostalim, omogućuje prostorno i vremensko usklađivanje impulsa koji stižu iz lijevog i desnog oka. Jezgra sadrži šest slojeva od kojih po tri izmjenično pripadaju impulsima iz jednog, odnosno drugog oka. Većina neurona koje ova jezgra sadrži spadaju u dva tipa: parvo stanice koje su važne za percepciju boje i oblika te magno stanice koje su važne za percepciju gibanja i dubine (treće dimenzije). Nakon obrade signala i prekapčanja u talamusu impulsi nastavljaju dalje prema stražnjem, okcipitalnom dijelu mozga.
Već smo spomenuli da je okcipitalni režanj u cijelosti posvećen vidu. U okcipitalnom režnju nalaze se jedno primarno i nekoliko sekundarnih područja za vid. To je primarno područje V1 te više sekundarnih područja poput područja V2 i V3. Uskoro će biti više riječi o pojedinim vidnim područjima. Većina živčanih signala primarnog vidnog puta dospijeva do primarnog vidnog korteksa (V1). Neki se režnjevi dalje dijele na manja područja. Recimo, sredinom parijetalnog režnja prolazi intraparijetalna brazda. Područje iznad te brazde zove se superiorni parijetalni mali režanj, a područje ispod brazde zove se inferiorni parijetalni mali režanj. Oba područja imaju specifične funkcije u vidnom prostornom procesiranju.
Sekundarni (tektopulvinarni) vidni put evolucijski je stariji i sadrži manji dio svih vlakana koja potječu iz oka (oko 10 %). Kod riba, vodozemaca i gmazova to je jedini vidni put. Ptice i neprimatski sisavci imaju po još jedan specifičan vidni put osim ovog, ali taj nije genikulostrijarni, kao kod ljudi i primata. Sekundarni put važan je za refleksno opažanje i reagiranje na pokretne podražaje u vidnom polju. Takvi refleksni pokreti najvažniji su za mišiće očiju koji tada refleksno pokreću oči prema smjeru gibanja pokretne mete u vidnom polju. Sekundarni vidni put, nakon optičke hijazme, prvo doseže dvije kvržice – kolikule superior koje se nalaze u području filogenetski starijeg, srednjeg mozga, na moždanom deblu, koje se zove tektum. Nakon kolikula superior živčani impulsi dolaze do jedne od jezgri u talamusu koja se zove pulvinarna jezgra ili, jednostavno, pulvinar. Ta je jezgra važna u procesima ljudske vidne pažnje, a ozljeda pulvinara narušava vidnu pažnju i pokrete očiju. Ozljede primarnog vidnog puta i pogotovo primarnog vidnog korteksa mogu kod ljudi rezultirati sljepoćom. To se zove kortikalna sljepoća. U toj situaciji, iako oči nisu oštećene, oštećeno je V1 područje korteksa gdje nastaje primarna vidna reprezentacija. Međutim, ako je sekundarni vidni put očuvan, pacijenti će moći demonstrirati neobično ponašanje koje se naziva „slijepi vid“. Pacijent će očima pratiti pokretnu metu, orijentirat će se ispravno prema pokretnom podražaju i davat će prostorne procjene bolje nego slučajnim pogađanjem, iako će tvrditi da je slijep i da ništa ne vidi. Dakle, sekundarni vidni put odrađuje svoj posao, zdravi dio vidnog sustava reagira, iako pacijent nije toga svjestan. U nastavku tog puta živčani impulsi novim vlaknima nastavljaju uglavnom do sekundarnog V2 područja u vidnom korteksu.
Na samom kraju okcipitalnog režnja smješteno je primarno vidno V1 područje. Drugi naziv za primarno vidno područje je strijarni korteks zbog karakterističnih pruga vidljivih golim okom. V1 područje prima glavni vidni ulaz koji stiže primarnim vidnim putem te započinje s procesiranjem boje, pokreta, prostora i oblika. V1 područje ima tzv. retinotopičnu organizaciju što znači da je retinalna slika i dalje prostorno očuvana u obrascima živčane aktivnosti na V1 području. Susjedne lokacije u vidnom polju reprezentirane su grupama susjednih neurona na površini V1 korteksa. Cijelo vidno polje preslikano je na V1 područje mozga. Takvih retinotopičnih vidnih mapa ima još mnogo u cijelom vidnom sustavu i mogu se naći i u regijama srednje i visoke razine obrade vidnih informacija. Čini se da svaka mapa odrađuje neku specifičnu vrstu obrade vidne informacije. Tzv. rane vidne mape mogu se naći u okcipitalnim područjima V2, V3, V4/V8. Osim toga mape su identificirane i u dorsalnom toku koji se prostire prema parijetalnom režnju (tzv. „gdje sustav“).
Primarno područje V1 sadrži tzv. jednostavne kortikalne stanice čija su receptivna polja specijalizirana za detekciju jednostavnih oblika poput malih linija i rubova određene orijentacije. Receptivno polje mali je djelić vidnog polja gdje, ako se pojavi odgovarajući vidni podražaj, dolazi do promjene aktivnosti odgovarajuće stanice. Ako je podražaj istog oblika i orijentacije kao i receptivno polje specijalizirane stanice, ta će se stanica aktivirati. Recimo, ako na slici postoji linija ili rub pod nagibom od 20°, aktivirat će se stanice koje su zbog oblika svojeg receptivnog polja osjetljive upravo na taj podražaj. Ako se pojavi linija ili rub s nagibom od 30°, aktivirat će se druga živčana stanica. Na taj način vidni sustav već u ranim fazama obrade vidne informacije može izdvajati obrise likova kombiniranjem aktivnosti onih stanica koje su potrebne da se opiše neki obris. Neuroznanstvenici David H. Hubel i Torsten N. Weisel u svojim su istraživanjima mikroelektrodama snimali aktivnost pojedinih moždanih stanica. Oni su zaslužni za otkrivanje više tipova specijaliziranih stanica u vidnom korteksu. Također su otkrili da V1 područje ima posebno zanimljivu i pravilnu organizaciju stanica. Stanice s istim orijentacijskim svojstvima organizirane su u stupce. To se naziva stupčasta organizacija primarnog vidnog korteksa. Zbog takve su organizacije sve stanice s jednim tipom orijentacije poredane jedne iznad druge, u stupac sa specifičnom prostornom orijentacijom. Pored njih je novi stupac gdje su poredane stanice s prvom sljedećom orijentacijom itd. Cijeli niz tih stupaca opisuje svih 360° stupnjeva mogućih orijentacija. Onda niz kreće ispočetka kako bi cijelo V1 područje bilo gusto prekriveno svim specifičnim orijentacijama stanica. Osim orijentacijskog uređivanja stanica, Hubel i Weisel otkrili su da su nizovi stupaca organizirani i prema očnoj dominantnosti. Očna dominantnost znači da stanica ima tendenciju da odgovara na signal iz jednog određenog oka, lijevog ili desnog. Dakle, niz stupaca posvećen je signalima iz lijevog oka, a odmah tijesno uz njega niz je stanica istih receptivnih polja i orijentacija koji je specijaliziran za signale iz desnog oka. Nakon toga opet slijedi red s dominacijom lijevog, pa opet desnog oka itd. Pretpostavlja se da očna dominacija stanica i njihova izmjenična poredanost ima važnu ulogu upravo u binokularnom vidu i u rješavanju problema korespondencije. Na temelju usporedbe aktivnosti odgovarajućih stanica s lijevom i desnom dominacijom može se vršiti analiza retinalnog dispariteta.
Oko primarnog vidnog područja u okcipitalnom režnju raspoređeno je više sekundarnih područja koja se zajedno nazivaju i ekstrastrijarni korteks. Oko V1 područja nalazi se sekundarno V2 područje, slijede područja V3, V4 i tako dalje do V8 te još neka područja drukčijih naziva. Npr. V2 i V3 područje imaju stanice sa sve većim i složenijim receptivnim poljima, što uvjetuje njihovu aktivaciju na sve složenije oblike. Psiholozi i neuroznanstvenici Kalanit Grill-Spector i Rafael Malach tumače da su dva temeljna načela po kojima je ustrojen vidni korteks hijerarhijsko procesiranje i funkcionalna specijalizacija. Hijerarhijsko procesiranje odnosi se na to da se konačna vidna percepcija postiže postupnim procesom u kojem se jednostavna skica koja nastaje u V1 području, obradom u kasnijim područjima, transformira u sve složeniju, apstraktniju, cjelovitu i multimodalnu repezentaciju. Multimodalno znači da može koristiti informacije drugih osjetilnih modaliteta, poput dodira i kinestezije. Drugo načelo je funkcionalna specijalizacija i ona se odnosi na specijalizirane neuronske putove i područja koja procesiraju različite aspekte vidne scene, čime se omogućuje paralelna obrada. Tako se vidni sustav sastoji od paralelnih, hijerarhijskih, procesirajućih tokova koji su specijalizirani za određenu funkciju, odnosno za rješavanje određenog perceptivnog problema. Među prvima su tu ideju artikulirali američki neuropsiholog Mortimer Mishkin i njegovi suradnici u člancima koji su izašli još početkom 1980-ih godina. Oni su izdvojili dva vidna „toka“ ili sustava koji se protežu izvan okcipitalnog režnja. Jedan od njih (tzv. dorsalni tok) proteže se u područja parijetalnog režnja, a drugi (ventralni tok) u područja temporalnog režnja. Prvi se sustav još naziva „gdje sustav“ i povezan je s prostornom lokalizacijom i vidno vođenom akcijom. Drugi se sustav naziva „što sustav“ te je povezan s identifikacijom oblika i objekata. Kako se može vidjeti, razni dijelovi vidnog sustava imaju visoku razinu funkcionalne specijalizacije. Posvećeni su izvršenju specifičnih zadataka. Oba vidna sustava započinju u primarnom V1 području i prolaze kroz sekundarna područja V2 i V3. Nakon toga je grananje više izraženo tako da „što sustav“ ide prema temporalnom režnju i pritom obuhvaća specifična područja koja se protežu od V4 sve do inferotemporalnog (IT) područja u temporalnom režnju. Među njima značajnu ulogu u razlikovanju poznatih i nepoznatih objekata ima LOC (lateralni okcipitalni kompleks) koji uključuje LO (lateralno okcipitalno područje) i dio fuziformnih područja. Tu su također i ventralna područja koja su važna za prepoznavanje objekata, lica i specifičnih lokacija u okolini sadržanih u VOT području mozga (ventralno okcipito-temporalno područje). U prepoznavanju objekata i lica važna je fuziforma vijuga, tj. fuzifornmo područje za lica (FFA – fusiform face area), specijalizirano za percepciju lica. Za prepoznavanje specifičnih okolinskih lokacija važno je područje PPA (parahipokampalno područje za mjesta).
„Gdje sustav“ grana se prema parijetalnom režnju i nakon područja V3 obuhvaća područja MT (srednje temporalno, koje se još zove i V5 područje) i MST (medijalno superiorno temporalno područje). Ta dva područja smatraju se ključnima za percepciju gibanja. Tu je još i područje V7, važno u analizi simetričnosti. Tok se dalje proteže u posteriorni dio parijetalnog režnja korteksa gdje važnu ulogu igra lateralno intraparijetalno područje (LIP) i Broadmanovo područje 7 (koje zahvaća tzv. prekuneus te superiorni parijetalni mali režanj). Prikaz „što“ i „gdje“ sustava (dorsalnog i ventralnog vidnog toka) nalazi se na Slici 5.4.
Kao posljedica anatomske i funkcionalne specifičnosti vidnog mozga postoje specifični poremećaji. Oni su posljedica oštećenja (lezija) specifičnih područja mozga. Takvi poremećaji, kad govorimo o lezijama ekstrastrijarnog vidnog korteksa, zovu se vidne agnozije. Riječ agnozija nastala je od grčkih riječi koje znače „ne znati“. Kod vidnih agnozija, vid pacijenta je očuvan, ali oštećena je obrada vidne informacije i zbog toga postoje specifični deficiti u vidnom percipiranju. Vidne agnozije dijelimo na dva osnovna tipa. Prvi su aperceptivne vidne agnozije, kod kojih je onemogućeno generiranje cjelovitog percepta iz vidnih informacija. Aperceptivna vidna agnozija najčešće nastaje oštećenjem sekundarnih vidnih područja u okcipitalnom režnju. Pacijenti s aperceptivnom vidnom agnozijom mogu obratiti pažnju na objekt i mogu intetificirati dijelove objekta, ali imaju poteškoće u povezivanju dijelova u cjelinu i identificiranju objekta. Također imaju poteškoće s precrtavanjem objekata. Drugi su tip agnozija asocijativne vidne agnozije, kod kojih je narušena ili onemogućena identifikacija objekta. Percept se formira, ali pacijenti mu ne mogu odrediti značenje, funkciju ili ime. Ne mogu ga asocirati s njegovim značenjem. Taj tip vidnih agnozija često nastaje zbog lezija mozga na granici između okcipitalnog i temporalnog režnja. Među asocijativne agnozije ubrajaju se i poteškoće u prostornom vidnom procesiranju koje nastaju uslijed oštećenja na granici vidnog i parijetalnog režnja.
Agnozije se mogu podijeliti prema pripadnosti ventralnom („što sustav“) i dorsalnom toku („gdje sustav“). Tako prema istraživaču Martinaudu ventralnom toku pripadaju prozopagnozija (za lica), akromatopsija (za boje), aleksija (za riječi) i topografognozija (za orijentire u okolini). Dorsalnom toku pripadaju akinetopsija (za gibanje), orijentacijska agnozija (za raspored objekata u prostoru). U nastavku teksta bit će opisane neke od njih.
Prozopagnozija jedan je od primjera asocijativne vidne agnozije. Radi se o specifičnoj agnoziji kod koje pacijent ne može prepoznati ljudska lica. Pacijent najčešće zna da vidi nečije lice, ali ne može prepoznati osobu na temelju lica. Mora se služiti dodatnom informacijom kao što je boja glasa, karakteristična odjeća ili specifična tema o kojoj ta osoba govori. Ponekad pacijenti ne prepoznaju čak ni svoje vlastito lice. Prozopagnozija je povezana s lezijama donjih dijelova okcipitalnog i temporalnog režnja. U tom području nalazi se fuziformna vijuga za koju se danas zna, na temelju tehnika moždanog oslikavanja, da igra ključnu ulogu u percipiranju lica.
Obrada informacije o boji odvija se u mnogim dijelovima vidnog sustava. Od retine (receptori specijalizirani za različite pojase spektra, horizontalne stanice i parvo ganglijske stanice), preko lateralne koljenaste jezgre u talamusu do V1 područja vidnog korteksa. Nije sasvim jasno postoji li jedno glavno područje za boju u ekstrastrijarnom korteksu. Klinička istraživanja pokazuju da oštećenja ventralnog okcipitotemporalnog područja vode agnoziji koja se zove akromatopsija i označava sljepoću na boje. Moždano oslikavanje pokazuje da su za boju važna ekstrastrijarna područja u ventralnom dijelu okcipitalnog režnja. To su susjedna područja V4 i V8 koja reagiraju znatno intenzivnije na obojeni podražaj nego na podražaj koji se temelji na varijacijama u svjetlini.
Među vidnim agnozijama treba spomenuti i simultanagnoziju. Ona se načelno odnosi na nemogućnost pacijenta da istovremeno percipira više od jednog objekta. Međutim, situacija je ponešto složenija zato što postoje dva tipa simultanagnozije – ventralna i dorsalna, ovisno o mjestu gdje je nastala lezija, tako da svaki od tipova pripada svojem vidnom toku. Ventralna simultanagnozija nastaje oštećenjem na inferiornoj poveznici okcipitalnog i temporalnog režnja. Pacijenti mogu opaziti više objekata istovremeno, ali mogu prepoznati jednog po jednog. Dorsalna simultanagnozija nastaje oštećenjima parijetalnog i okcipitalnog režnja. Pacijent ne može obratiti pažnju na više od jednog objekta. Simultanagnozija se dovodi u vezu i s prostornim poremećajem poznatim kao Balintov sintrom. Taj sindrom obuhvaća kombinaciju poremećaja koja uključuje simultanagnoziju, okulomotornu apraksiju (poteškoće u fiksiranju pogleda) i optičku ataksiju (poteškoće u usmjeravanju ruke u smjeru određenog objekta).
Kod topografagnozije (topografska agnozija) narušena je sposobnost dosjećanja i pronalaženja ruta zbog nemogućnosti identifikacije poznatih orijentira. Lezija obično pogađa okcipitototemporalni korteks, medijalno temporalno područje desne hemisfere te parahipokampalnu vijugu. Novija literatura navodi da taj poremećaj treba razlikovati od topografske disorijentacije.
Među sekundarnim vidim područjima u korteksu važnu ulogu za percepciju gibanja ima MT (medijalno temporalno područje) koje je još poznato i kao vidno područje V5, a osim njega i MST (medijalno supratemporalno područje). Prije njih, u toku procesiranja gibanja sudjeluju područja V1, V2 i V3. Čini se da MT područje sadrži neurone koje su selektivno osjetljivi na smjer gibanja. Ti se neuroni mogu selektivno adaptirati prilikom istraživanja naknadnog efekta gibanja. U istraživanjima naknadnog efekta gibanja ispitanici moraju dovoljno dugo gledati u isti jednolični pokretni obrazac (recimo u prirodi možete tako gledati vodopad) koji onda aktivira samo jednu vrstu stanica osjetljivih na gibanje. Zbog produžene aktivacije stanice se zamore. Ako nakon toga brzo pogledamo statične objekte, dobit ćemo iluzorni dojam da se pomiču u suprotnom smjeru. Naknadni efekt gledanja pokretnih meta zove se i iluzija vodopada. Kliničke su studije pokazale da je jedan tip agnozija, poznatih kao akinetopsija, povezan s oštećenjem dijela MT područja. Akinetopsija je neobični poremećaj, koji se još naziva sljepoća na gibanje, kod kojeg pacijent ne može percipirati gibanje iako bez problema percipira statične objekte. No stvar je u vezi s percepcijom gibanja još složenija. Zasebno se obrađuju nebiološko (recimo kotrljanje kamena niz kosinu) i biološko gibanje (mačka koja trči ili riba koja pliva). Očito je evolucija kao poseban problem percepcije izdvojila percepciju biološkog gibanja, koje opažamo na sasvim drukčiji način. Za obradu vidnih informacija o biološkom gibanju zaduženo je specifično područje – superiorna temporalna brazda (STS) čije stanice pokazuju povećanu aktivnost prilikom promatranja hodanja, trčanja i drugog biološkog gibanja ljudi i životinja, ali ne i za slučajno gibanje u vidnom polju (npr. nasumično gibanje točkica na ekranu). Čini se da je to područje također povezano i sa sustavom „zrcalnih“ neurona koji se aktiviraju prilikom promatranja i izvođenja iste aktivnosti te su važni za sposobnost imitiranja, jezične sposobnosti i socijalnu kogniciju.
Topografska disorijentacija poremećaj je koji uključuje gubitak sposobnosti da se navigira i snalazi u velikom okolišu. Pacijenti ne mogu naći i opisati rutu kretanja. Pacijenti obično imaju desne ili bilateralne lezije u posteriorno parijetalnom području ili superiorno parijetalnom području. Neke od varijacija poremećaja uključile su poteškoće u razumijevanju alocentričnih prostornih odnosa i uključivale su oštećenja desne retrosplenalne regije i medijalni parijetalni režanj.
Orijentacijska agnozija i agnozija za zrcalne podražaje poteškoće su u identifikaciji orijentacije objekta u prostoru i pacijenti s tom agnozijom ne mogu razlikovati objekte koji su rotirani na nekoj od ravnina u prostoru i/ili pak zrcalne prikaze objekata. Ti su poremećaji povezani s bilateralnim lezijama ili oštećenjem u desnom okcipitotemporalnom području.
Oštećenja u parijetalnom režnju mogu rezultirati i agnozijama koje ometaju integraciju vidnih i tjelesnih informacija. Takve agnozije uključuju autotopagnoziju (poteškoća u lokalizaciji i orijentaciji dijelova tijela), heterotopagnoziju (lokaliziranje i pokazivanje tuđih dijelova tijela), i prst-agnoziju (poteškoća u razlikovanju, imenovanju i prepoznavanju prstiju) koja je povezana s lezijama u angularnoj vijugi.
Prostorni vid mora riješiti više problema, odnosno ispuniti više zadataka koji će omogućiti uspješno snalaženje u prostoru. Dakle, koji su to sve zadatci koje prostorni vid rješava? Prvo, tu je zadatak stvaranja prostornih mapa. Moramo uočiti veliku razliku između retinalne mape i prostorne mape. Retinalna mapa slika je koju retina u jednom trenutku zahvaća. Drukčije kazano, to je trenutno vidno polje koje je preslikano na retinu. No budući da se naša glava i naše oči stalno pomiču, i retinalna mapa stalno se mijenja. Na primjer, ako gledamo u čašu vode koja se nalazi na stolu, u tome trenutku ta scena određuje našu retinalnu mapu koja se u mozgu vidno obrađuje na razne načine. Međutim, što će se dogoditi ako se okrenemo na drugu stranu? Tada čaša više nije u našem vidnom polju. Znači li to da je ona izbrisana iz našeg doživljaja prostora? Nipošto. Ona je dio jedne apstraktnije reprezentacije prostora koju zovemo prostorna mapa. Mi smo i dalje svjesni prisutnosti čaše iza nas iako ju ne vidimo. Svjesni smo i drugih važnih objekata koje smo već skenirali pogledom i znamo gdje se nalaze u odnosu na nas same. Recimo, znamo da će ispred nas, ako se opet okrenemo, još uvijek biti stol s čašom. Znamo, recimo, i na kojoj je strani izlaz iz prostorije. Nadalje, u zatvorenom prostoru znamo da je iznad nas strop, a takvih je primjera još mnogo. Da bi se uspješno izvelo takvo mapiranje, „gdje sustav“ mora ne samo analizirati vidnu scenu koju opažamo već i istovremene informacije o pokretima tijela, glave i očiju. Nadalje, taj sustav mora riješiti problem vlastita kretanja u prostoru. Prostorna mapa nije nam od neke koristi ako se ne možemo koristiti tim prostorom, kretati se u njemu i dohvaćati objekte. Stoga je sustav osjetljiv na specifična strujanja detalja u vidnom polju koja se zovu vekcije ili optički tijek. Primjerice, ako se detalji slike koju gledamo šire iz središta našeg vidnog polja prema periferiji, to je znak da se krećemo prema naprijed, točno prema središtu vidnog polja. Prema brzini strujanja detalja može se odrediti i vlastita brzina. Postoje vekcije koje signaliziraju kretanje unaprijed, unatrag, bočna kretanja i kružna kretanja. Konačno, informacija o kretanju mora utjecati na mozgovno motoričko procesiranje te tako kontrolirati optimalnu brzinu i smjer kretanja. Zbog toga mora postojati odgovarajuća komunikacija prostornih mapa s motoričkim sustavima mozga koji su smješteni u frontalnom režnju. Zbog ovih specifičnih problema stanice dorsalnog toka imaju svoje specijalizacije. Stanice reagiraju na zajednički neuronski ulaz iz retine i iz mišića očiju i vrata. Zatim, one reagiraju na specifične vekcije te okidaju impulse u skladu s područjima za planiranje akcija.
Prostorno procesiranje počinje od jednostavnih stvari. Treba odrediti dimenzije u prostoru. Dimenzije gore-dolje i lijevo-desno neposredno su prisutne u dvodimenzionalnoj retinalnoj slici. Ipak ispada da je lakše odrediti dimenziju gore-dolje od dimenzije lijevo-desno. Možda je to i stoga što je gore-dolje dimenzija potpomognuta osjećajem sile gravitacije, a lijevo-desno dimenzija je relativna, jer ovisi o tome kako smo okrenuti. Što je jednom čovjeku lijevo, drugom može biti desno. Neki ljudi imaju veći ili manji problem u brzom određivanju što je lijeva ili desna strana. Jedan moj prijatelj imao je manjih problema s takvim snalaženjem kad bi morao brzo reagirati. Pričao je da, dok je služio vojnu obvezu, kad bi časnik naglo zaurlao: „Nadesno!“ on u prvom mahu ne bi znao na koju se stranu okrenuti i onda bi se brzo podsjetio osjećaja u rukama i prstima dok svira harmoniku, što je učio još kao dijete. Budući da se lijeva i desna ruka na harmonici različito pozicioniraju, što stvara različit osjećaj u rukama, u istom bi trenutku znao koja je lijeva, a koja desna ruka, odnosno strana tijela. Neki ljudi imaju znatno veće probleme u snalaženju na prostornoj dimenziji lijevo-desno. Recimo, u literaturi je opisan slučaj pacijentice koja je precrtavala Reyevu složenu figuru (to je jedan neuropsihološki test za testiranje više funkcija koje uključuju vidno-prostorne sposobnosti, pažnju, pamćenje i planiranje) i precrtavala ju je zrcalno, iako je za vrijeme precrtavanja stalno gledala u neizvrnuti original. Pretpostavlja se da do takvih ozbiljnijih poremećaja u doživljaju lijevog i desnog može doći uslijed oštećenja parijetalnog režnja u bilo kojoj hemisferi.
Drugi je važan problem određivanje treće dimenzije, odnosno dubine prostora. O tome smo pisali već u prvom dijelu ovog poglavlja kad smo govorili o važnosti posjedovanja dvaju oka, binokularnom gledanju, retinalnom disparitetu, o specijaliziranim stanicama osjetljivim na disparitet i stereosljepoći. Opisali smo i više područja dorsalne struje koje su uključene u taj proces.
Treći važan aspekt procesiranja prostorne informacije određivanje je referentnog okvira. To se odnosi na razumijevanje lokacije nekog objekta, ovisno o nekoliko referentnih točaka. Egocentrični referentni okvir onaj je u čijem smo središtu mi sami. Dakle, mi određujemo lokaciju i smjer objekata oko nas u odnosu na nas same. Međutim, situacija je složena jer postoje tri centra na koja se možemo referirati: naše tijelo, naša glava i naše oči. Zamislimo da stojimo i ispred nas je više ljudi. Recimo da je točno ispred nas Ivan, lijevo od njega je Marta, a lijevo od nje je Suzana. Naša je glava malo zakrenuta ulijevo, tako da je usmjerena prema Marti, a naš pogled je još malo skrenuo ulijevo i fiksira Suzanu. Možemo koristiti „tijelocentrični“, „glavocentrični“ i „okocentrični“ referentni okvir. Prema prvom, reći ćemo: „Ivan je točno ispred mene.“ Prema drugom rekli bismo: „Moja je glava okrenuta prema Marti.“, a prema trećem: „Sad gledam točno u Suzanu.“
Potpuno druga vrsta referentnog okvira jest alocentrični referentni okvir, kad određujemo prostorne odnose objekata jednih u odnosu na druge, a da se ne referira na nas same. Recimo, „Čaša je na stolu.“ ili „Brod je udaljen od pristaništa 200 metara.“ Lokaliziranje objekata prema egocentričnom i alocentričnom referentnom okviru čini se kao ključan korak u stvaranju prostorne mape. Čini se da značajnu ulogu u egocentričnom lokaliziranju imaju procesi koji se odvijaju u stanicama parijetalnog režnja i lateralno intraparijetalnom području (LIP), dok je za alocentrično procesiranje važno područje 7a (u Broadmanovom području 7) koje je dio superirnog parijetalnog malog režnja. Zanimljivo je da su otkrivene veze tog područja s parahipokampalnom regijom koju smo spominjali kao dio ventralnog „što“ toka koji je specijaliziran za identifikaciju mjesta. Ima smisla da je alocentrična koordinacija povezana s procesima koji identificiraju pojedine lokacije. To je jedan od primjera koji pokazuje da dorsalni „gdje sustav“ i ventralni „što sustav“ nisu neovisni jedan o drugome, već da surađuju u raznim zadatcima.
Kognitivna psihologinja i neuroznanstvenica Marie Banich sa Sveučilišta Boulder u Koloradu navodi da je zadatak za referentne okvire složen jer podrazumijeva određenu vrstu specijalizacije stanica za svaki oblik okvira. Ono što još dodatno povećava složenost zadatka jest to što je parijetalni korteks multimodalno (nekad zvano i multisenzorno) područje, što znači da se u prostornom procesiranju ne koristi samo vidna informacija, već i informacija o dodiru, tijelu (kinestezija) i zvuku. Tu nastaje problem – kako se sve te multisenzorne informacije uspijevaju integrirati? Pretpostavka je da svaki od osjetilnih modaliteta konstruira svoju prostornu mapu. Tada se načinom koji još nije do kraja objašnjen te mape preklapaju i integriraju. Proučavanje aktivnosti mozga pomoću fMRI tehnike ukazuje da se vjerojatno vidne i dodirne mape integriraju u superiorom parijetalnom malom režnju prilikom zadatka „glavocentrične“ orijentacije. Klinička istraživanja na pacijentima s unilateralnim zanemarivanjem pokazuju da lezije desnog parijetalnog režnja vode zanemarivanju i pogreškama u lijevom vidnom polju (preciznije govoreći – lijevo od fiksacije očiju), ali isto tako na lijevoj strani tijela. Dakle, ozljeda parijetalnog režnja može dovesti do multisenzornog deficita vidne i tjelesne percepcije. Pacijenti s poremećajem unilateralnog zanemarivanja ne opažaju lijevu stranu raznih objekata, pa kada moraju precrtati tri poredana kruga, oni precrtaju dva: središnji i desni. Ponekad zanemaruju i lijevu stranu vlastita tijela, pa se ne odijevaju s lijeve strane ili pak ne obriju lijevu stranu lica.
Još složenije sposobnosti koje se tiču prostornog procesiranja su sposobnost manipulacije objektima, imaginacija te korištenje prostornih mapa za kretanje i snalaženje u okolini. Za manipulaciju ili konstrukciju predmeta od velike je važnosti fina motorna kontrola. Na taj način možemo obavljati brojne svakodnevne zadatke. Neuropsihološki testovi koji ispituju te sposobnosti testovi su precrtavanja složenih figura te testovi slaganja blokova. Pokazalo se da pacijenti koji su pretrpili oštećenja i u lijevom i u desnom temporalno-parijetalnom području pokazuju deficit u izvođenju navedenih zadataka.
Imaginacija ili zamišljanje odnosi se na sposobnost predočavanja objekata ili njihovih varijacija dok stvarni podražaj nije prisutan. Recimo, ako vam kažemo da zatvorite oči i da zamislite stablo jabuke sa zrelim plodovima, pretpostavljamo da to možete bez problema učiniti. Također, ako kažemo da zamislite da jabuka pada sa stabla i kotrlja se po travi, i to možete zamisliti. Jedna od klasičnih paradigmi u kognitivnoj psihologiji za ispitivanje imaginacije, koju su među prvima u 70-ima koristili psiholozi Roger Shepard i Jacqueline Metzler, zadatak je mentalne rotacije u kojem se ispitanicima istovremeno zadaju dvije slike apstraktnog 3D objekta, za koje ispitanik mora što prije odgovoriti pripadaju li istom ili različitim objektima. Trik je u tome što su objekti zarotirani u prostoru u odnosu jedan na drugog. Istraživanja su pokazala da, što je veći otklon u rotaciji između dva prikazana objekta, ispitanicima treba proporcionalno više vremena za točan odgovor. To indirektno dokazuje da ispitanici mogu rotirati mentalne objekte u svojem umu procesom imaginacije na sličan način kao što se stvarni objekt rotira u prostoru. Zaključilo se da je mentalna rotacija kontinuirana transformacija mentalnog objekta pri kojoj se zamišljeni objekt glatko rotira u našem umu. U kasnijim istraživanjima koja su koristila tehnike funkcionalnog oslikavanja mozga, tijekom zadatka mentalne rotacije otkriveno je da se pojačana aktivacija mozga događa u superiornom parijetalnom malom režnju (SPL) u obje hemisfere i da je nešto jača aktivnost zabilježena u desnoj hemisferi. Također je otkriveno da se količina moždane aktivacije pojačava sa stupnjem rotacije. Dakle, SPL je aktivniji ako u svojem umu rotiramo mentalni objekt za 120° nego ako je iznos mentalne rotacije recimo 40°.
Kretanje i snalaženje u okolini zove se prostorna navigacija. To je vrlo važna sposobnost s pomoću koje možemo svladavati prostor i doći do željenih lokacija. Recimo, ako želimo pješačiti od svojeg stana do škole. Čak se možemo odlučiti da krenemo putem koji još nismo koristili i uspješno ćemo izvršiti zadatak. Ili ako vozimo automobil do drugog grada. Možemo unaprijed proučiti put i stvoriti si mentalnu prostornu mapu zahvaljujući kojoj ćemo znati koje ceste treba birati, iako nam u tome mogu pomoći i prometni znakovi. Nekad se dogodi, u novim ambijentima kao što je recimo novi grad, da prostorne mape nisu dovoljno pouzdane pa zalutamo. Ponekad, da bismo se lakše snašli, pamtimo upečatljive objekte kraj kojih moramo proći na svojem putu. Recimo, određena benzinska pumpa, pa lijevo, pa određeni park, pa desno, pa određena karakteristična zgrada, pa opet desno i onda još dva raskrižjaa ravno. Čini se da postoje dvije osnovne strategije za prostornu navigaciju. Jedna se strategija temelji na prostornim mapama i prostornom predočavanju, a druga na stazi s karakterističnim orijentirima kao što su npr. benzinska pumpa, park i karakteristična zgrada. Ova druga strategija ne mora se temeljiti na prostornoj mapi, već na razumijevanju uputa i stoga se smatra svojevrsnom verbalnom strategijom. Promatrač ovdje doživljava prostor prvenstveno na temelju egocentričnog referentnog okvira. S druge strane, ako koristimo prostornu mentalnu mapu prostora, onda u njoj procjenjujemo svoju trenutnu poziciju. Takav je način doživljaja prostora na temelju alocentričnog referentnog okvira. Za testiranje tih sposobnosti koriste se zadatci labirinta. Pokazalo se da u takvim zadatcima ljudi mogu koristiti obje strategije te da deficiti u izvedbi takvih zadataka, iako su u pravilu uzrokovani oštećenjem desnog parijetalnog područja, također mogu biti uzrokovani i oštećenjem temporalnih područja, naročito u situacijama kada se mogu koristiti verbalne strategije za rješavanje zadatka.
Konačno, preostalo je da objasnimo još jednu ideju kojom možemo zaključiti ovo poglavlje. Kako je uopće došlo do podjele vidnog korteksa na ventralni i dorsalni tok? Jedan od odgovora već su spomenuta načela hijerarhijske organizacije i funkcionalne specijalizacije. Time se objašnjava zašto uopće postoje tokovi. Međutim, preostaje pitanje zašto se „što sustav“ protegnuo u upravo dorsalnom smjeru u parijetalni režanj, a „gdje sustav“ u lateralnom smjeru u temporalni režanj? Da bismo to lakše razumjeli, moramo se podsjetiti da se problemi percepcije visoke razine mogu riješiti samo ako se vidna informaciji koristi u kombinaciji s drugim procesima i znanjima kojima je mozak opskrbljen. Govorimo o procesima pamćenja, pažnje te o drugim osjetilnim modalitetima poput sluha, dodira, kinestezije i vestibularnog osjetila koji se moraju kombinirati s vidom. Takva preklapanja modaliteta postoje u parijetalnom i temporalnom režnju i ta su se područja nekad nazivala asocijativnim, a danas češće multimodalnim područjima.
Uzmimo za primjer dorsalni „gdje sustav“. Opisali smo kako on mora riješiti problem prostora. Dakle, ne samo da se mora stvoriti adekvatna 3D vidna reprezentacija prostora, već je taj prostor potrebno održavati, nadopunjavati, dozivati iz pamćenja i uspoređivati, a za te je procese neophodna vidna pažnja. Stoga nas neće nimalo začuditi kad pročitamo da se važni aspekti pažnje procesiraju upravo u parijetalnom režnju, i to naročito u desnoj hemisferi. Oštećenje tog područja vodi već opisanom neobičnom poremećaju koji se zove unilateralno zanemarivanje, kod kojeg pacijenti zbog nemogućnosti da obrate pažnju zanemaruju jednu (najčešće lijevu) stranu svega: vidnog polja, svakog pojedinog objekta, pa čak i svojeg tijela. Jednostavno nisu svjesni jedne strane. Nadalje, kad stvaramo 3D reprezentaciju prostora, nismo samo pasivni promatrači kao u nekom 3D kinu. Upravo suprotno, mi smo aktivni sudionici u tom prostoru. Krećemo se do željenih objekata i ljudi, izbjegavamo prepreke i pritom imamo jasnu percepciju sebe i svojeg tijela u prostoru. Stoga su za potpuno prostorno snalaženje važne somatosenzorne (tjelesne) informacije koje se procesiraju u parijetalnom režnju. Dakle, parijetalni je režanj mjesto preklapanja vida, somatosenzornog sustava, pažnje i svijesti o okolini.
S druge strane, ventralni „što sustav“ mora riješiti problem identifikacije objekata, osoba i mjesta. Kad uspješno identificiramo objekt, znamo njegovo ime, njegovu nadređenu kategoriju, njegove glavne karakteristike, funkciju i možemo ga povezati sa sličnim objektima. Primjerice, kad ugledamo stolicu i identificiramo ju pomoću perceptivne obrade, znamo da se stolica zove „stolica“, da spada u kategoriju namještaja, da ima noge, površinu za sjedenje i naslon, da služi za sjedenje, ali može i pridržati vrata ili pak može poslužiti kao stepenica kako bismo dohvatili kutiju na vrhu ormara te da postoje i druge stolice koje se u raznim detaljima razlikuju od one koju gledamo, ali i da imaju iste glavne karakteristike. Jednom kad identificiramo stolicu, možemo sjesti na nju ili se pak možemo nekome obratiti i kazati: „Ovdje imaš jednu stolicu. Slobodno sjedi.“ Te akcije ne bi bile moguće da ventralni sustav nije odradio svoj posao. Kako vidimo, u zadatku identificiranja ključno je da se naš percept poveže sa semantičkim pamćenjem – našim dugoročno pohranjenim činjeničnim znanjem. Veza s dugoročnim pamćenjem ostvaruje se preko hipokampusa, vijuge koja se nalazi na donjem djelu velikog mozga i koja je dio temporalnog režnja. Također je važno da se percepcija kategorizira, tj. da su prepoznati objekti kategorički izdvojeni kao skupovi posebnih svojstava, karakteristika i s posebnim imenom za kategoriju takvih objekata. Takvo svojstvo kategorizacije karakteristično je za jezik. Jednom kad imenujemo objekt koji gledamo, koristimo i jezične procese, a prirodni medij jezika je govor. Kao što je opisano u sedmom poglavlju ove knjige, govor se procesira u Wernickeovu području koje se također nalazi u temporalnom režnju. Čak je i Brocino područje, uključeno u produkciju govora, smješteno nedaleko, s obzirom na to da se nalazi u motoričkom području odmah iznad temporalnog režnja. Dakle, temporalni režanj mjesto je preklapanja, vida, sluha, govora i semantičkog pamćenja, informacija potrebnih za identifikaciju i kategorizaciju objekata.
Ovakav cjeloviti pristup pokazuje da što je znanje o mozgu detaljnije, što je bolje naše razumijevanje problema koje okolina postavlja ispred nas, a mozak ih rješava, te što je bolje razumijevanje procesa evolucije živčanog sustava, otkrivamo unutarnju logiku ustroja mozga. Primjer toga upravo je složena organizacija vidnog sustava.
Vidljiva svjetlost u rasponu oko 400 – 700 nm valne duljine predstavlja idealan izvor informacija za doživljavanje prostora oko nas. Za to postoji više razloga. Među njima su brzina i pravocrtnost širenja svjetlosti, prozirnost atmosfere za navedeni pojas, kao i bogatstvo kombinacija u kojima se vidljiva svjetlost reflektira i apsorbira od površina objekata u prostoru oko nas. Međutim, postoje i drugi izvori informacija o prostoru kod drugih vrsta, na primjer zvučni eholokacijski sustavi.
Binokularni vid odnosi se na gledanje s pomoću dva oka. On omogućuje stereopsis – trodimenzionalni doživljaj prostora i objekata u prostoru. Mozak stapa dvije monokularne slike dvaju oka, koje se razlikuju u tzv. retinalnim disparitetima, a pritom izvlači informaciju o relativnim udaljenostima objekata i detalja objekata u prostoru. Stereopsis se može izazvati i na umjetan način s pomoću uređaja koji se zove stereoskop, a na taj način dobivena trodimenzionalna slika naziva se stereogram.
Glavni problemi koje vidni sustav mora riješiti (i to u vrlo kratkom vremenu) jesu percepcija boje, percepcija gibanja, percepcija dubine i prostora te identifikacija objekata.
Nakon primarnog vidnog V1 područja u okcipitalnom režnju, vidna se informacija širi i obrađuje u specijaliziranim sekundarnim vidnim područjima i doseže do asocijativnih područja u parijetalnom i temporalnom režnju. Ta dva glavna toka informacija nazivaju se dorsalni tok i ventralni tok, a također se nazivaju „gdje sustav“ i „što sustav“. Oštećenja sekundarnih i asocijativnih područja mozga rezultiraju specifičnim vidnim poremećajima koji se nazivaju vidne agnozije.
Viši prostorni vid i prostorna kognicija temelje se na uspostavi adekvatnih prostornih mapa koje reprezentiraju prostor oko nas i našu poziciju u njemu. Na temelju prostornih mapa možemo planirati i provesti prostornu navigaciju kako bismo svladali prostor i pomakli se do željenog cilja. Pritom se služimo odgovarajućim referentnim okvirom koji po svojoj prirodi može biti egocentričan ili alocentričan.
Dehaene, S., & Brannon, E. M. (Eds.). (2011). Space, time and number in the brain: Searching for the foundations of mathematical thought. Amsterdam: Academic Press. – Knjiga koja opisuje kako mozak, rješavajući temeljne probleme vezane za prostor, vrijeme i brojnost, omogućuje intuicije koje su u osnovi matematičkih sposobnosti.
Groh, J. M. (2014). Making Space: How the Brain Knows Where Things Are. Cambridge, MA: Belknap Press. – Razumljivo pisana knjiga o tome kako mozak integrira multisenzornu informaciju i time omogućuje navigaciju u trodimenzionalnom prostoru.
Akinetopsija Agnozija koja je povezana s oštećenem medijalno temporalnog (MT/V5) područja. Pacijent ima poteškoća u percepciji gibanja objekata, iako statične objekte percipira bez problema.
Akromatopsija Poremećaj sljepoće na boje koji je povezan s oštećenjem ventralnog okcipitotemporalnog područja.
Binokularno gledanje Gledanje s pomoću dva oka, za razliku od monokularnog gledanja jednim okom. Svako oko prima zasebnu sliku i te se dvije slike pomalo razlikuju. Razlike u slikama veće su za one objekte koji su više udaljeni u dubinu od točke fiksacije oba oka. Razlike u slikama stvaraju retinalne disparitete koje registriraju odgovarajuće stanice u mozgu (disparatno osjetljive stanice) i koje onda svojom aktivacijom signaliziraju različite udaljenosti površina objekata u prostoru.
Dorsalni vidni tok Jedan od dva vidna toka koji se proteže prema parijetalnom režnju. Uključen je u probleme lokalizacije objekata i prostorne kognicije (naziva se i „gdje sustav“). Dorsalni vidni tok uključuje područja V1, V2, V3, MT (V5), medijalno superiotno temporalno područje (MST), V7, lateralni intraparijetalni korteks (LIP) te Broadmanovo područje 7.
Fotoreceptorska površina Sloj fotoreceptorskih stanica na površni organizma koji predstavlja prvi i osnovni korak u evoluciji oka.
Imaginacija ili zamišljanje Sposobnost da si predočimo objekte ili njihove varijacije, najčešće u prostoru, dok stvarni podražaj nije prisutan.
Kiklopska slika Jedinstvena mentalna slika koja nastaje nakon što mozak stopi dvije zasebne slike iz dvaju oka. Takva slika stvara dojam kao da potječe iz sredine lica. Opis nije potpuno adekvatan za ljudsko iskustvo gledanja, jer su mitološka stvorenja kiklopi opisani kao da imaju samo jedno oko na sredini glave, tako da nisu mogli imati stereoskopski vid.
Multimodalna područja Područja korteksa koja su se nekad nazivala asocijativnim, a danas sve češće multimodalnim. Karakteristika tih područja je da integriraju informacije iz više osjetilnih modaliteta, npr. vidnog i kinestetičkog. Takva područja nalazimo, primjerice, u parijetalnom i temporalnom režnju.
Nasumično-točkasti stereogram Stereogram koji ne sadrži oblike ni linije jer se sastoji od nasumičnih crnih i bijelih točkica. Dvije slike stereograma nisu identične, već sadrže odgovarajući retinalni disparitet tako da je dio površine jedne slike pomaknut na drugoj slici. Stereoskopsko gledanje takvih dviju slika stvara trodimenzionalni dojam.
Orijentacijska agnozija i agnozija za zrcalne podražaje Poteškoće u identifikaciji orijentacije objekta u prostoru povezane s oštećenjima u okcpitotemporalnim područjima.
Primarno vidno područje V1 Dio korteksa koji se naziva strijarni korteks i koji je smješten na kraju okcipitalnog režnja. Najveći dio impulsa koji pristižu genikulostrijarnim putom prvo stiže u V1 područje. To područje među ostalim karakteriziraju jednostavne kortikalne vidne stanice organizirane u stupce i hiperstupce. Također je važna karakteristika tog područja retinotopična organizacija/mapa (v).
Problem korespondencije Važan problem koji mora riješiti mozak odnosi se na to kako spojiti slike dvaju oka u jednu tako da se idealno poklapaju iako te dvije slike nisu potpuno identične.
Prostorna kognicija Prostorna je kognicija procesiranje koje se odnosi na stjecanje, organizaciju, korištenje i reviziju znanja o prostornoj okolini. Prostorna kognicija omogućuje ljudima razumijevanje pozicija i odnosa objekata u prostoru te je polazište za uspješno kretanje u prostoru, pronalaženje puta, zaobilaženje objekata te stvaranje prostornih predodžbi u obliku prostornih mapa.
Prostorna mapa Apstraktna reprezentacija prostora koja nastaje na temelju analiza koje uključuju vidna polja, pokret, analizu dubine, kinesteziju, pamćenje pozicije objekata u prostoru te analize referentnih okvira.
Prostorna navigacija Složena sposobnost zahvaljujući kojoj možemo svladati prostor i doći do željenih lokacija. Uključuje korištenje prostornih mapa te strategije temeljene na egocentričnim i alocentričnim referentnim okvirima.
Prozopagnozija Vidna agnozija kod koje osoba ima očuvan vid, dok je sposobnost prepoznavanja i pamćenja lica čak i bliskih osoba narušena ili potpuno onemogućena.
Referentni okvir Sustav za određivanje lokacije objekta u prostoru. U psihologiji se razlikuje egocentrični referentni okvir, u čijem smo središtu mi sami kao promatrači (npr. „Polica s knjigama desno je od mene.“), i alocentrični referentni okvir u kojem se prostorni odnosi objekata određuju jedni u odnosu na druge, neovisno o promatraču (npr. „Ptica je na krovu kuće.“).
Retinotopična organizacija Organizacija stanica u određenim dijelovima vidnog korteksa kod koje površinski raspored aktivacije stanica odgovara prostornom rasporedu (obrisima i oblicima) slike koja podražuje retinu. Naziva se i retinotopična mapa.
Simultanagnozija Vidna agnozija kod koje pacijent ima poteškoća da istovremeno percipira dva ili više objekata. Dijeli se na dva podtipa, ovisno o mjestu gdje je nastalo oštećenje: ventralnu i dorsalnu.
Stereogram Trodimenzionalna projekcija koja se prokazuje kroz uređaj za binokularno gledanje – stereoskop.
Stereopsis Trodimenzionalna prostorna vidna percepcija koja se temelji na binokularnom gledanju.
Stereosljepoća Poremećaj otežane ili onemogućene trodimenzionalne percepcije. Nastaje uslijed neadekvatnog razvoja disparatno selektivnih neurona, najčešće zbog strabizma.
Topografska disorijentacija Poremećaj koji uključuje gubitak sposobnosti navigacije i snalaženja u velikom okolišu. Povezuje se s oštećenjima različitih dijelova parijetalnog područja (ovisno o specifičnom tipu poremećaja).
Ventralni vidni tok Jedan od dva vidna toka koji se proteže prema temporalnom režnju. Uključen je u probleme identifilkacije objekata (naziva se i „što sustav“) te uključuje područja V1, V2, V3, V4, LOC (lateralni okcipitalni kompleks), VOT (ventralno okcito-temporalno područje) PIT (posteriorno inferotemrporalni), CIT (cenrtralno inferotemporalni) i AIT (anteriorno inferotemporalni korteks).
Vidne agnozije Specifični poremećaji u vidnoj percepciji koji najčešće nastaju uslijed lezije određenog, specijaliziranog dijela sekundarnog ili asocijativnog vidnog korteksa. Na primjer, oštećenje fuziformnog područja za lica (FFA) rezultirat će tzv. prozopagnozijom.
Vidni tokovi Vidni korteks je u vrlo općenitom smislu podijeljen u dva sustava: „što sustav“ koji se bavi problemima identifikacije objekata te „gdje sustav“ koji se bavi problemima prostorne kognicije i lokalizacije objekata. Iz primarnog V1 područja šire se dva vidna toka od kojih se jedan proteže prema temporalnom režnju (ventralni tok koji čini „što sustav“) te drugi, dorsalni tok koji se proteže prema parijetalnom režnju („gdje sustav“).
Zadatci vida Dva su osnovna zadatka vida identifikacija i lokalizacija objekata u prostoru. U skladu s tom podjelom postoji i temeljna anatomska i funkcionalna podjela vidnih tokova na ventralni, koji se uglavnom bavi identifikacijom objekata, i dorsalni, koji se bavi lokalizacijom objekata i prostornim mapama. Za uspješno izvršavanje osnovnih zadataka, vidni sustav mora riješiti i određeni broj potproblema u koje spadaju percepcija svjelina, percepcija boja, percepcija obrisa, kontura i oblika (za identifikaciju objekata) te percepcija dubine, percepcija gibanja i percepcija prostora (za lokalizaciju objekata).
Arend, I., Machado, L., Ward, R., McGrath, M., Ro, T., & Rafal, R. D. (2008). The role of the human pulvinar in visual attentionand action: evidence from temporal-order judgment, saccade decision, and antisaccade tasks. In C. Kennard, & R. J. Leigh (Eds.), Progress in Brain Research, Vol. 171.
Banich, M. T. (2004). Cognitive Neuroscience and Neuropsychology. Boston: Houghton Mifflin Company.
Banich, M. T., & Compton, R. J. (2010). Cognitive Neuroscience. Belmont: Wadsworth.
Carter, R. (2014). The human Brain Book. London: DK.
Coren, S., Ward, L. M., & Enns, J. T. (2003). Sensation and Perception. Hoboken: John Willey and Sons.
Dawkins, R. (2006). Climbing Mount Improbable. London: Penguin Books.
Dehaene, S., & Brannon, E. M. (Eds.). (2011). Space, time and number in the brain: Searching for the foundations of mathematical thought. Amsterdam: Academic Press.
Grill-Spector, K., & Malach, R. (2004). The Human Visual Cortex. Anual Review of Neuroscience, 27, 649-677.
Groh, J. M. (2014). Making Space: How the Brain Knows Where Things Are. Cambridge, MA: Belknap Press.
Grossman, E., Donnelly, M., Price, R., Pickens, D., Morgan, V., Neighbor, G., & Blake, R. (2000). Brain Areas Involved in Perception of Biological Motion. Journal of Cognitive Neuroscience, 12(5), 711-720.
Horton, J. C. & Sinchic, L. C. (2004) A New Foundation for the Visual Cortical Hierarchy. In M. S. Gazzaniga (Ed.), The Cognitive Neurosciences III. Cambridge, MA: A Bradford Book. The MIT Press.
Julesz. B. (1995). Dialogues on Perception. Cambridge, MA: A Bradford Book. The MIT Press.
Martinaud, O. (2017). Visual agnosia and focal brain injury. Revue Neurologique, 173(7-8), 451-460.
Mishkin, M., Ungerleider, L. G., & Macko, K. A. (1983). Object Vision and Spatial Vision: Two cortical pathways. Trends in Neuroscience¸6, 414-417.
Nieder, A. (2003). Stereoscopic Vision: Solving the Correspondence Problem. Current Biology, 13(10), R394-R396.
Land, M. F. & Nilsson, D.-E. (2012). Animal Eyes. Oxford: Oxford University Press.
Pinker, S. (1999). How the ming works. London: Penguin Books.
Polizer, T. (2009). Vision is our dominant sense. BrainLine. http://www.brainline.org/content/2008/11/vision-our-dominant-sense_pageall.html
Posinn, K. L. (2014). Cognition, Spatial. U M. J. Aminoff, & R. B. Daroff (Eds.), Encyclopedia of the Neurological Sciences. London: Elsevier.
Sheppard, R. N., & Metzler, J. (1971). Mental Rotation of Three-Dimensional Objects. Science, 171, 3972, 701-703.
% 6. DEKLARATIVNO PAMĆENJE I MOZAK % Lorena Ivanov % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo:
Iako smo ponekad nezadovoljni vlastitim pamćenjem jer nam se čini da neke informacije teško pamtimo i/ili ih brzo zaboravljamo, ono u većini slučajeva jako dobro funkcionira. Prisjetimo se samo ogromne količine informacija s kojima baratamo svakodnevno, od onih koje nam omogućavaju da ujutro pripremimo kavu i pročitamo vijesti, pričamo s prijateljima o događajima proteklog vikenda i pravimo planove za naredni tjedan, do svih onih koje nam osiguravaju usvajanje znanja i uspješno obavljanje posla koji radimo. Gotovo da nema aktivnosti koju u tijeku dana obavljamo, a da ne uključuje procese pamćenja. Kako pamćenje definiramo? Pamćenje se određuje kao mogućnost usvajanja, zadržavanja i korištenja informacija. Kako bi naša svakodnevica izgledala kad ne bismo mogli usvajati nove informacije niti se sjetiti događaja iz prošlosti, pokazuje nam primjer Clivea Wearinga, talentiranog glazbenika kod kojeg je zbog bolesti došlo do oštećenja mozga. Kao posljedica oštećenja mozga kod Clivea se razvila retrogradna amnezija koja se odnosi na nemogućnost prisjećanja događaja iz prošlosti, ali i anterogradna amnezija, tj. nemogućnost stvaranja novog dugotrajnog pamćenja. Tako Clive nije čitao knjige, gledao televizijski program ili sudjelovao u razgovoru, jer nije mogao pratiti radnju. On bi za nekoliko sekundi ili minuta zaboravio što se prethodno događalo ili o čemu se govorilo. Ako bi izašao iz svoje sobe, više se nije znao vratiti, a svaki put kad bi se njegova supruga pojavila, veselio se kao da ju nije vidio godinama iako je izbivala iz sobe tek koju minutu. Iako se nekih događaja iz svoje daljnje prošlosti u manjoj mjeri mogao sjetiti, uz nemogućnost stvaranja novih sjećanja, Clive je mogao živjeti samo u jednom kratkom trenutku sadašnjosti. Ovaj i slični primjeri govore nam koliko je pamćenje važno za naše svakodnevno funkcioniranje.
Spoznaja o važnosti pamćenja za funkcioniranje čovjeka davno je potaknula interes istraživača za proučavanje procesa pamćenja kao i područja mozga koja leže u osnovi tih procesa. U ovom poglavlju bavit ćemo se prvenstveno dosadašnjim spoznajama o biološkoj osnovi deklarativnog pamćenja. Naime, jedna od široko prihvaćenih podjela vrsta dugotrajnog pamćenja jest na deklarativno i nedeklarativno pamćenje. Deklarativno pamćenje uključuje pamćenje različitih činjenica i događaja o kojima možemo svjesno izvijestiti. Stoga se ta vrsta pamćenja još naziva eksplicitno pamćenje. S druge strane, nedeklarativno pamćenje odnosi se na pamćenje o tome kako nešto učiniti. Kako se naše znanje o tome kako nešto učiniti najčešće reflektira u izvedbi nekog ponašanja i bez svjesnog dosjećanja, ta se vrsta pamćenja zove još implicitno pamćenje.
Deklarativno pamćenje po svojim je karakteristikama fleksibilnije od nedeklarativnog, a zanimanje istraživača i kliničara dodatno je potaknuto činjenicom da se posljedice oštećenja mozga neusporedivo češće očituju u poteškoćama u deklarativnom u odnosu na nedeklarativno pamćenje. Na primjer, kod spomenutog slučaja Clivea Wearinga, unatoč tome što je imao vrlo oskudno sjećanje na svoju prošlost i nije bio u stanju zapamtiti da je supruga izašla iz njegove sobe tek nekoliko minuta prije nego što se ponovno vratila (deklarativno pamćenje), bio je u stanju na klaviru svirati složene kompozicije koje je znao i prije bolesti, pa čak i učiti nove (nedeklarativno pamćenje).
Tulving je 1972. godine podijelio deklarativno pamćenje na semantičko i epizodičko. Tako semantičko pamćenje uključuje sve vrste općeg znanja, bilo da je riječ o riječima bilo o konceptima, činjenicama ili vjerovanjima. Ono što je zajedničko takvoj vrsti znanja jest da su ona potpuno neovisna o specifičnim iskustvima i kontekstu u kojem su bila usvajana. Drugim riječima, njih se dosjećamo bez sjećanja na okolnosti u kojima su stečena. Epizodičko pamćenje odnosi se na pamćenje događaja i njihovih vremenskih i prostornih odnosa. Na primjer, znanje o tome koji je glavni grad Hrvatske, dio je našeg semantičkog pamćenja jer se odnosi na činjenicu koja nije povezana s nekim našim specifičnim iskustvima. Međutim, sjećanje na boravak u Zagrebu prošlog mjeseca radi nekog koncerta jest specifično iskustvo i dio je našeg epizodičkog pamćenja. Na primjeru Clivea Wearinga možemo uočiti da su njegovi problemi bili izraženiji s epizodičkim pamćenjem, jer se nije sjećao da je nedavno vidio svoju suprugu, dok je istovremeno mogao komunicirati s njom koristeći se semantičkim pamćenjem. Tulving je mišljenja da pojam vremena mogu shvatiti isključivo ljudi te da zbog toga epizodičko pamćenje postoji samo kod ljudi. Naime, on kaže da uvijek, kad se prisjećamo nekog događaja iz prošlosti, moramo „putovati kroz vrijeme“. Međutim, ima i drukčijih mišljenja. Epizodičko pamćenje odnosi se na informacije o tome gdje, kada i što se dogodilo. Shvaćeno u tom smislu čini se da i ponašanje nekih životinja udovoljava tom kriteriju. U jednom od svojih eksperimenata Clayton i Dickinson promatrali su ponašanje jedne vrste ptica bliskih vranama, kalifornijske šojke (lat. Aphelocoma coerulescens). Šojkama su dopustili da sakriju dvije vrste hrane. Jednu vrstu koju vole više, ali koja relativno brzo propada (crve) i drugu vrstu koju manje preferiraju, ali koja traje duže (kikiriki). Zanimljivo je da su ptice, kad su imale priliku, odlazile po određeni tip hrane u ovisnosti o vremenu proteklom od skrivanja. Ako je vrijeme između skrivanja i traženja hrane bilo kratko, odabirale su više preferiranu hranu, ali ako je proteklo više vremena, odlazile su po manje preferiranu hranu. Kao da su ptice znale koliko je vremena proteklo od skrivanja hrane i da ju nema potrebe tražiti jer je u međuvremenu propala. Takvi nalazi sugeriraju mogućnost da epizodičko pamćenje ipak nije karakteristika isključivo ljudi. Zašto je uopće potrebno razlikovati semantičko od epizodičkog pamćenja? Istraživanja pokazuju da za to postoje opravdani razlozi. Epizodičko se odnosi na specifične događaje, a semantičko na općenite činjenice i generalizacije. U semantičkom pamćenju informacije su organizirane u shemama i kategorijama, a u epizodičkom kronološki i prostorno. Kod semantičkog su izvor informacija apstrakcije ili generalizacije, a kod epizodičkog osobno iskustvo. U većini slučajeva amnezije više stradava epizodičko pamćenje, dok semantičko ostaje očuvano. Tijekom starenja također dolazi do ranijeg propadanja epizodičkog pamćenja u odnosu na semantičko. Dodatno, istraživanja mozga pokazuju, kao što ćemo vidjeti malo kasnije, da su različita područja aktivna tijekom kodiranja i pronalaženja informacija u epizodičkom u odnosu na semantičko pamćenje.
Međutim, prije nego što prijeđemo na rezultate dosadašnjih istraživanja o područjima mozga uključenim u pamćenje, podsjetit ćemo na osnovne spoznaje i termine u području pamćenja. Naime, rezultati brojnih istraživanja rezultirali su postavljanjem više hipotetskih modela kojim se pokušava objasniti kako je pamćenje organizirano i kako funkcionira.
Jedan od najpoznatijih modela jest model triju skladišta pamćenja koji su na Sveučilištu Stanford razvili Richard Atkinson i njegov student Richard Shiffrin 1968. godine. Prema tom modelu razlikujemo senzorno, kratkoročno i dugoročno pamćenje. Sve informacije koje primamo našim osjetilima vrlo se kratko u nepromijenjenom obliku zadržavaju u senzornom pamćenju. Smatra se da je uloga senzornog pamćenja u tome da zadrži informacije dovoljno dugo kako bi se izvršilo prepoznavanje određenih karakteristika podražaja. Postoje različita senzorna pamćenja za različite osjetilne modalitete, a najviše se ispitivalo vidno (ikoničko) i slušno (ehoičko) senzorno pamćenje. Istraživanjima je ustanovljeno da vidno senzorno pamćenje traje oko 1/3 sekunde, a slušno oko 2 sekunde. Pretpostavlja se da ustanovljene razlike u dužini trajanja dviju vrsta senzornih pamćenja odražavaju specifične zahtjeve tih osjetnih modaliteta. Naime, dok gledamo neku sliku, na primjer zalazak sunca, zahvaćamo više informacija odjednom. Istovremeno vidimo sunce, oblake, boje i oblike, odnosno informacije integriramo prostorno. S druge strane, kad slušamo što nam netko govori, ne možemo istovremeno obuhvatiti toliko informacija kao što to možemo gledanjem, jer se integracija tih informacija odvija kroz vrijeme. Tako slušno senzorno pamćenje traje duže od vidnog da bismo imali dovoljno vremena primiti podražaje koji nam stižu određenim osjetilnim modalitetom. Samo dio informacija koje se u nekom trenutku nalaze u senzornom pamćenju ide u daljnju obradu. One koje su iz nekog razloga privukle našu pažnju, prijeći će u kratkoročno pamćenje (KTP). Kratkoročno pamćenje ima nekoliko funkcija. Ako informaciju nemamo namjeru zadržati u dugoročnom pamćenju, ponavljat ćemo je onoliko dugo koliko nam je potrebna i nakon toga je se više nećemo sjećati. Međutim, ako se želimo njome koristiti kasnije, pokušat ćemo ju pripremiti za pohranu u dugoročno pamćenje. To činimo s pomoću procesa kodiranja kojim se informacije iz okoline preoblikuju tako da čine smislenu cjelinu za onog tko informaciju pohranjuje. Pritom se koristimo različitim kodovima. Najčešći su: vidni kod koji često koristimo kad nešto gledamo tako da stvaramo mentalnu predodžbu, odnosno reprezentaciju onog što smo vidjeli, fonološki kod koristimo ako želimo zapamtiti nešto što slušamo, a uključuje zvučnu reprezentaciju onog što smo čuli i semantički kod kojim pokušavamo zahvatiti značenje nekog svojeg iskustva. U kratkoročnom pamćenju najprisutniji je fonološki kod, posebno kad je riječ o pamćenju riječi i tekstova. To je zbog toga što riječi, dok ih slušamo, u sebi ponavljamo kako bismo dobili nešto dodatnog vremena i time povećali vjerojatnost njihova uspješnog kodiranja i pohranjivanja. U procesu kodiranja često koristimo više kodova istovremeno. Naime, pri promatranju slike koju možemo imenovati, osim vidnog koda koristimo i fonološki kod, jer ćemo osim što vidimo, na primjer, mačku, istovremeno u sebi i izgovarati riječ mačka. Tako ćemo pri pohranjivanju koristiti dva koda i time zaista povećavamo vjerojatnost zapamćivanja, što ćemo vidjeti poslije u tekstu. Iz rezultata takvih istraživanja proizašli su savjeti i tehnike za poboljšanje pamćenja. Tako neke mnemotehnike, kako zovemo tehnike za poboljšanje pamćenja, uključuju stvaranje slikovnih predodžbi pri, na primjer, učenju riječi u stranom jeziku ili nekim drugim sličnim prilikama.
Da bismo informacije uspješno kodirali, odnosno zapamtili tako da ih kasnije možemo pronaći, koristimo se različitim strategijama. Najjednostavnija je strategija ponavljanje. Informacije u kratkoročnom pamćenju ponavljamo kako bismo dobili dodatno vrijeme za kodiranje i njihovu pohranu. Često se koristimo i strategijom organizacije tako da pokušavamo pronaći vezu u sadržajima koje pokušavamo zapamtiti. Na primjer, ako trebamo zapamtiti riječi magarac, krava, ovca i koza, bit će ih lakše zapamtiti i kasnije pronaći ako uočimo da se radi o domaćim životinjama. Ponekad, naravno, ne možemo lako uočiti vezu među informacijama koje trebamo zapamtiti, pa je korisno upotrijebiti neku od mnemotehnika koje se upravo temelje na osmišljavanju veza među sadržajima koji nisu međusobno povezani. Najveću vjerojatnost kasnijeg dosjećanja imaju informacije kod kojih prilikom pohranjivanja koristimo elaboraciju. Elaboracija je strategija pri kojoj tražimo vezu između onoga što pokušavamo zapamtiti i onoga što već znamo o onome što pokušavamo zapamtiti. Kasnije će nam dosjećanje ranije navedenih riječi biti olakšano ako smo se prilikom zapamćivanja prisjetili informacija o tome da se radi o životinjama koje su čovjeku korisne, koje daju mlijeko i sl. Prilikom dosjećanja malo drugih stvari koje znamo odgovara takvom opisu i zato je vjerojatnost uspješnog dosjećanja izuzetno velika.
Važna je karakteristika kratkoročnog pamćenja da je ono ograničenog kapaciteta i informacije se tu zadržavaju vrlo kratko, obično nekoliko sekundi ili, uz ponavljanje, do nekoliko minuta. Psiholog George Miller (1920. – 2012.) sa Sveučilišta Princeton objavio je rad 1956. godine u kojem je naveo da je kapacitet kratkoročnog pamćenja između 5 i 9 čestica ili tzv. „magičnih“ 7 ± 2 čestice. Iako to izgleda jako malo, grupiranjem se može znatno povećati količina informacija unutar svake pojedine čestice. Na primjer, ako trebamo zapamtiti sedam slova: L, E, T, I, B, O, M i pamtimo ih pojedinačno, svako slovo zauzet će jednu česticu. Na taj način naš će kapacitet kratkoročnog pamćenja biti potpuno zauzet tim zadatkom i ništa drugo nećemo moći dodatno raditi. Međutim, ako ta slova pročitamo zdesna nalijevo, vidimo da se radi o riječi MOBITEL. Kako nam je to dobro poznata riječ, pojedinačna slova grupiramo i pamćenje svih tih slova zauzet će samo jednu česticu. Na taj nam način na raspolaganju ostaje šest dodatnih čestica za istovremeno obavljanje nekog drugog zadatka. Od Millerove objave do danas provedena su brojna istraživanja u kojima je utvrđeno da kapacitet kratkoročnog pamćenja nije jednak za sve vrste sadržaja ni za sve uvjete u kojima se pamćenje sadržaja odvija. Tako je kapacitet veći pri ispitivanju pamćenja brojeva, nešto niži kod pamćenja slova, a još niži kad se pamte riječi. Pritom su utvrđene razlike s obzirom na neke karakteristike riječi koje se pamte. Općenito je ustanovljeno da je kapacitet veći za riječi čiji je izgovor kraći u odnosu na riječi koje zahtijevaju duži izgovor, što naglašava ograničenu vremensku komponentu kratkoročnog pamćenja. Kapacitet je veći i za sadržaje koji su nam u nekoj mjeri poznati u odnosu na potpuno nove i nepoznate. Na primjer, moći ćemo u kratkoročnom pamćenju privremeno zadržati više riječi iz jezika kojim se svakodnevno služimo naspram riječi potpuno novog jezika. Nadalje, poznato je da djeca i starije osobe imaju manji kapacitet u usporedbi s mladim odraslim osobama itd. Na temelju utvrđenih rezultata istraživanja ovih i drugih sadržaja i uvjeta u kojima se pamćenje odvija danas prevladava mišljenje da je kapacitet kratkoročnog pamćenja općenito nešto niži od Millerovih 7 ± 2 čestice.
Zbog toga što je količina informacija koju privremeno zadržavamo u kratkoročnom pamćenju relativno mala, čini nam se da je traganje za nekom konkretnom informacijom unutar tog dijela sustava jednostavno. Obično tako i jest, ali istraživanja su pokazala da s porastom količine informacija u kratkoročnom pamćenju ipak značajno raste vrijeme potrebno da bismo pronašli traženu informaciju. Saul Sternberg je 1966. godine osmislio zadatak pretraživanja pamćenja u kojem bi se sudionicima prezentiralo od jednog do šest brojeva, a zatim bi se, nakon što bi oni nestali iz vidnog polja, prikazao jedan broj. Sudionici su trebali donijeti odluku radi li se o broju koji je bio prikazan u ranijoj prezentaciji ili ne. I zaista, sudionici su bili prilično uspješni u prepoznavanju je li broj bio prikazan. Međutim, ustanovilo se da je vrijeme koje je bilo potrebno za prepoznavanje proporcionalno raslo što je više brojeva bilo prikazano na popisu.
Ako smo informacije uspješno kodirali, one se pohranjuju u dugoročnom pamćenju (DTP). O podjeli dugoročnog pamćenja na deklarativno i nedeklarativno već je bilo riječi ranije u tekstu. Bitna karakteristika dugoročnog pamćenja jest da je ono neograničenog kapaciteta. Stoga mora biti jako dobro organizirano kako bismo mogli pristupiti informacijama onda kada nam zatrebaju. Osim neograničenog kapaciteta, važna karakteristika ove vrste pamćenja, kao što samo ime sugerira, jest da je dugotrajno. Poznato je da neka svoja iskustva ili sadržaje koje smo učili pamtimo cijeli život, osobito one koje, iz različitih razloga, češće ponavljamo. Ipak, dio sadržaja tijekom vremena zaboravimo. Prije više od 100 godina Hermann Ebbinghaus (1850. – 1909.) istraživao je procese pamćenja na samom sebi. Među još nekim drugim stvarima zbog kojih će njegovo ime ostati trajno zabilježeno u povijesti istraživanja pamćenja, opisao je i poznatu krivulju zaboravljanja. Prema toj krivulji zaboravljanje sadržaja koje smo učili jako je brzo i veliko na početku nakon učenja, ali zatim se postupno usporava. Slični rezultati dobivaju se i danas, kako u laboratorijskim uvjetima pri učenju besmislenih slogova, kao što je to radio Ebbinghaus, tako i na mnogo realističnijim sadržajima. Rezultati istraživanja zapamćenosti španjolskog jezika u rasponu do čak 50 godina nakon učenja koje je 1984. godine objavio profesor Harry Bahrick s Ohio Wesleyan sveučilišta, pokazali su da se velika količina sadržaja španjolskog zaboravila u prve 3-4 godine nakon prestanka učenja. Međutim, u narednih 30-ak godina nakon toga zaboravljanje onog što je preostalo bilo je vrlo malo. Tek nakon tog razdoblja uslijedilo je ponovno izraženije zaboravljanje. Važno je naglasiti da je zaboravljanje bilo manje kod onih koji su u vrijeme kad su učili, dobro naučili te sadržaje u odnosu na one čije je znanje i na početku bilo lošije. Znači da je vrlo važno, kad neke sadržaje učimo, dobro ih naučiti kako bi zaboravljanje bilo manje. Krivulja zaboravljanja razlikuje se i s obzirom na to na koji se način ispituje pamćenje. Redovito se pokazuje da je zaboravljanje veće ako se zapamćenost provjerava zadatcima dosjećanja u odnosu na zadatke prepoznavanja. Dosjećanje, naime, zahtijeva svjesno pretraživanje pamćenja da bismo došli do odgovora. Kao kad nas netko pita koji je glavni grad Čilea, što je teži zadatak za naše pamćenje u odnosu na situacije u kojima se od nas traži prepoznavanje. Zadatak prepoznavanja bismo imali da nam netko ponudi nekoliko odgovora među kojima bismo mi prepoznali Santiago kao glavni grad Čilea. Ako znamo između više ponuđenih odgovora odabrati pravi, znači da ta informacija postoji u našem pamćenju, ali nije, barem trenutačno, dostupna našem svjesnom pretraživanju. Ponekad je razlog tome što u određenom trenutku nismo našli prave znakove za dosjećanje koji bi nam pomogli da do nje dođemo. Kao primjer privremenih teškoća u pronalaženju navest ćemo fenomen „na vrhu jezika“. Svi smo doživjeli situaciju u kojoj smo bili sigurni da nešto znamo, ali se u ključnom trenutku nikako nismo mogli sjetiti. Ako nam u takvoj situaciji netko pomogne, na primjer, s početnim slovom tražene riječi, obično se odmah sjetimo nastavka. Općenito, što su bolji znakovi za dosjećanje, i što ih više imamo, to se lakše i brže dosjećamo. Zato je, kako smo već naglasili, važno koristiti više kodova pri kodiranju. Pomoći će i korištenje strategije elaboracije, jer ćemo time osigurati više znakova za dosjećanje, odnosno više putova do tražene informacije. Iako za kodiranje informacija koje namjeravamo pohraniti u dugoročno pamćenje koristimo sve vrste kodova, ipak najveću važnost ima semantički kod, odnosno značenje. Ako ste čuli rečenicu: „Sutra nema nastave zbog blagdana.“, nakon nekog vremena nećete se moći sjetiti kako je točno glasila. Je li bilo ovako kako smo naveli ili je možda bilo rečeno: „Zbog blagdana sutra nema nastave.“ Međutim, zapamtit ćete da sutra nema nastave i zbog čega je nema. Sasvim je logično da u dugotrajnom pamćenju zadržavamo značenje onoga što je rečeno ili nekih svojih iskustava, a ne na primjer redoslijed riječi u rečenici. Bilo bi jako teško pretraživati dugoročno pamćenje kada bi u njemu bilo toliko mnogo detalja koji nam u osnovi nisu nimalo korisni za svakodnevno funkcioniranje.
Atkinsonov i Shiffrinov model organizacije pamćenja na senzorno, kratkoročno i dugoročno vrlo je utjecajan i općeprihvaćen. To, naravno, ne znači da njegovi pojedini dijelovi nisu dovedeni u pitanje ili da nisu možda dodatno i na nešto drukčiji način razrađeni u nekim drugim modelima. Recimo, Atkinson i Shiffrin pretpostavljali su da kratkoročno pamćenje ujedno služi i kao radni prostor za manipulaciju i spremanje informacija. Međutim, tom se idejom nisu ozbiljnije bavili, dok je u nekim drugim modelima upravo to bio središnji interes.
Alan Baddeley i Graham Hitch 60-ih godina prošlog stoljeća također su se bavili pitanjem čemu služi KTP. Zanimalo ih je služi li ono, osim za kratkoročnu pohranu informacija, i za izvođenje nekih složenijih zadataka. Sudionicima su zadavali zadatke pamćenja više brojeva uz istovremeno izvršavanje zadataka koji su od njih zahtijevali razumijevanje teksta ili rasuđivanje. Prezentirala su im se slova, na primjer B, A, i tražilo se da prosude prethodi li slovo A slovu B. U ovom bi slučaju točan odgovor bio da ne prethodi. I tako niz sličnih zadataka uz istovremeno zapamćivanje brojeva. Porast u vremenu potrebnom za izvršenje zadatka bio je značajan, ali ne osobito velik u odnosu na očekivano zbog dodatnog opterećenja kapaciteta kratkoročnog pamćenja, a ni broj pogrešaka nije se bitno povećao. To je autore navelo na razmišljanje o tome da upamćivanje niza brojeva ne opterećuje isti sustav kao složeniji zadatci učenja i rasuđivanja. Nakon niza istraživanja formulirali su model radnog pamćenja kod kojeg je naglasak na aktivnom procesiranju informacija, za razliku od kratkoročnog pamćenja koje se više odnosi na pasivnu obradu informacija. Prema njima bi radno pamćenje uključivalo jedan glavni kontrolni sustav i više pomoćnih podsustava. Jedan od pomoćnih sustava zove se fonološka petlja, a odgovorna je za zadržavanje informacija koje primamo verbalnim putem (fonološki trag). Uključuje i kontrolne procese koji se baziraju na unutrašnjem govoru i koji omogućavaju pretvaranje vidnog materijala u fonološki kod. To je ono što često činimo kad vidimo napisanu riječ, jer osim što ju vidimo, izgovaramo ju u sebi. Tako su istraživanja pokazala da možemo duže zadržati fonološki kod ponavljanjem izgovaranja riječi u sebi. Ako informacije ne ponavljamo, one se gube za svega 1-2 sekunde. Zašto nam je fonološka petlja važna? Važna nam je, na primjer, kod učenja čitanja, razumijevanja jezika, proširivanja rječnika, u svakodnevnom govoru i slušanju itd. Drugi pomoćni sustav radnog pamćenja je vidno-prostorni ekran. On je odgovoran za integraciju prostornih i vidnih (a možda i kinestetičkih) informacija u ujedinjenu reprezentaciju koju se kraće vrijeme može zadržati i manipulirati njome. Taj sustav nam je posebno važan za orijentaciju u prostoru. Glavni kontrolni sustav nazvali su središnjim izvršiteljem koji je odgovoran za kontrolu pažnje u radnom pamćenju. Uloga mu je usmjeravanje pažnje na zadatak, dijeljenje pažnje na dva ili više zadataka koje obavljamo kao i prebacivanja pažnje s jednog na drugi zadatak. Također, on povezuje radno i dugoročno pamćenje. Četvrti je dio modela radnog pamćenja, koji je Baddeley dodao u revidiranom modelu, epizodni ekran (epizodički međuspremnik). Radi se o sustavu ograničenog kapaciteta koji služi za integraciju i kratkoročnu pohranu informacija iz pomoćnih sustava i dugoročnog pamćenja, a oslanja se na kapacitet središnjeg izvršitelja.
Prema modelu Fergusa Craika i Roberta Lockharta iz 1972. godine vjerojatnost zadržavanja informacije više ovisi o tome do koje je razine ili dubine obrađena pri kodiranju, a manje o tome koliko je vremena provela u kratkotrajnom pamćenju. Što je dublja razina do koje je informacija obrađena, veća je vjerojatnost njezina dosjećanja. Tako možemo razlikovati plitku obradu koja uključuje analizu fizičkih ili senzornih obilježja informacija, dublju analizu koja se odnosi na prepoznavanje oblika te imenovanje objekata i događaja i, na kraju, najdublju analizu koja uključuje analizu značenja. Zaista, istraživanja pokazuju da se sadržaji koji su dublje obrađeni bolje pamte. Na primjer, u jednom takvom tipičnom istraživanju sudionicima su dane karte, a na svakoj je karti bila jedna riječ. Sudionici su bili podijeljeni u četiri grupe. Jednoj je grupi bilo rečeno da zapamti riječi s karata. Drugoj je bilo rečeno da sortira karte u kategorije prema nekim zajedničkim obilježjima. Treća je grupa dobila iste upute kao i druga, ali im je dodatno rečeno da zapamte riječi, jer će se od njih kasnije tražiti da ih se sjete. Četvrta grupa dobila je zadatak da samo poreda karte u kolone. Rezultati su pokazali da se grupa od koje se tražilo da organizira karte prema njihovu značenju, iako ih nisu trebali zapamtiti, kasnije dosjećala jednako dobro riječi s popisa kao i oni koji su dobili uputu da ih zapamte. Sve tri grupe u dosjećanju su bile znatno bolje od četvrte koja je dobila zadatak da samo poreda karte u kolone. Očito je da je do zapamćivanja došlo i bez posebne namjere da ih se zapamti. Međutim, ono što je važno jest da je bitnije što se radi s informacijama, odnosno do koje razine je informacija obrađena, a ne gdje se ona nalazi.
Naravno, to nisu jedini modeli koji pokušavaju opisati kakva je struktura našeg pamćenja i s pomoću kojih procesa se informacije kreću među tim strukturama, ali svakako jesu jedni od značajnijih jer su potaknuli brojna istraživanja i time značajno pridonijeli današnjim spoznajama o pamćenju.
Kako se uopće prikupljaju informacije koje nam govore o tome koja su područja mozga uključena u pamćenje? O funkcioniranju mozga općenito se pokušava doznati na više načina. U četvrtom poglavlju mogli ste pročitati kako je još u 30-im godinama prošlog stoljeća Wilder Penfield pacijentu s tumorom na mozgu izvodio električnu stimulaciju dijelova kore velikog mozga kako bi tijekom operacije mogao pratiti funkcije mozga.
Istraživanja u kojima se uklanjaju dijelovi mozga da bi se ustanovila biološka osnova pamćenja, radila su se na životinjama. Tako je Karl S. Lashley (1890. – 1958.), američki psiholog, tragao za fizičkim tragom pamćenja (engramom). Trenirao je grupu štakora u prolaženju kroz labirint, a zatim im je uklanjao male dijelove mozga (oko 10 %). Unatoč tome što im je uklanjao različite dijelove mozga, štakori su i dalje uspijevali prolaziti kroz labirint. Uklanjanje većih dijelova mozga dovodilo je do većih problema u izvedbi kod štakora, ali činilo se da ni jedan dio mozga nije bio značajniji od drugih za to naučeno ponašanje. Na kraju je Lashley zaključio da pamćenje nije pohranjeno u jednom dijelu mozga, već da mozak funkcionira kao cjelina pri pohrani informacija.
Brojne spoznaje o biološkoj osnovi pamćenja temelje se na proučavanju slučajeva s nekim oštećenjima mozga. Vjerojatno je u literaturi najpoznatiji pacijent s inicijalima H. M. o kojem je također već bilo riječi u prvom poglavlju. Nakon što je umro 2008., objavljen mu je identitet i danas je poznato da se zvao Henry Gustav Molaison. H. M. je u dobi od oko 10 godina dobio prvi epileptički napad, a epileptički su napadi do njegove 16 godine postali izuzetno česti i opasni. Veliki napadi događali su se nekoliko puta tjedno, dok je manjih napada imao i po desetak puta dnevno. Zbog ozbiljnih smetnji u svakodnevnom životu njegova obitelj i on odlučili su se 1953. godine na operaciju mozga. U to se vrijeme znalo da napadi kod većine pacijenata započinju u jednom specifičnom dijelu mozga, odnosno u medijalno temporalnom režnju. Liječnici su očekivali da će uklanjanje područja u kojima dolazi do izbijanja epileptičkog napada riješiti problem, kao što su i ranije rješavali slične probleme. H. M.-u su uklonili oko dvije trećine prednjeg dijela hipokampusa, veći dio parahipokampalne vijuge, prednji dio temporalne moždane kore, unkus i amigdalu. Za razliku od dotadašnjih slučajeva u kojima su to činili u samo jednoj hemisferi, H. M.-u su navedene dijelove mozga uklonili u obje hemisfere. Operacija je uspjela u smislu da su epileptički napadi prestali i zdravstveno stanje pacijenta moglo se kontrolirati samo lijekovima. Međutim, dogodile su se i neočekivane posljedice. Naime, kod H. M.-a je došlo do razvoja anterogradne amnezije, odnosno pacijent nije mogao usvajati nove epizodičke i semantičke informacije. Istovremeno, njegova se ličnost nije promijenila, a postizao je bolji rezultat na testovima inteligencije u odnosu na rezultate prije operacije. Pretpostavlja se da su raniji učestali epileptični napadi ometali koncentraciju, što se očitovalo u postignuću na testovima inteligencije. Tako je H. M. nakon operacije mogao biti uspješan u različitim aktivnostima, ali samo dok je održavao pažnju na njima. Kad bi mu se dao popis od šest riječi da ga zadrži u svojem pamćenju 30 sekundi, on bi to mogao jednako uspješno kao i drugi koji nisu imali njegove poteškoće. Čim bi se pažnja usmjerila na nešto drugo, ono što je prethodno radio potpuno bi nestalo iz njegova pamćenja. Sjećanja iz prošlosti ostala su sačuvana, osim za jedno razdoblje prije same operacije. Za razdoblja nakon operacije bio je potpuno nesposoban formirati novo epizodičko pamćenje. Nije mogao zapamtiti ljude koje je sretao ni mjesta na kojima je bio, čak ni kada je s tim ljudima i na tim mjestima bio mnogo puta. Nakon njegova slučaja više se nikome nisu uklonili spomenuti dijelovi mozga istovremeno u obje hemisfere. Slučaj H. M.-a ukazao je, prije svega, na važnost hipokampusa za pamćenje. S više informacija o hipokampusu susreli ste se u prvom poglavlju ove knjige. Ovdje ćemo se samo podsjetiti da je hipokampus dio mozga koji pripada limbičkom sustavu i nalazi se u medijalno temporalnom području mozga. Zanimljivo je spomenuti da je ime dobio po morskom konjiću zbog sličnosti oblika.
Proučavanjem ovog i drugih slučajeva s oštećenjima mozga saznalo se ponešto o različitim aspektima pamćenja kao i o područjima mozga bitnim za funkcije pamćenja. Naravno, takva su istraživanja bila izuzetno korisna. Međutim, nisu mogla dati odgovore na sva pitanja jer se često nije sa sigurnošću moglo reći koji su deficiti povezani s kojim procesima pamćenja. Razvojem suvremenijih tehnika snimanja mozga omogućeno je proširivanje spoznaja o biološkoj osnovi pamćenja. Neke od tih tehnika daju nam informacije o strukturi mozga i o tome gdje eventualno postoje oštećenja. Za kliničke i istraživačke svrhe koristi se kompjutorizirana tomografija (CT) kojom se s pomoću rendgenskih zraka dobiva vrlo detaljan prikaz strukture organa. Ipak, ta tehnika uključuje velike količine zračenja sudionika pa je njezino korištenje u istraživačke svrhe vrlo rijetko. Manje je invazivna tehnika magnetska rezonancija (MRI) koja koristi magnetska polja za stvaranje slike unutarnje strukture. Međutim, tek nam je razvoj tehnika funkcionalnog oslikavanja mozga omogućio dublje razumijevanje dijelova mozga uključenih u različite procese pamćenja. Naime, snimanjem aktivnosti pojedinih dijelova mozga dok sudionici zaista obavljaju različite zadatke pamćenja, moguće je vidjeti koji su dijelovi mozga aktivni. Jedna je od takvih tehnika pozitronska emisijska tomografija (PET) kojom se snima aktivnost mozga detekcijom radijacije pozitrona. U krvotok sudionika injektira se mala količina radioaktivne tvari. Molekule te tvari imaju različitu koncentraciju u različitim dijelovima mozga u ovisnosti o aktivnosti mozga i potrebi za hranjivim tvarima iz krvi. Na taj se način, očitavanjem radioaktivnog zračenja, može pratiti koji su dijelovi mozga uključeni tijekom obavljanja različitih zadataka pamćenja. Ipak, ta se tehnika ne može primijeniti kod nekih sudionika koji su iz različitih razloga osjetljivi na radioaktivne kemikalije. Danas je često u upotrebi tehnika funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI). Kao što smo već spomenuli, kad određeni dijelovi mozga postanu aktivni, oni zahtijevaju više kisika. Zbog toga unutar nekoliko sekundi u tom dijelu mozga poteče više krvi da bi se taj dio mozga opskrbio s dovoljno kisika. Kad se ponovno smanji aktivnost, smanjuje se protok krvi. Prateći promjene u protoku krvi istraživači mogu zaključivati o aktivnijim i manje aktivnim dijelovima mozga. PET i fMRI daju vrlo precizne slike dijelova mozga koji su uključeni u obavljanje različitih zadataka pamćenja. Međutim, obje tehnike karakterizira vremenski pomak koji je potreban da bi se promjene u aktivnosti mogle očitati. Naime, kao što smo već naveli, potrebno je ponekad i nekoliko sekundi da bi došlo do promjena u protoku krvi u aktiviranom dijelu mozga. Za razliku od tih tehnika, neke druge tehnike omogućavaju nam da vrlo precizno vremenski odredimo kad su se spomenute promjene u mozgu dogodile. Na primjer, elektroencefalografija (EEG), o kojoj ste opširnije čitali u drugom poglavlju, nam daje takvu mogućnost. S pomoću nje možemo vrlo precizno pratiti kad se određena promjena dogodila. Vrlo precizno vremensko određivanje omogućava nam i magnetska encefalografija (MEG) koja se bazira na otkrivanju izvora slabog magnetskog polja koji emitiraju neuroni, a omogućava praćenje brzo izmjenjivih uzoraka neuronske aktivnosti u milisekundama. S druge strane, te dvije tehnike ne daju nam mogućnost preciznog određivanja mjesta gdje se promjena dogodila kao što to možemo odrediti uz pomoć PET i fMRI tehnika. Kao što se može vidjeti, neke od navedenih tehnika omogućavaju nam dobivanje detaljnijih informacija o područjima moždane aktivnosti tijekom obavljanja određenog zadatka, dok nam neke od njih daju više podataka o tome kada ta područja postaju aktivna. Stoga odluka o tome koje će od njih biti korištene u nekoj specifičnoj situaciji ovisi o svrsi primjene. Naravno, najviše podataka možemo dobiti istovremenim korištenjem neke od tehnika za precizno određivanje mjesta moždane aktivnosti (npr. fMRI) i one koja je vremenski preciznija (npr. MEG), ali takva su istraživanja financijski vrlo zahtjevna. Iako su se naše spoznaje o pamćenju, dijelom zahvaljujući i spomenutim tehnikama, značajno pomakle od vremena Lashleya i slučaja amnezije H. M.-a, još je uvijek mnogo otvorenih pitanja. Ipak, pogledajmo u kojem nas smjeru vode novija istraživanja.
Medijalno temporalno područje, osim spomenutog hipokampusa, uključuje amigdalu, entorinalni, peririnalni i parahipokampalni dio mozga (Slika 6.1.). Dosadašnja istraživanja ukazuju na važnu ulogu cijelog ovog područja mozga u pamćenju.
Vidjeli smo da je slučaj H. M.-a prvi ukazao na bitnu ulogu hipokampusa. Samo jednostrano oštećenje medijalno temporalnog područja također vodi teškoćama u epizodičkom pamćenju, ali one su manjeg obima u odnosu na obostrana oštećenja kao što je bio slučaj kod H. M.-a. Pokazuje se da one osobe koje imaju oštećenja desnog hipokampusa, imaju više problema s neverbalnim informacijama, a one s oštećenjima lijevog hipokampusa, s verbalnim informacijama. Slični nalazi o ulozi hipokampusa za verbalne i neverbalne sadržaje dobiveni su praćenjem aktivnosti mozga zdravih ljudi. Naime, kod zdravih osoba tijekom kodiranja riječi aktivnije je lijevo medijalno temporalno područje, dok kodiranje objekata i lica više aktivira obostrano medijalno temporalno područje. Slično kao i kod ljudi, oštećenja hipokampalnog područja dovode do poteškoća pri pamćenju i kod životinja. Životinje s takvom vrstom oštećenja imaju poteškoće u učenju novih informacija, posebno onih koje se odnose na specifične događaje. Na primjer, neke ptice spremaju hranu u skrovišta koja povremeno mijenjaju. Ptice s oštećenjem hipokampalnog područja nisu u stanju zapamtiti gdje su im skrovišta i sasvim ih nasumično traže. Čini se da hipokampus općenito ima nezaobilaznu ulogu u spacijalnom pamćenju. Na primjer, štakori s oštećenjem hipokampusa imaju poteškoća s pamćenjem spacijalnog i vremenskog konteksta pri učenju labirinta. Naime, nisu u stanju naučiti u kojim su dijelovima labirinta već bili, nego ponavljano ulaze u one koje su već obilazili, za razliku od zdravih štakora koji snalaženje u labirintu uz adekvatnu motivaciju vrlo brzo nauče. Vidjeli smo i na primjeru Clivea Wearinga kao i H. M.-a da su imali teškoća u snalaženju u prostoru, konkretno u učenju novih spacijalnih informacija. Tako se Clive Wearing ne bi znao vratiti u sobu kad bi izašao iz nje, a H. M. nije mogao zapamtiti put do kuće nakon što se preselio.
Proučavanjem tih i drugih slučajeva amnezija uočeno je nekoliko važnih stvari. Što je oštećenje hipokampusa i okolnih područja bilo veće, to su poteškoće pamćenja bile izraženije, nemogućnost dosjećanja sezala je više u prošlost i poteškoće su se uglavnom javljale u epizodičkom pamćenju, uz relativno dobro očuvano semantičko pamćenje. U pokušaju objašnjenja tih činjenica neki su se autori vodili idejom da se određeni tip informacija trajno pohranjuje u hipokampusu. Tako bi se njegovim oštećenjem mogao objasniti gubitak tih informacija kao i nemogućnost stvaranja novih istovrsnih sjećanja. Međutim, rezultati kasnijih istraživanja sugerirali su nešto drugo.
Istraživanja su pokazala da bi hipokampus mogao imati ključnu ulogu u povezivanju objekta i riječi s različitim kontekstualnim informacijama, što je osobito važno za epizodičko pamćenje. Naime, tijekom nekog događaja izloženi smo čitavom nizu informacija. Na primjer, kad upoznajemo neku osobu, istovremeno pokušavamo kodirati više njezinih karakteristika. Različite perceptivne karakteristike (boja kose i očiju, frizura, odjeća, lice, ton glasa i sl.) kao i vremenski i prostorni kontekst u kojem se događaj odvija, pokušavamo vidno i fonološki, a sam razgovor semantički kodirati. Poznato je da se svaka od tih karakteristika obrađuje u različitim dijelovima mozga, a rezultati istraživanja ukazali su na mogućnost da se u hipokampusu ujedinjuju informacije iz svih tih područja mozga kako bi se formirala jedinstvena reprezentacija događaja. Novija istraživanja epizodičkog pamćenja potvrđuju da se u hipokampusu zaista nalazi zona konvergencije, odnosno povezivanje pojedinačnih dijelova informacije u jednu smislenu reprezentaciju. Međutim, pretpostavlja se mogućnost da se takve reprezentacije ne zadržavaju, ili se barem ne zadržavaju trajnije, u hipokampusu. Na primjer, sve je više istraživanja koja sugeriraju važnu ulogu entorinalnog područja u procesiranju kontekstualnih informacija, a koje inače zajedno s hipokampusom sudjeluje u spacijalnom učenju i pamćenju. Tako se pretpostavlja da se prilikom kodiranja senzornih karakteristika nekog objekta informacije iz različitih dijelova kore velikog mozga preko peririnalnog područja prenose u lateralno entorinalno područje, dok se spacijalne informacije preko parahipokampalnog područja prenose u medijalno entorinalno područje. Kako su sva ta područja povezana s hipokampusom, a i međusobno, te bi se senzorne i spacijalne informacije integrirale u hipokampusu. Međutim, pretpostavlja se da informacije ne ostaju u hipokampusu, već se povratnom vezom preko entorinalnih područja vraćaju u dijelove mozga iz kojih su došle. Kasnije, kada se u okolini pojavi odgovarajući znak za dosjećanje, hipokampus ponovno putem spomenutih područja posreduje u obnavljanju ostalih kontekstualnih reprezentacija događaja, a osoba se, na primjer, prisjeća nekog konkretnog cjelovitog epizodičkog iskustva. Da se različite informacije o istom objektu nalaze na različitim mjestima u mozgu, sugeriraju i istraživanja semantičkog pamćenja. Vidne informacije o određenom objektu ne nalaze se na istom mjestu na kojem su slušne, mirisne ili informacije o tome čemu služi taj objekt. Klinička iskustva pokazuju da pacijenti s oštećenjima pojedinih dijelova mozga imaju poteškoća samo s nekim semantičkim kategorijama. Na primjer, pacijent s inicijalima J. B. R. imao je mnogo više problema s definiranjem riječi i identifikacijom slika živih u odnosu na nežive objekte. On bi vrlo točno opisivao aktovku kao malu torbu koju studenti koriste za nošenje papira. Međutim, za cvijet narcis mogao je reći samo da je biljka, a za noja samo da je nešto neuobičajeno. Ustanovljeno je da pacijenti kao što je J. B. R. imaju oštećenja u prednjim, srednjim i donjim dijelovima temporalnog režnja, dok su kod pacijenta koji su imali više problema s neživim stvarima, a njih je u populaciji znatno manji broj u odnosu na one s problemima vezanim za žive objekte, bila prisutna oštećenja parijetalnog režnja. Na temelju takvih nalaza pretpostavilo se da je kategorija živo-neživo bitna karakteristika objekata koja određuje u kojim će se dijelovima mozga nalaziti informacije o njima. Međutim, ne potvrđuju to svi nalazi. U jednom su istraživanju ispitanicima prezentirali perceptivne i neperceptivne informacije o živim i neživim pojmovima. Procesiranje perceptivnih informacija o živim i o neživim pojmovima bilo je povezano s aktivacijom lijevog stražnjeg donjeg dijela temporalnog područja. S druge strane, procesiranje neperceptivnih karakteristika živih i neživih pojmova bilo je povezano s aktivacijom srednjih dijelova temporalnog područja. Očito je da su i živi i neživi pojmovi aktivirali ista područja u mozgu, što ukazuje na mogućnost da su informacije u semantičkom pamćenju organizirane i prema nešto drukčijim semantičkim kategorijama od ranije spomenute. Neki tipovi agnozije također sugeriraju da se specifične kategorije semantičkog znanja nalaze u posebnim mjestima u mozgu. Agnozije nastaju kao posljedica oštećenja nekih dijelova mozga. Ima ih više vrsta, a manifestiraju se kao poteškoće u procesiranju određene vrste informacija u ovisnosti o tome koji je dio mozga zahvaćen. Tako će povrede određenog dijela mozga dovesti do gubitka samo dijela znanja o specifičnim objektima, dok će ostala znanja ostati sačuvana. Osoba koja ima asocijativnu vizualnu agnoziju može imati problema u prepoznavanju i imenovanju nekog konkretnog predmeta iako ga normalno može vidjeti, točno precrtati na papir i znati čemu služi. Osoba koja ima slušnu agnoziju može imati ozbiljnih teškoća u razumijevanju izgovorenih riječi, ali kad ih vidi napisane, razumjet će njihovo značenje. Kako ukupno gledajući postoji jako mnogo karakteristika različitih objekata i kategorija, neki autori misle da je nemoguće spoznati gdje se u mozgu nalazi koja od njih. Međutim, drugi misle da možda nemamo tako velik broj specifičnih kategorija, već samo njih nekoliko. Kako se pretpostavlja da su naše semantičke mreže organizirane prema karakteristikama objekta, tako možda razlikujemo vizualne karakteristike (boja, tekstura, veličina), funkcionalne karakteristike (upotreba, mjesto korištenja) itd. Oštećenje nekog dijela mozga može dovesti do teškoća u nekoj od karakteristika, a da istovremeno ostale vrste semantičkih informacija o konkretnom objektu funkcioniraju normalno. Osoba kojoj su oštećene vizualne karakteristike neće moći opisati ili prepoznati neki predmet na temelju vizualnih karakteristika, ali će i dalje znati njegovu funkciju kao što se to zaista događa u opisanim slučajevima agnozija.
S obzirom na sve navedeno, danas prevladavaju dvije glavne pretpostavke o tome na koji je način hipokampus povezan s drugim dijelovima mozga tijekom kodiranja, pohranjivanja i pronalaženja informacija te kako se i kada informacije iz hipokampusa premještaju u druge dijelove mozga. Prema jednoj pretpostavci informacije se nikad i ne pohranjuju u hipokampusu, već je uloga hipokampusa u tome da povezuje različite komponente pamćenja iz drugih područja mozga. Kad je znanje novo, onda su veze među dijelovima mozga u kojima se nalaze informacije slabe i povezujuća uloga hipokampusa je velika. Ali kako vrijeme prolazi i veze između reprezentacija jačaju u drugim dijelovima mozga, tako uloga hipokampusa slabi, dok se na kraju nismo u mogućnosti dosjetiti tih informacija potpuno neovisno o aktivnosti hipokampusa. Treba naglasiti da prema nekim autorima informacije nikad ne postaju u potpunosti neovisne o hipokampusu. Druga pretpostavka govori o tome da se nove informacije pohranjuju u hipokampusu, ali se onda na neki način prebacuju u druga područja. Bontempi, Laurent-Demir, Destrade i Jaffard u svojem su istraživanju ustanovili da se pri dosjećanju spacijalnih informacija kratko vrijeme nakon učenja (pet dana) aktivira hipokampus i stražnja cingularna vijuga, ali dosjećanje istog sadržaja nakon dužeg vremena (25 dana) aktivira frontalni režanj kore velikog mozga i prednju cingularnu vijugu (ali ne i hipokampus i stražnju cingularnu vijugu). Očito je da tijekom vremena dolazi do promjena u dijelovima mozga koji su uključeni u dosjećanje tih informacija. Uz ovu pretpostavku jedna je od vodećih ideja da se transfer informacija iz hipokampusa u druga područja mozga događa tijekom spavanja. Konkretno, misli se na faze spavanja u kojima sanjamo, odnosno takozvane REM faze. Ustanovljeno je da se isti obrasci aktivnosti u hipokampusu odvijaju tijekom obavljanja neke radnje u budnom stanju i kasnije tijekom spavanja.
U ranijim dijelovima teksta naveli smo da se informacije nakon kodiranja pohranjuju u dugotrajnom pamćenju. Vjeruje se da procesom koji zovemo konsolidacija, reprezentacije postaju stabilnije i na taj način možda neovisnije o medijalno temporalnom području. Prema teoriji konsolidacije procesi pamćenja nastavljaju se i nakon što smo usvojili neku informaciju. Dokazi u prilog konsolidaciji dolaze i od pacijenata s retrogradnom amnezijom. Naime, oni se najčešće ne mogu sjetiti određenog razdoblja prije oštećenja mozga. Kao što smo već rekli, što je oštećenje veće, to je razdoblje kojeg se ne mogu sjetiti duže. Kod dijela pacijenata s amnezijom riječ je o desetljećima, pa se mogu sjetiti samo manjeg broja informacija iz vlastita djetinjstva, dok se u nekim blažim slučajevima ne mogu sjetiti nekoliko sati ili dana prije nego što je došlo do oštećenja. Takvi nalazi upućuju na to da se starija sjećanja ne nalaze u medijalno temporalnom području. Čini se da se u fazi konsolidacije, vjerojatno uz posredovanje medijalno temporalnog područja, uspostavljaju direktne veze među centrima u kori velikog mozga u kojima se nalaze povezane informacije. Zbog toga je moguće da se, u slučaju oštećenja hipokampusa, osobe koje imaju amneziju ipak mogu sjetiti takvih informacija. Možda je zaista moguće da je medijalno temporalno područje neophodno za zadržavanje informacija dok se ne završi proces konsolidacije, a nakon toga se njegova uloga smanjuje ili potpuno gubi. Tome u prilog govore i nalazi istraživanja Stuart Zola-Morgana i Larry Squirea iz 1990. godine u kojem su skupinu majmuna učili razlikovanju stotine parova objekata. Majmuni su 16 tjedana prije nego što im je uklonjen hipokampus naučili 20 parova, a zatim su u 12., 8., 4. i 2. tjednu prije uklanjanja hipokampusa učili preostale parove objekata, u svakom tjednu po 20. Dva tjedna nakon uklanjanja hipokampusa provjerilo se koliko su se majmuni sjećali. Pokazalo se da su se dobro sjećali parova koje su učili 8, 12 i 16 tjedana prije operacije, a postignuće je bilo jednako kao u kontrolnoj skupini. Međutim, nisu se sjećali parova koje su učili četiri i dva tjedna prije operacije. Iz toga se zaključilo da je potrebno nekoliko tjedana da se stvore sjećanja koja će biti neovisna o hipokampusu. Da je potrebno neko vrijeme da se pamćenje konsolidira, pokazuju i primjeri osoba kojima se daje elektrokonvulzivna terapija radi ublažavanja teških depresivnih stanja. U takvim slučajevima javlja se trajna retrogradna amnezija za događaje koji su prethodili elektrošoku. Ono što još ne znamo jest koliko vremena treba za konsolidaciju i o čemu to ovisi. Čini se da u nekim slučajevima ona traje vrlo kratko, dok u drugim, sudeći po nekim primjerima amnezija, izuzetno dugo.
Istraživanja pokazuju da je aktivnost hipokampusa pod utjecajem osobnog značaja događaja, njegove živosti i intenziteta doživljenih emocija. Događaji od većeg osobnog značaja, čijih se detalja življe sjećamo i koji imaju veću emocionalnu važnost za nas, dovode do veće aktivnosti u tom području mozga. Dio medijalno temporalnog područja koji se također povezuje s emocionalno obojenim sadržajem jesu amigdaloidne jezgre. Njihova oštećenja vode do nemogućnosti učenja novih emocionalnih odgovora. Slučajevi obostranog oštećenja amigdala, iako srećom vrlo rijetki kod ljudi, pokazuju da takve osobe imaju poteškoće u učenju reakcija straha. U stanju su reagirati na podražaje koji prirodno izazivaju reakciju straha (bezuvjetne podražaje), ali ne mogu usvajati nove uvjetovane reakcije koje nam procesom klasičnog uvjetovanja mogu omogućiti bolju prilagodbu okolini. Iako nam se čini da strah nije poželjna emocija, važno je podsjetiti se da nas taj osjećaj može sačuvati od potencijalno životno opasnih situacija. Još nije potpuno jasno je li amigdala mjesto gdje se trajno pohranjuje takav tip informacija ili ona samo posreduje u spremanju emocionalnih reakcija u druga područja mozga. Interesantna su istraživanja pamćenja emocionalno obojenih sadržaja kod osoba sa oštećenjem amigdale i bez njega. Uobičajeno se nalazi da zdrave osobe bolje pamte snažno emocionalno obojene dijelove priče u odnosu na neutralne. Međutim, osobe s oštećenjima amigdale ne pokazuju povećanu uzbuđenost tijekom emocionalnih dijelova priče niti pokazuju tendenciju njihova kasnijeg boljeg dosjećanja. Takvi nalazi sugeriraju da bi amigdala mogla imati važnu ulogu u olakšavanju zapamćivanja emocionalno važnih događaja u deklarativnom pamćenju. I, zaista, istraživanje u kojem se korištenjem PET tehnike pratila aktivnost mozga tijekom gledanja snažno emocionalno obojenog filma kod zdrave populacije, pokazalo je da su se osobe koje su tijekom gledanja filma imale veću aktivnost u području amigdale kasnije bolje dosjećale detalja filma u odnosu na osobe s manjom aktivnošću u tom području.
Rezultati dosadašnjih istraživanja ukazuju na važnu ulogu frontalnog režanja mozga u radnom i dugotrajnom pamćenju. Pritom se čini da frontalni dio mozga nije sam po sebi toliko važan za kratkotrajno zadržavanje informacija unutar radnog pamćenja koliko za upravljanje aktivacijom reprezentacija pamćenja pod utjecajem ciljeva i prethodnog iskustva. Tako su ventrolateralna područja prefrontalnog dijela (prednji dio frontalnog režnja) velikog mozga važna za aktivaciju ključnih sadržaja, dok su dorsolateralna područja prefrontalnog dijela važnija za međusobne odnose sadržaja koji se u tom trenutku obrađuju u radnom pamćenju. Istovremeno, prednji dijelovi prefrontalnog područja uključeni su u odabir pravila prema kojima se određuje koje je sadržaje i odnose primjereno odabrati. Više je istraživanja potvrdilo da zadržavanje sadržaja u radnom pamćenju aktivira ventrolateralno prefrontalno područje, a njegova se oštećenja povezuju s teškoćama u selekciji, usporedbi i procjeni pri izvođenju zadataka radnog pamćenja. Manipulacija sadržajima u radnom pamćenju kod zdravih sudionika aktivira dorsolateralno prefrontalno područje, kao što i oštećenja tog područja dovode do problema u nadgledanju izvođenja zadataka u radnom pamćenju. Ispitivanja fonološke petlje iz ranije spomenutog Baddeleyeva modela radnog pamćenja uz pomoć PET tehnike ukazala su na povećanu aktivaciju dvaju odvojenih područja mozga. Jedno je područje između parijetalnog i temporalnog režnja u lijevoj hemisferi koje se očito može povezati s pamćenjem fonoloških karakteristika sadržaja koji se pamte. Drugo je područje poznato kao Brocino područje koje je uključeno u produkciju govora, ali je očito povezano i sa subvokalnim ponavljanjem. Kad je riječ o istraživanjima vidno-prostornog ekrana, istraživanja su pokazala aktivaciju više različitih područja, ali sva su bila u desnoj hemisferi.
Kad je riječ o ulozi frontalnog režnja u epizodičkom pamćenju, važno je podsjetiti se da pacijenti s oštećenjima frontalnog režnja imaju teškoća u dosjećanju osobnih događaja. Na primjer, ne mogu se prisjetiti od koga su čuli neku informaciju iako se mogu sjetiti same informacije. Istraživanja pokazuju da se kod zdravih osoba aktivira više različitih područja u frontalnom režnju kore velikog mozga pri kodiranju i pronalaženju u epizodičkom pamćenju. Korištenjem PET i fMRI tehnika oslikavanja mozga ustanovljeno je da je pri kodiranju epizodičkih informacija više uključen lijevi nego desni prefrontalni dio kore velikog mozga, i to specifično donji prefrontalni dio. Obrnuto je pri pronalaženju kada se više aktivira desni u odnosu na lijevi prefrontalni dio kore velikog mozga, odnosno njegov prednji prefrontalni dio i dorsolateralno područje u obje hemisfere. Takva je aktivacija uočena ne samo u slučajevima kad dolazi do uspješnog dosjećanja već i onda kada dosjećanje nije uspješno. S druge strane, pronalaženje informacija iz semantičkog pamćenja pretežno se odvija u lijevoj hemisferi. Aktivacija različitih područja kore velikog mozga dijelom se koristi i kao dodatan argument za opravdanost razlikovanja semantičkog od epizodičkog pamćenja, o čemu je već ranije u tekstu bilo govora.
S frontalnim područjima povezuje se i korištenje strategije elaboracije pri zapamćivanju. Tako su neka istraživanja uspoređivala aktivnost mozga tijekom semantičkog, odnosno dubokog procesiranja zadatka i nesemantičkog procesiranja koje zahtijeva pliću obradu. Podsjetit ćemo se da smo se s modelom dubine obrade susreli u uvodnom dijelu ovog poglavlja. Na primjer, procjenjivanje je li riječ apstraktna ili konkretna, zahtijeva semantičku obradu što je svakako dublja obrada od procjenjivanja je li riječ napisana velikim ili malim slovom, kako se to često radi u zadatcima koji uključuju nesemantičku obradu. Prilikom kasnijeg ispitivanja pamćenja ustanovilo se, očekivano, da je semantičko procesiranje vodilo boljem dosjećanju. Pritom su snimanja aktivnosti mozga konzistentno pokazivala da je tijekom semantičkog kodiranja bilo aktivnije područje lijevog donjeg prefrontalnog dijela kore velikog mozga u odnosu na nesemantičko kodiranje. Kod takvog tipa kodiranja u epizodičkom se pamćenju dobiva pojačana aktivnost donje dorsalne frontalne vijuge i ventralnog prefrontalnog područja. Aktivacija donjeg frontalnog područja pripisuje se aktivaciji semantičkog koda koji je najčešće prisutan pri formiranju epizodičkog pamćenja riječi.
Istraživanja nadalje ukazuju na mogućnost da frontalni režanj u nekim slučajevima potiskuje aktivnost hipokampusa, odnosno inhibira usvajanje i pronalaženje neželjenih informacija. Anderson i suradnici tražili su od sudionika da neke parove riječi zapamte, a da neke parove riječi koji su im prikazani pokušaju namjerno zaboraviti. Istovremeno snimanje mozga pokazalo je da je hipokampus aktivniji tijekom zapamćivanja nego tijekom zaboravljanja parova riječi. Ono što je bilo iznenađujuće jest da su neki dijelovi prefrontalnog dijela kore velikog mozga bili aktivniji tijekom izvršavanja zadatka zaboravljanja nego tijekom zapamćivanja. Što je aktivnost prefrontalnog dijela bila veća, to je rasla vjerojatnost da će sudionik zaboraviti tu riječ.
Navedeni nalazi sugeriraju da frontalna i medijalno temporalna područja mozga rade zajedno kako bi potaknula kodiranje događaja u pamćenju. Pritom su aktivne ponešto drukčije regije u ovisnosti o tome o kakvim se vrstama informacija radi, verbalnim ili neverbalnim. Verbalne se informacije bolje pamte kada se semantičke i fonološke karakteristike procesiraju putem lijevog prefrontalnog dijela kore velikog mozga. Neverbalne se informacije bolje pamte kada su vidne i prostorne karakteristike doživljaja procesirane preko desnog prefrontalnog dijela kore velikog mozga. Ventrolateralna i dorsolateralna područja prefrontalnog dijela kore velikog mozga mogla bi služiti za usmjeravanje pažnje i organizaciju navedenih karakteristika u radnom pamćenju, a zatim se te informacije dalje prosljeđuju u obostrana medijalna temporalna područja. Frontalni režanj kore velikog mozga, kao što je već rečeno, smatra se važnim za odabir znakova za dosjećanje koji bi trebali potaknuti pamćenje, kao i za evaluaciju i nadgledanje pri kasnijem pretraživanju.
Interesantna su istraživanja koja daju direktne dokaze o povezanosti aktivacije frontalnog i medijalno temporalnog područja tijekom kodiranja i kasnijeg dosjećanja kodiranog sadržaja. U ranijim istraživanjima obično se varirala priroda zadatka kodiranja kako bi se manipuliralo kasnijom razinom zapamćenosti. Razvoj suvremenih tehnika oslikavanja mozga, kao što je funkcionalna magnetska rezonanca, pružio je mogućnost da sudionici imaju isti zadatak kodiranja tijekom svih faza učenja. Na taj su način istraživači mogli razvrstati pokušaje kodiranja s obzirom na to jesu li se sudionici poslije mogli sjetiti prikazanih riječi ili ne. U jednom primjeru takvog istraživanja sudionici su prilikom prvog prikazivanja riječi trebali odrediti radi li se o apstraktnim ili konkretnim riječima. Dvadeset minuta nakon toga ponovno im je bio prikazan dio istih riječi, ali je među njima bilo i onih kojih u prvom prikazivanju nije bilo. Trebali su prepoznati radi li se o novim riječima (koje nisu bile prikazane) ili starim (koje su bile prikazane). Rezultati su pokazali značajniju aktivaciju lijevog prefrontalnog i lijevog temporalnog područja kad su se sudionici ispravno sjetili riječi u odnosu na situacije u kojima ih se nisu mogli sjetiti. Konkretno, sudionici su se bolje dosjećali onih riječi kod kojih je tijekom njihova kodiranja bila prisutna veća aktivacija prednjeg i ventralnog, kao i stražnjeg i dorsalnog dijela lijeve donje frontalne vijuge, lijevog frontalnog operkuluma, lijevog parahipokampalnog područja i područja fuziformne vijuge. Kako su sudionici procjenjivali i svoju sigurnost u odgovore, ustanovljeno je da je kod sigurnijih odgovora bila veća aktivnost parahipokampalnog i prefrontalnog dijela kore velikog mozga u odnosu na odgovore za čiju su točnost sudionici bili manje sigurni. Takvi rezultati sugeriraju da je za kasnije uspješno dosjećanje verbalnih informacija važno da se tijekom zapamćivanja, odnosno kodiranja tih informacija aktiviraju lijevo frontalno i lijevo parahipokampalno područje mozga.
Slični su rezultati dobiveni u istraživanjima neverbalnog kodiranja. Sudionici su procjenjivali pripadaju li neke slike unutarnjem ili vanjskom prostoru. Nakon 30 minuta od sudionika se u testu prepoznavanja tražilo da odrede jesu li prikazane slike stare ili nove. Također se tražilo da procijene sjećaju li se slika zaista ili im se one samo čine poznate. Pronađeno je da je aktivnost hipokampalnog područja u obje hemisfere kao i u stražnjem dijelu desne donje frontalne vijuge prediktivna za kasnije dosjećanje ili zaboravljanje. Aktivnost je bila veća za slike kojih su se sjećali u odnosu na one koje su im samo bile poznate ili za one koje su u potpunosti zaboravili.
Posljednjih godina raste broj istraživanja koja se bave ispitivanjem aktivacije pojedinih dijelova mozga pri prisjećanju prošlosti i zamišljanju budućnosti. Čini se da se pri prisjećanju prošlosti i zamišljanju budućnosti aktiviraju gotovo ista područja u mozgu. Najčešće se radi o medijalnom prefrontalnom dijelu, medijalnom parijetalnom dijelu kore velikog mozga uključujući retrosplenijalni i prekunealni korteks i medijalno temporalnom području zajedno s hipokampusom. Szpunar, Watson i McDermott tražili su od sudionika da se sjete nekog specifičnog događaja iz prošlosti, zamisle neki specifičan događaj u budućnosti ili da zamisle specifičan događaj koji uključuje jednu poznatu ličnost. Našli su preklapanje u aktivnostima frontopolarnog područja i medijalno temporalnog područja u obje hemisfere za prošla sjećanja i zamišljanje budućnosti. To sugerira da postoji ista neuronska osnova za konstrukciju događaja u prošlosti i zamišljanje u budućnosti. U prilog tome govore i nalazi pacijenata s amnezijom koji se nisu u stanju prisjetiti osobnih događaja iz prošlosti ili nisu u stanju zamisliti vlastitu budućnost iako se mogu sjetiti i zamišljati budućnost kad se ne radi o osobnim informacijama. Na primjer pacijent D. B. imao je oštećenje dijela mozga koje je nastalo zbog nedostatka kisika tijekom zastoja rada srca. Kao što je to čest slučaj kod amnezija, kod njega su se pojavile teškoće s epizodičkim pamćenjem uz očuvano semantičko pamćenje. On se nije bio u stanju prisjetiti ničega iz vlastite prošlosti niti zamišljati svoju budućnost iako je bio u stanju iznositi općenite činjenice o prošlosti ili predviđati što će se općenito dogoditi u budućnosti. Ipak postoje i neka područja koja su aktivnija pri zamišljanju budućih situacija u odnosu na prošle. To su premotorički dio mozga u obje hemisfere i lijevi prekunealni korteks. Pretpostavlja se da je to zbog toga što se kod budućih događaja radi o nečem novom i/ili nečem što zahtjeva dodatnu obradu detalja kako bi događaj bio smislen. Prema tome čini se da bi hipokampus mogao imati ključnu ulogu i za rekombiniranje detalja iz prethodnih iskustava kako bi stvorili/zamislili koherentnu novu konstrukciju za budućnost.
Zanimljivo je spomenuti da je, kao kod prisjećanja prošlosti i zamišljanja budućnosti, uočena aktivacija sličnih područja mozga prilikom točnog i lažnog sjećanja. Naime, epizodičko pamćenje smatra se više konstruktivističkim nego reprodukcijskim procesom i stoga je sklono raznim iskrivljenjima. To znači da se upamćenost nekog događaja može znatno razlikovati od objektivnog događaja. Kažemo da se radi o tzv. „lažnom sjećanju“ kad se praznine u sjećanju na neki događaj popune izmišljenim podatcima. U tom slučaju ne radi se o namjernom laganju, već je osoba zaista uvjerena da se nešto dogodilo upravo onako kako se ona toga sjeća. U istraživanjima lažnog pamćenja često se koristi DRM paradigma (Deese-Roediger-McDermott paradigma) pri čemu se sudionicima prezentira popis riječi od kojih su sve povezane jednom ciljnom riječju, ali koja sama nije prezentirana. U kasnijem testu prepoznavanja sudionici trebaju prepoznati radi li se o riječi koja je ranije bila prikazana ili nije. Rezultati istraživanja pokazuju sklonost određenog broja sudionika k prepoznavanju ciljne riječi iako ona u ispitivanju nije bila prikazana. Snimanje mozga pri izvođenju takvih zadataka pokazuje da su aktivirana slična područja medijalno temporalnog režnja tijekom pravog i lažnog sjećanja. U jednoj od varijanti takvog tipa istraživanja od sudionika se tražilo da prepoznaju jesu li određeni likovi bili prikazani, jesu li samo bili slični ili su bili potpuno drukčiji od onih prezentiranih u prvoj fazi ispitivanja. Ono što su dobili jest slična razina aktivnosti u medijalno temporalnom području/hipokampusu, nekim područjima prefrontalnog dijela kore velikog mozga, medijalnom i donjem dijelu parijetalnog režnja i ventralno temporalno okcipitalnom režnju tijekom točnih i netočnih odgovora. Ti nalazi ukazuju na iste neuronske procese točnog i lažnog prepoznavanja. Ipak, nalazi istraživanja pokazuju da se točno i lažno sjećanje može razlikovati prema aktivnosti u nekim područjima mozga. Naime, točni doživljaji imaju više senzornih i perceptivnih detalja. Tako snimanja mozga prilikom točnog dosjećanja pokazuju veću aktivaciju u vidnom području u odnosu na lažna sjećanja.
Određenu ulogu za epizodičko i semantičko pamćenje imaju i neki drugi dijelovi mozga. Diencefalon uključuje strukture kao što su mamilarna tjelešca i mediodorsalna jezgra talamusa, a bazalni prednji mozak je grupa struktura na bazi prednjeg mozga (vidjeti Sliku 6.1.). Njihova oštećenja kao i oštećenje forniksa kojim su oni povezani s hipokampusom, rezultira anterogradnom amnezijom. Jedna od pretpostavki govori o tome da je diencefalon na neki način odgovoran za povezanost frontalnog dijela kore velikog mozga i hipokampusa tijekom usvajanja i konsolidacije pamćenja te da njegovo oštećenje dovodi do amnezije. Često se spominje važnost mamilarnih tjelešaca i prednjih talamičkih jezgara, ali neki slučajevi amnezije ukazuju i na ulogu retrosplenijalnog dijela kore velikog mozga unutar cingularnog područja, laterodorsalne talamičke jezgre i jezgara u bazalnom prednjem mozgu. Talamičke jezgre i retrosplenijalno područje zajedno s hipokampusom imaju određenu ulogu u prostornom procesiranju. Također, lezije mamilarnih tjelešaca onemogućavaju iste prostorne zadatke koji su osjetljivi i na oštećenja hipokampusa, a potvrđeno je da su mamilarna tjelešca neophodna za normalno dosjećanje epizodičkih informacija. Forniks je važan za epizodičko pamćenje u zdravoj populaciji. Njegovo oštećenje dovodi do odvajanja hipokampusa od medijalnog diencefalona i prednjeg bazalnog mozga, što se povezuje s ranije spomenutom amnezijom. Kad se u okolini događa nešto što je potrebno zapamtiti, pretpostavlja se da bazalni prednji mozak daje signal hipokampusu da obrati pažnju na to što je potrebno procesirati. Zbog toga oštećenja bazalnog prednjeg mozga, unatoč neoštećenom hipokampusu, vode amneziji. Naime, hipokampus bez njegovih uputa ne može efikasno funkcionirati, odnosno odrediti kad treba spremiti nove informacije.
I za kraj, moramo ipak barem kratko spomenuti dva dijela središnjeg žičanog sustava koji se često povezuju s nedeklarativnim pamćenjem. Kratko, ne zato što se o tome ne bi imalo što reći, nego upravo suprotno, spoznaje iz tog područja prelaze obim ovog rada. Riječ je o malom mozgu koji, osim što ima važnu ulogu u koordinaciji pokreta, sudjeluje u pamćenju vještina. Drugi su dio bazalni gangliji koji su važni za planiranje i izvođenje pokreta te imaju nezaobilaznu ulogu u učenju vještina, ne samo motoričkih nego i kognitivnih.
Zaključno možemo reći da je biološka osnova pamćenja vrlo složena. Iako su tehnike oslikavanja mozga značajno pridonijele boljem razumijevanju procesa pamćenja i donijele nove spoznaje o uključenosti pojedinih dijelova mozga koji se nalaze u osnovi tih procesa, očito je put do konačnih odgovora još prilično dug. Ipak, očekujemo da će rezultati budućih istraživanja dovesti do boljeg razumijevanja načina na koje možemo potaknuti aktivaciju određenih područja kore velikog mozga kako bi se osiguralo uspješnije kodiranje i dosjećanje informacija.
Pamćenje je mogućnost usvajanja, zadržavanja i korištenja informacija. Spoznaja o važnosti pamćenja u svakodnevnom funkcioniranju još je davno potaknula interes istraživača za njegovo proučavanje. O mozgovnim područjima uključenim u procese pamćenja doznajemo i iz većeg broja studija slučajeva s različitim amnezijama koje su nastale uslijed oštećenja mozga. Retrogradna amnezija odnosi se na nemogućnost prisjećanja događaja iz prošlosti, dok se pod anterogradnom amnezijom podrazumjeva nemogućnost stvaranja novog dugotrajnog pamćenja. U literaturi je najpoznatiji pacijent H. M. s anterogradnom amnezijom kojem su operativnim putem uklonjeni dijelovi medijalno temporalnog režnja.
Dugoročno pamćenje dijeli se na deklarativno i nedeklarativno pamćenje. Deklarativno ili eksplicitno pamćenje odnosi se na pamćenje različitih činjenica i događaja o kojima se može svjesno izvijestiti. Nedeklarativno ili implicitno pamćenje jest pamćenje o tome kako nešto učiniti i izvesti. Deklarativno pamćenje dijeli se na epizodičko i semantičko pamćenje. Epizodičko pamćenje odnosi se na pamćenje događaja i njihovih vremenskih i prostornih odnosa. Semantičko pamćenje uključuje sve vrste općeg znanja, bilo da je riječ o riječima bilo konceptima, činjenicama ili vjerovanjima.
Model triju skladišta pamćenja autora Atkinsona i Shiffrina jedan je od najpoznatijih modela pamćenja koji razlikuje senzorno, kratkoročno i dugoročno pamćenje. Model radnog pamćenja autora Baddeleya i Hitcha pretpostavlja jedan glavni kontrolni sustav i više pomoćnih podsustava. Jedan od njih je fonološka petlja koja je odgovorna za zadržavanje informacija koje se primaju verbalnim putem. Drugi je pomoćni sustav radnog pamćenja prema tom modelu vidno-prostorni ekran, važan za orijentaciju u prostoru. Glavni kontrolni sustav autori nazivaju središnjim izvršiteljem, a odgovoran je za kontrolu pažnje u radnom pamćenju. U revidiranom modelu Baddley je dodao još jedan dio, epizodni ekran, pod kojim se podrazumijeva sustav ograničenog kapaciteta koji služi za integraciju i kratkoročnu pohranu informacija iz pomoćnih sustava i dugoročnog pamćenja, a oslanja se na kapacitet središnjeg izvršitelja. Treći opisani model dubine obrade autora Craika i Lockharta pretpostavlja da vjerojatnost zadržavanja informacije ovisi o tome do koje je dubine obrađena pri kodiranju. Dublja razina obrade povezana je s većom vjerojatnošću dosjećanja.
Dijelovi mozga koji sudjeluju u deklarativnom pamćenju su medijalno temporalna područja, frontalni režanj te područja diencephalona i bazalnog prednjeg mozga. Od dijelova medijalno temporalnog režnja najviše je proučavana uloga hipokampusa koji sudjeluje u spacijalnom pamćenju, konsolidaciji i stvaranju novog pamćenja te povezivanju pojedinačnih dijelova informacije u jednu smislenu reprezentaciju. Zajedno s hipokampusom entorinalni korteks sudjeluje u spacijalnom pamćenju i učenju te procesiranju kontekstualnih informacija. Amigdaloidne jezgre sudjeluju u pamćenju emocionalnih aspekata događaja. Frontalni režanj ostvaruje važnu ulogu u radnom i dugotrajnom pamćenju. Taj dio kore velikog mozga upravlja aktivacijom i inhibicijom reprezentacija pamćenja pod utjecajem ciljeva i prethodnog iskustva. Oštećenja dijelova diencephalona, koja uključuju mamilarna tjelešaca i mediodorsalnu jezgru talamusa te oštećenja bazalnog prednjeg mozga, dovode do anterogradne amnezije, što potvrđuje ulogu tih dijelova mozga u deklarativnom pamćenju.
Mamilarna tjelešca i mediodorsalna jezgra talamusa smatraju se ključnim za povezanost frontalnog režnja i hipokampusa tijekom usvajanja i konsolidacije pamćenja. Smatra se da bazalni prednji mozak „signalizira“ hipokampusu da obrati pažnju na informacije iz okoline koje je potrebno procesirati.
Koje su sličnosti, a koje razlike između prikazanih modela pamćenja? Isključuju li se ti modeli međusobno ili se nadopunjavaju? Obrazložite svoj odgovor.
Razmislite o onome što ste pročitali o funkcionalnoj magnetskoj rezonanciji (fMRI) i rezultatima istraživanja o biološkoj osnovi pamćenja koji su dobiveni korištenjem te tehnike. Kako biste opisali prednosti, a kako nedostatke te tehnike u odnosu na neke druge tehnike koje se koriste u takvim istraživanjima?
Navedite neke od poteškoća s pamćenjem koje imaju osobe s amnezijom. Opišite dva primjera iz stvarnog života. Što vam se čini da su im bile najveće prepreke za funkcioniranje u svakodnevnom životu?
Aktivira li pamćenje verbalnih i neverbalnih sadržaja ista područja mozga? Što pokazuju istraživanja o tome koja su područja mozga aktivna pri izvršavanju zadataka semantičkog u odnosu na zadatke epizodičkog pamćenja? Aktiviraju li se ista ili različita područja pri kodiranju i pri pronalaženju informacija? Možete li izvesti neki zajednički zaključak na temelju svojih odgovora na ova pitanja i kako bi on glasio?
Pohranjuju li se informacije koje pamtimo na jednom mjestu u mozgu? Kakva je uloga hipokampusa i frontalnog režnja u tome? Objasnite svoj odgovor i potkrijepite ga argumentima.
Da vas netko upita može li se korištenjem tehnika oslikavanja mozga prepoznati govori li netko istinu, što biste mu odgovorili? Pojasnite svoj odgovor.
Baddeley, A., Eysenck, M. W. i Anderson, M. C. (2010). Memory. New York: Psychology Press.
Byrne, J. H. (Ed.). (2009). Concise learning and memory: the editor’s selection. London: Elsevier.
Gluck, M. A., Mercado, E. i Myers, C. E. (2008). Learning and memory. From brain to behavior. New York: Worth Publishers.
Lieberman, D. A. (2012). Human learning and memory. Cambridge: University Press.
Zarevski, P. (2007). Psihologija pamćenja i učenja. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Amigdala Skupina jezgara koje čine glavni dio limbičkog sustava. Ima važnu ulogu u regulaciji emocionalnih i motivacijskih stanja, posebice u prepoznavanju, kondicioniranju i izražavanju emocije straha. Kada je riječ o pamćenju, njezina je ključna uloga u pamćenju emocionalnih aspekata događaja.
Anterogradna amnezija Vrsta amnezije pri kojoj je onemogućeno stvaranje novog dugotrajnog pamćenja.
Bazalni prednji mozak Dijelovi velikog mozga locirani na bazi prednjeg mozga. Kada je riječ o pamćenju, smatra se da daju signal hipokampusu da obrati pažnju na informacije iz okoline koje je potrebno procesirati.
Frontalni režanj mozga Režanj kore velikog mozga koji, kada je riječ o pamćenju, upravlja aktivacijom i inhibicijom reprezentacija pamćenja pod utjecajem ciljeva i prethodnog iskustva.
O drugim funkcijama frontalnog režnja vidjeti važne pojmove prvog poglavlja.
Deklarativno pamćenje Vrsta dugoročnog pamćenja koja uključuje pamćenje različitih činjenica i događaja o kojima možemo svjesno izvijestiti.
Diencefalon Dio velikog mozga koji uključuje strukture kao što su mamilarna tjelešca i mediodorsalna jezgra talamusa koje se smatraju odgovornim za povezanost frontalnog režnja mozga i hipokampusa tijekom usvajanja i konsolidacije pamćenja.
Entorinalni dio mozga Dio velikog mozga koji zajedno s hipokampusom sudjeluje u spacijalnom učenju i pamćenju te procesiranju kontekstualnih informacija.
Epizodičko pamćenje Vrsta nedeklarativnog pamćenja koja se odnosi na pamćenje događaja i njihovih vremenskih i prostornih odnosa.
Hipokampus Dio velikog mozga koji pripada limbičkom sustavu, a nalazi se u medijalno temporalnom području mozga. Važan je za stvaranje novog pamćenja i integraciju pojedinačnih dijelova informacije u jednu smislenu reprezentaciju.
Kodiranje Proces kojim se informacije iz okoline preoblikuju na način da čine smislenu cjelinu za onog tko informaciju pohranjuje.
Medijalno temporalno područje Dio velikog mozga koji se nalazi u središnjem dijelu temporalnog režnja, a uključuje hipokampus, amigdalu, entorinalni, peririnalni i parahipokampalni dio mozga. Cjelokupno područje ima važnu ulogu u pamćenju.
Nedeklarativno pamćenje Vrsta dugotrajnog pamćenja koja se odnosi na informacije o tome kako nešto učiniti.
Pamćenje Mogućnost usvajanja, zadržavanja i korištenja informacija.
Retrogradna amnezija Vrsta amnezije koja se odnosi na nemogućnost dosjećanja događaja prije oštećenja mozga.
Semantičko pamćenje Vrsta nedeklarativnog pamćenja koja uključuje sve vrste općeg znanja, bilo da je riječ o riječima bilo o konceptima, činjenicama ili vjerovanjima.
Addis, D. R., & Schacter, D. L. (2008). Constructive episodic simulation: temporal distance and detail of past and future events modulate hippocampal engagement. Hippocampus, 18, 227-237.
Addis, D. R., Cheng, T., Roberts, R .P., & Schacter, D.L. (2011). Hippocampal contributions to the episodic simulation of specific and general future events. Hippocampus, 21, 1045-1052.
Addis D. R., Moscovitch, M., Crawley, A. P. i McAndrews, M. P. (2004). Recollective qualities modulate hippocampal activation during autobiographical memory retrieval. Hippocampus, 14(6), 752-762.
Aggleton, J. P. (2014). Looking beyond the hippocampus: old and new neurological targets for understanding memory disorders. Proceedings of the Royal Society B, 281(1786), 1-9.
Anderson, M. C., Ochsner, K. N., Cooper, J. Robertson, E., Gabrieli, S. W., Glover, G. H., & Gabrieli, J. D. (2004). Neural systems underlying the suppression of unwanted memories. Science, 303, 232-235.
Atkinson, R. C., & Shiffrin, R. M. (1968). Human memory: A proposed system and its control processes. In K. W. Spence, & J. T. Spence (Eds.), The psychology of learning and motivation: Advances in research and theory, 2, (pp. 89- 195). New York: Academic Press.
Baddeley, A. (2010). Episodic memory: Organizing and remembering. In A. Baddeley, M. W. Eysenck, & M. C. Anderson (Eds.), Memory (pp. 93-112). New York: Psychology Press.
Backus, A. R., Bosch, S. E., Ekman, M., Grabovetsky, A. V., & Doeller, C.F. (2016). Mnemonic convergence in the human hippocampus. Nature Communications, 7, 1-9.
Bontempi, B., Laurent-Demir, C., Destrade, C., & Jaffard, R. (1999). Time dependent reoganization of brain circuitry underlying long-term memory storage. Nature, 400, 671 -674.
Brewer, J. B., Zhao, Z., Desmond, J. E., Glover, G. H., & Gabrieli, J. D. E. (1998). Making memories: brain activity that predicts how well visual experience will be remembered. Science, 281, 1185-1187.
Buckner, R., & Wheeler M.E. (2001). The cognitive neuroscience of remembering. Nature Reviews Neuroscience, 2, 624-634.
Buckner, R. L., Logan, J., Donaldson, D. I., & Wheeler, M. E. (2000). Cognitive neuroscience of episodic memory encoding. Acta Psychologica, 105, 127-139.
Buckner, R. L., Koutstaal, W., Schacter, D. L., Dale, A. M., Rotte, M., & Rosen, B. R. (1998). Functional anatomic study of episodic memory retrieval. II. Selective averaging of event-related fMRI trials to test the retrieval success hypothesis. Neuroimage, 7, 163-175.
Burwell, R. D., & Agster, K. L. (2009). Anatomy of the hippocampus and the declarative memory system. In J. H. Byrne (Ed.), Concise learning and memory: the editor’s selection (pp. 189-208). London: Elsevier.
Cabeza, R., Rao, S. M., Wagner, A. D., Mayer, A. R. i Schacter, D. L. (2001). Can medial temporal lobe regions distinguish true from false? An event-related functional MRI study of veridical and illusory recognition memory. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 98, 4805-4810.
Clayton, N. S., & Dickinson, A. (1999). Scrub jays (Aphelocoma coerulescens) remember the relative time of caching as well as the location and content of their caches. Journal of Comparative Psychology, 113, 403-416.
Dobbins, I. G., Foley, H., Schacter, D. L., & Wagner, A. D. (2002). Executive control during episodic retrieval: multiple prefrontal processes subserve source memory. Neuron, 35(5), 989-996.
Dudai, Y. (2004). The neurobiology of consolidations, or, how stable is the engram? Annual Review of Psychology, 55, 51-86.
Eichenbaum, H. (2012). What H. M. taught us. Journal of Cognitive Neuroscience, 25, 1, 14-21.
Fletcher, P. C., & Henson, R. N. A. (2001). Frontal lobes and human memory. Insights from functional neuroimaging. Brain, 124, 849-881.
Gluck, M. A., Mercado, E. i Myers, C. E. (2008). Learning and memory. From brain to behavior. New York: Worth Publishers.
Lieberman, D. A. (2012). Human learning and memory. Cambridge: University press.
Lipton, P. A., & Eichenbaum, H. (2008). Complementary roles of hippocampus and medial entorhinal cortex in episodic memory. Neural Plasticity, 2008, 1-8.
Pilly, P. K., & Grossberg, S. (2012). How do spatial learning and memory occur in the brain? Coordinated learning of entorhinal grid cells and hippocampal place cells. Journal of Cognitive Neuroscience, 24(5), 1031-1054.
Rajah, M. N., & D’Esposito, M. (2005). Region-specific changes in prefrontal function with age: a review of PET and fMRI studies on working and episodic memory. Brain, 128, 1964-1983.
Ranganath, C., & Blumenfeld, R. S. (2009). Prefrontal cortex and memory. U J. H. Byrne (Ed.), Concise learning and memory: the editor’s selection (str. 169-188). London: Elsevier.
Rugg, M. D. i Wilding, E. L. (2000). Retrieval processing and episodic memory. Trends in Cognitive Science, 4, 108-115.
Schacter, D. L., & Addis, D. R. (2007). The cognitive neuroscience of constructive memory: remembering the past and imagining the future. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 362, 773-786.
Schacter, D. L., Harbluck, J. L., & McLachlan, D. R. (1984). Retrieval without recollection: an experimental analysis of source amnesia. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 23, 593-611.
Schacter, D. L., Alpert, N. M., Savage, C. R., & Rauch, S.L. (1996). Conscious recollection and the human hippocampal formation: evidence from positron emission tomography. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 93, 321-325.
Slotnick, S. D., & Schacter, D. L. (2004). The nature of memory related activity in early visual areas. Neuropsychologia, 44, 2874-2886.
Smith, E., Nolen-Hoeksema, S., Fredrickson, B. L., Loftus, G. R., Bem, D. J., & Maren, S. (2007). Atkinson/ Hilgard Uvod u psihologiju. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Sternberg, R. J. (2005). Kognitivna psihologija. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Sternberg, S. (1966). High-speed memory scanning in human memory. Science, 153,652-654.
Squire, L. R. (1992). Declarative and nondeclarative memory: multiple brain systems supporting learning and memory. Journal of Cognitive Neuroscience, 4(3), 232-243.
Szpunar, K. K., Watson, J. M., & McDermott, K.B. (2007). Neural substrates of envisioning the future. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 104, 642-647.
Szpunar, K. K., & McDermott, K. B. (2009). Episodic memory: an evolving concept. In J. H. Byrne (Ed.), Concise learning and memory: the editor’s selection (pp. 129-148). London: Elsevier.
Šimić, G. (2006) Neuroanatomija ponašanja. In D. Kocijan Hercigonja (Ed.), Biološke osnove i terapija ponašanja (pp. 5-44). Zagreb: Školska knjiga.
Tulving E. (1972). Episodic and semantic memory. In E. Tulving, & W. Donaldson (Eds.), Organization of Memory (pp. 381-403). New York: Academic Press.
Tulving E. (2002). Episodic memory: from mind to brain. Annual Review of Psychology, 53, 1-25.
Wagner, A.D. (2002). Cognitive control and episodic memory. In L. R. Squire, & D. L. Schacter (Eds.), Neuropsychology of memory (pp. 174-192). New York: Guilford Press.
Wagner, A. D., Kautstaal, W. i Schacter, D. L. (1999). When encoding yields remembering: insights from event-related neuroimaging. Philosophical Transactions of the Royal Society B, 354(1387), 1307-1324.
Wagner, A. D., Desmond, J. E., Glover, G., & Gabrieli, J. D. E. (1998). Prefrontal cortex and recognition memory: FMRI evidence for context-dependent retrieval processes. Brain, 121, 1985-2002.
Wagner, A. D., Poldrack, R. A., Eldridge, L. L., Desmond, J. E., Glover, G., & Gabrieli, J. D. E. (1998). Material-specific lateralization of prefrontal activation during episodic encoding and retrieval. Neuroreport, 9, 3711-3717.
Wilson, B. A., Baddeley, A. D. i Kapur, N. (1995). Dense amnesiain a professional musician following Herpes simplex virus encephalitis. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 17, 668-681.
Yancey, S. W. i Phelps, E. A. (2001). Functional Neuroimaging and episodic memory: A erspective. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 23, 1, 32-48.
Yee, E., Chrysikou, E. G. i Thompson-Schill, S. L. (2013). Semantic memory. In K. N. Ochsner, & S. Kosslyn (Eds.), The Oxford Handbook of Cognitive Neuroscience 1 (pp. 353-374). New York: Oxford University Press.
Zarevski, P. (2007). Psihologija pamćenja i učenja. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Zola-Morgan S. M. i Squire, L. R. (1990). The primate hippocampal formation: Evidence for a time-limited role in memory storage. Science, 250, 288-290.
% 7. JEZIK I MOZAK % Tanja Gulan % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo:
Živčani sustav, posebice njegov središnji dio - mozak, predstavlja osnovu našeg doživljavanja i ponašanja. Krajem 18. stoljeća pojavila se jedna od ključnih hipoteza u istraživanju mozga. Tu hipotezu postavio je Franz Gall, psiholog i pionir u istraživanju lateralizacije moždanih funkcija. On je smatrao da mozak nije jedinstveni organ i da se različiti mentalni procesi mogu lokalizirati u različitim dijelovima mozga. Danas je to općeprihvaćena činjenica, no u svojim početcima ta je hipoteza otvorila vrata mnogobrojnim istraživanjima lokalizacije psihičkih funkcija koja su nam u protekla dva stoljeća značajno pomogla u razumijevanju čovjekova funkcioniranja.
Većini je ljudi poznato da je mozak podijeljen u dvije moždane polutke povezane velikom komisurom. Međutim, mozak nije homogena masa, a dvije polutke nisu zrcalni odraz jedna druge. Moždane polutke dijelom su specijalizirane za određene funkcije. Grubo govoreći, kod većine je dešnjaka lijeva hemisfera uglavnom zadužena za analitičko i vremenski bazirano procesiranje, dok je desna zadužena za holističko i prostorno bazirano procesiranje. Ako je neka funkcija lokalizirana u jednoj polutki, za tu polutku kažemo da je dominantna za tu funkciju. Koncept mozgovne dominantnosti se, dakle, odnosi na to da jedna polutka preuzima dominantnu ulogu u kontroli složenih ponašanja i kognitivnih procesa, dok druga igra sporednu ulogu te se naziva subdominantna polutka. Zanimljiva je posljedica toga da su jezične funkcije kod većine dešnjaka (njih 96 %) smještene pretežno u lijevoj polutki, dok nešto manje ljevaka (njih 70 %) ima jezične funkcije smještene također u lijevoj polutki. Stoga, za lijevu polutku kažemo da je dominantna za jezične funkcije. Osjeti iz osjetilnih organa (npr. za dodir, bol, temperaturu) koji se nalaze na lijevoj strani tijela, reprezentirani su u desnoj moždanoj polutki, a osjeti iz osjetilnih organa koji se nalaze na desnoj strani tijela, reprezentirani su u lijevoj moždanoj polutki. Dakle, povezani su sa suprotnim stranama ili kontralateralno. Neke složene funkcije, kao što je i razumijevanje jezika, reprezentiraju se u obje moždane polutke, no u njihovoj regulaciji prevladava jedna polutka.
Tri su važna područja kore velikog mozga odgovorna za jezične funkcije (Slika 7.1.). Jedno područje naziva se Wernickeovo područje, a nalazi se u temporalnom režnju kore velikog mozga i zaduženo je za razumijevanje govora. Drugo je područje Heschlova vijuga koja se nalazi u lateralnoj pukotini ispred Wernickeova područja, također u temporalnom režnju. Tu je ujedno i primarno slušno područje gdje nastaje osjet sluha. I treće područje važno za obradu jezika jest Brocino područje, a nalazi se uz primarni motorički korteks u frontalnom režnju, neposredno pored područja za kontrolu mišića lica od kojih su neki važni za produkciju govora.
Norman Geschwind i Walter Levitsky ustanovili su da je Wernickeovo područje veće u lijevoj polutki kod oko 65 % ljudi. Razlika u veličini između lijeve i desne polutke nešto je veća u prosjeku za ljude koji su izraziti dešnjaci. Male, ali i dalje značajne razlike utvrđene su između lijeve i desne polutke čimpanzi, gorila i bonobo majmuna. Čimpanze s većom lijevom nego desnom temporalnom zaravni (odgovara Wernickeovu području kod ljudi) u pravilu pokazuju preferenciju za korištenje desne ruke, a tako je i kod većine ljudi. Očigledno je da je jezična specijalizacija, koja je danas prisutna u ljudskom mozgu, nastala na manjim specijalizacijama koje su već bile prisutne kod naših majmunolikih predaka davno prije.
Kako znamo da su neki dijelovi mozga specijalizirani za specifične zadatke? Donedavno su se istraživanja na temu lateralizacije funkcija temeljila na proučavanju slučajeva lezija (ozljeda). Ta su istraživanja često bila kombinirana s autopsijama mozga jer su ozljede mozga bile toliko ozbiljne da su dovodile do smrti pojedinca. Na taj bi način istraživači ozlijeđene dijelove mozga povezivali s određenim ponašanjem, odnosno promjenama u ponašanju. Današnje moderne tehnike omogućavaju proučavanje aktivnosti mozga neinvazivnim tehnikama koje se provode i na zdravim pacijentima o kojima će biti riječi kasnije.
Prvi koji je utvrdio postojanje specijaliziranih dijelova mozga zaduženih za produkciju jezika bio je francuski liječnik i antropolog Pierre Paul Broca, 1861. godine. Jezične funkcije zadužene za produkciju govora lokalizirao je u stražnje dijelove lijevog frontalnog režnja. Kasnije je to područje nazvano Brocino područje, a označava se još i kao Brodmanovo područje 44 i 45 (B 44 i B 45). Slika 7.1. prikazuje strukture mozga koje su važne u procesiranju jezika.
Međutim, put prema lokalizaciji jezičnih funkcija nije bio lagan. Sam Broca prvo je zastupao pristup mozgu kao cjelini i kritizirao pokušaje lokalizacije određenih funkcija, pa tako i jezika. Međutim, 1861. godine Broca prima pacijenta po imenu Leborgne koji je 21 godinu prije nego ga je Broca upoznao izgubio sposobnost govora. Pacijent je mogao razumjeti što mu se govori, mogao je pokazivati prstom na objekte u prostoru ako se to od njega tražilo, no nije mogao artikulirano govoriti. Jedina riječ koju je izgovarao bila je „Tan“ te je u literaturi postao poznat kao „pacijent Tan“. Nakon njegove smrt Broca je napravio pregled govornih organa i autopsiju njegova mozga. Govorni organi bili su netaknuti i potpuno zdravi, no u mozgu je našao šupljinu veličine manjeg jajeta ispunjenu tekućinom u području koje se danas zove Brocino područje. Gubitak Tanova artikuliranog govora nazvao je ekspresivna afazija. Nedugo nakon Tana, Broca upoznaje 84-godišnjeg pacijenta zvanog LeLong koji je naglo izgubio sposobnost govora. Nakon LeLongove smrti Broca je ponovno napravio seciranje mozga te utvrdio postojanje ozljede frontalnog režnja koja je bila nešto manja, ali u istom području kao Tanova. Time je potvrdio svoju pretpostavku o lokalizaciji govora u frontalnom režnju lijeve polutke. Do 1863. Broca je opisao više od 25 afazičnih pacijenata, a svi su imali lezije u lijevoj polutki. Taj nalaz promijenio je raspravu o lokalizaciji funkcija ne samo jezičnih nego i svih ostalih. Nedugo nakon toga, 1874. godine njemački neurolog Carl Wernicke otkriva drugi tip afazije koja je posljedica oštećenja gornjih dijelova lijevog temporalnog režnja (Slika 7.1.). Ta afazija nazvana je Wernickeovom afazijom, a odgovarajuće mozgovno područje Wernickeovim područjem.
Norman Geschwind predložio je model koji predstavlja kako mozak obrađuje jezik. Taj se model zove Wernicke-Geschwindov model, a prema njemu riječi koje čujemo putuju od unutarnjeg uha slušnim živcem do primarnog slušnog područja u mozgu (gdje nastaje osjet sluha) koje se nalazi u temporalnom režnju. Od tamo signal putuje do asocijativnog područja u mozgu (oko angularne vijuge) u regiju gdje se spajaju temporalni, okcipitalni i parijetalni režanj. Signal potom putuje u Wernickeovo područje u temporalnom režnju. Ako želimo ponoviti i izgovoriti riječ koju smo čuli, signal mora doći u Brocino područje, a potom u primarno motoričko područje (gdje se „izdaju“ naredbe mišićima). A što se događa kada želimo izgovoriti neku riječ ili misao? Da bismo izgovorili neku riječ, prvo je trebamo pronaći u „rječniku“ koji se nalazi u dugoročnom pamćenju, u tzv. mentalnom leksikonu. Proces pristupa našem mentalnom leksikonu aktivira Wernickeovo područje, koje zatim interpretira leksički ulaz (riječ), identificira značenje riječi, identificira kako se riječ izgovara itd. Informacije o tome kako se riječ izgovara šalju se preko snopa vlakana u Brocino područje. U Brocinu području određuje se kombinacija pokreta različitih mišića usta, jezika i glasnica, tzv. artikulatora, koji su potrebni da se izgovori pojedini zvuk. Dalje se uputa šalje primarnom motoričkom korteksu koji izdaje „naredbu“ mišićima artikulatora (jezik, grkljan, usne, glasnice itd.) koji položaj da zauzmu da bi nastao određeni glas.
Što se događa kada čitamo riječ? Za razliku od slušane riječi gdje nam informacije dolaze slušnim putem, kad čitamo, informacije pristižu vidnim putem. To znači da informacije od mrežnice oka vidnim živcem stižu u primarno vidno područje u kori mozga (gdje nastaje osjet vida) koje se nalazi u okcipitalnom režnju. U tom području mozga obrađuju se percipirane informacije. Nakon toga angularna vijuga povezuje pisanu formu riječi s leksičkim oblikom u mentalnom leksikonu (rječniku) koji ima pohranjene informacije o značenju riječi u Wernickeovu području. Nakon aktivacije Wernickeova područja, dostupno postaje značenje riječi i način izgovora riječi. Ilustracija mehanizma čitanja/slušanja pa izgovaranja riječi nalazi se na Slici 7.2.
Gluhe, nijeme ili gluhonijeme osobe za komuniciranje se koriste znakovnim jezikom. Znakovni jezik koristi pokrete šake, ruke i tijela da bi se prenijela informacija. Suprotno laičkom vjerovanju, znakovni jezik nije skupina proizvoljnih gesta pantomime koje omogućavaju rudimentarnu komunikaciju. Znakovni jezik dijeli mnogo zajedničkog s govornim jezikom. On posjeduje svoju sintaksu i gramatička pravila. Druga je zabluda da postoji jedan znakovni jezik kojim se koriste sve gluhe i gluhonijeme osobe. Na svijetu postoji više od tristo znakovnih jezika i svaki od njih ima svoja pravila i geste. Govorni, odnosno verbalni jezik i znakovni jezik razlikuju se po svojem izlaznom obliku - zvukovi ili geste. Karakteristike govornog jezika odnose se na zvučne promjene koje traju neko vrijeme i „zahvaćaju“ se uhom, dok su karakteristike znakovnog jezika pokreti i geste koje se trebaju opaziti okom. Ta bi razlika mogla utjecati na to gdje se znakovni jezik obrađuje, npr. moguće bi bilo i u desnoj polutki koja je zadužena za procesiranje prostornih relacija, umjesto u lijevoj polutki koja je zadužena za procesiranje govornog jezika.
Kako se znakovni jezik procesira u mozgu, među prvima su istraživali Poizner, Klima i Bellugi u osamdesetim godinama 20. st. Oni su proučavali lezije u mozgu kod osoba koje su se koristile znakovnim jezikom te su izvijestili o šest studija slučaja gluhih osoba koje su se koristile američkim znakovnim jezikom, a koje su doživjele moždani udar samo u jednoj hemisferi. Pojedinci koji su imali ozljedu u lijevoj hemisferi, imali su jezičnih poteškoća. Ozljede u lijevom frontalnom režnju bile su povezane s poteškoćama u produkciji (izvođenju znakovnih gesta) u američkom znakovnom jeziku (afazija nalik na Brocinu), dok je ozljeda u lijevom temporalnom režnju uzrokovala probleme u razumijevanju znakovnog jezika (afazija nalik na Wernickeovu). Ozljede desne hemisfere nisu uzrokovale probleme u jezičnim aspektima percepcije ili produkcije znakovnih izraza. Istraživači su zaključili da se Brocino područje pobuđuje ne samo slušanjem govora nego i gledanjem znakovnog jezika. Također, i Wernickeovo se područje uključuje u razumijevanje govora ne samo preko uha nego i gledanjem gesta. Dakle, slušni signal nije neophodan da bi se aktivirali centri za razumijevanje jezika. Znakovni jezik obrađuje se kao i govorni. To je potvrđeno i snimanjem mozga fMRI tehnikom. Do danas je zabilježeno više od 30 slučajeva pacijenata s ozljedom mozga koji se koriste znakovnim jezikom kao primarnim jezikom. No originalni nalaz, da je znakovni jezik oštećen samo kada je ozljeda nastala u lijevoj hemisferi, potvrđen je samo na malom broju znakovnih jezika, uglavnom na američkom i britanskom znakovnom jeziku.
Jedna teorija o nastanku i evoluciji jezika smatra da je jezik nastao iz gesta. Potvrda se nalazi u studijama oslikavanja mozga koje pokazuju da su mozgovi čovjekolikih majmuna specijalizirani na sličan način kao i mozgovi ljudi. Čimpanze i gorile, baš kao i ljudi, pokazuju asimetriju između lijeve i desne mozgovne polutke u području F5 koje odgovara Brocinu području (B 44) koje je veće u lijevoj polutki. To je područje najvjerojatnije uključeno u produkciju gesta. Teorija da je jezik nastao evolucijom iz gesta pretpostavlja da su prvo postojale geste, pa da se iz njih razvio jezik. Pritom je došlo do specijalizacije lijeve polutke za obradu komunikacijskih informacija, a to je za posljedicu imalo i razvoj dominantnosti desne ruke kod većine ljudi. Smatra se da su u evoluciji jezika posebno važnu ulogu odigrali zrcalni neuroni. Zrcalni neuroni prvo su zabilježeni u području F5 (dio kore velikog mozga koji je zadužen za motoričke aktivnosti, odnosno pokrete mišića) kod majmuna, a aktivirali su se kada bi životinja radila određeni pokret, ali i kada bi gledala drugu životinju kako radi isti taj pokret. Danas se smatra da su zrcalni neuroni objašnjenje i za raznoliku imitaciju, razumijevanje pokreta, sposobnost učenja, teoriju uma, metafore i jezik. Postoji mnogo vrsta zrcalnih neurona, no posebno su nam važni tzv. audio-vizualni zrcalni neuroni koji se aktiviraju ne samo kada majmun opaža radnju koju netko obavlja nego i kada čuje zvuk te radnje. Ti neuroni imaju jedinstveni akustični odgovor za svaki određeni zvuk - npr. pucanje kore kikirikija, i u skladu s tim aktiviraju se i kada majmun izvodi neku radnju koja proizvodi taj zvuk. Druga su vrsta neurona komunikacijski usni zrcalni neuroni koji se aktiviraju kada se opažaju komunikacijske geste ustima koje pripadaju gestikulacijskom repertoaru majmuna, kao što su npr. pucketanje usnama, ispružanje usana, ispružanje jezika i slično.
Kod ljudi zrcalni sustav uključuje područja frontalnog, parijetalnog i temporalnog režnja, a smatra se da je vokalizacija ugrađena u zrcalni sustav vjerojatno jedinstvena za čovjeka. Geste rukama igraju važnu ulogu u razvoju normalnog govora. Na primjer, faze brbljanja kod djece stare između 8 i 10 mjeseci i produkcija riječi između 10 i 13 mjeseci popraćene su gestama pokazivanja i prepoznavanja. Istraživanja funkcionalnom magnetskom rezonancijom pokazala su da se aktivacija mozgovnog područja za vrijeme pasivnog slušanja govora preklapa s onim područjima koja su aktivna pri produkciji govora. Geste lica također imaju važnu ulogu u percepciji govora i smatraju se više vidnim nego govornim podražajem. Koristeći se fMRI-em, Cavert i Campbell demonstrirali su da gledanje govora aktivira dijelove kore mozga zadužene za govor, uključujući Brocino područje, lijevu superiornu temporalnu brazdu i dio Werinickeova područja.
Veza između sustava zrcalnih neurona i jezika potkrijepljena je uspoređivanjem anatomije majmuna i ljudi. Istraživanja koja se bave proučavanjem izgleda i građe jedne stanice te njihova rasporeda upućuje na sličnost između područja B 44 (dio Brocina područja) kod ljudi i područja F5 u mozgu majmuna. Ta usporednost ili sličnost dvaju područja potkrijepljena je i podatcima koji se odnose na njihovu funkciju. Područje F5 sadrži motoričke neurone koji su povezani s izvedbom akcija rukama i ustima. Slično tome, oslikavanje mozga kod ljudi pokazalo je da je Brocino područje, koje se smatra „govornim“ područjem, također uključeno i u zadatke koji zahtijevaju fine pokrete prstima, mentalnu imaginaciju ili imitiranje rukama. Istraživanja su pokazala da je Brocino područje aktivno kada ispitanici opažaju pokrete ruku ili usta kod drugih pojedinaca. Također, do aktivacije Brocina područja dolazi kada se sluša zvuk koji odgovara akciji koja taj zvuk izaziva. Ono što je iznimno zanimljivo jest da dolazi do aktivacije u premotornom korteksu i Brocinu području kada osoba opaža drugu osobu koja govori iako ne čuje zvuk (vidi samo pomicanje usana). Sve to ukazuje na iznimnu važnost vidno-slušnih zrcalnih neurona u produkciji i razumijevanju jezika. Razlika između neljudskih primata i ljudi je u tome da sustav zrcalnih neurona može biti aktiviran jezičnim materijalom koji je povezan s radnjom. Štoviše, čitanje ili slušanje riječi ili rečenica koje opisuju neku radnju aktivira dio kore mozga koji je zadužen za upravljanje mišićima i Brocino područje (npr. čitanje riječi trčati aktivirat će područja u mozgu koja se aktiviraju kada zbilja trčimo, ali će ta aktivacija biti slabija pri čitanju nego pri stvarnom pokretu).
Prethodno smo rekli da oštećenja različitih dijelova mozga dovode do različitih vidljivih posljedica u ljudskom ponašanju i funkcioniranju. Te lezije određenih centara u mozgu mogu utjecati i na jezične funkcije razumijevanja i produkcije. Nemogućnost da se jezik razumije ili da se producira zbog oštećenja mozga naziva se afazija. Afazije se mogu pojaviti u različitim oblicima. One najvećim dijelom nastaju kao posljedica moždanog udara, posebno kod starije populacije. Osim moždanog udara vodeći su uzroci afazije traume glave, tumori na mozgu, operacije mozga, moždane infekcije te naposljetku druge neurološke bolesti (Alzheimerova bolest, drugi oblici demencija i sl.). Prema podatcima udruge National Aphasia Association između 25 % i 40 % osoba koje prežive moždani udar pati od neke vrste afazije, a prema podatcima udruge National Stroke Association u Sjedinjenim Američkim Državama ima oko 80 000 novih slučajeva afazije godišnje. Nije utvrđena razlika u pojavnosti afazija kod muškaraca i žena, ali neki podatci sugeriraju da postoji razlika u vrsti afazije i stupnju teškoća izazvanih afazijom.
Prethodno smo u tekstu spomenuli Brocinu afaziju, a sada ćemo je pobliže opisati. Taj oblik afazije nastaje kao posljedica oštećenja kore velikog mozga u stražnjem donjem predjelu lijevog frontalnog režnja, u tzv. Brocinu području, a naziva se i motorna afazija. Za Brocinu afaziju karakterističan je govor koji nije tečan, koji se sastoji od nekoliko kratkih izjava sa značajnim smanjenjem vokabulara, a ponekad je i naglašavanje riječi (prozodija) narušeno. Razumijevanje govora i pisanog teksta je očuvano. Brocinu afaziju često prati i agrafija ili disgrafija - potpuno ili djelomično narušena sposobnost pisanja.
Suprotno tome, Wernickeovu afaziju karakterizira tečan, ali besmislen govor te smanjenje mogućnosti razumijevanja govora. Govor osobe s Wernickeovom afazijom poštuje pravila sintakse (redoslijeda riječi u rečenici), ali ne i semantike (značenja riječi). Govor je najčešće okarakteriziran kao „salata od riječi“. Na primjer: „Da mogu, bih. O, na krivi način to kažem, svi brijači ovdje kada te zaustave, ide naokolo i okolo, shvaćaš što ti hoću reći.“ Wernickeova afazija naziva se još i senzorna afazija, a uzrokovana je oštećenjem kore velikog mozga u predjelu temporalnog režnja nazvanog Wernickeovo područje. Pojedinac ima narušeno razumijevanje govora iako je sluh neoštećen. Kod lakših oštećenja osoba može na globalnom planu razumjeti o čemu je riječ, ali ne može razumjeti pojedine riječi. Često je uz razumijevanje oštećeno i čitanje - aleksija (nesposobnost da se pročitaju riječi).
Brocina (motorna) i Wernickeova (senzorna) afazija dvije su najčešće vrste afazija, no postoje i druge vrste. Sam Wernicke opisao je još jednu vrstu afazije - tzv. konduktivnu afaziju. Kako i samo ime kaže, oštećena je provodnost signala između dviju regija mozga. U ovom slučaju to je oštećenje bijele tvari koja povezuje Wernickeovo i Brocino područje. Ta je lezija najčešće smještena u područje supramarginalne vijuge ili u donjem parijetalnom režnju. Karakterizira ju fluentan, ali parafazičan govor, npr. riječi se mijenjaju s drugima koje su im slične (npr. glad umjesto glas, kotač umjesno kolač), što izgleda kao omaška, ali je zapravo posljedica mnogo ozbiljnijeg stanja. Pojedinci su svjesni poteškoća i pogrešaka u govoru te se često samoispravljaju i zastajkuju, što ih onda usporava u komunikaciji. Oštećeno je i razumijevanje pisanog i govornog jezika, najčešće neposredno nakon nastanka oštećenja, no ono se s vremenom poboljšava te je razumijevanje jezika relativno dobro. Pisanje je oštećeno, dok je prepisivanje zadanog teksta očuvano. Čitanje u sebi, tj. razumijevanje pročitanog očuvano je. Govor nije dobar, ali nije ni potpuno narušen. Uz to, tu vrstu afazije uvijek prati i akalkulija, odnosno nemogućnost računanja. Budući da je oštećeno i razumijevanje i produkcija, ta afazija spada u senzorno-motoričku vrstu afazije. Vrsta i obim teškoća ovise o vrsti i veličini mozgovnog oštećenja.
Amnestička afazija smatra se najblažim oblikom afazije, a karakterizira je disnomija ili anomija, tj. smanjena sposobnost ili nemogućnost pronalaženja prave riječi u pamćenju. To se najviše manifestira u spontanom govoru i u zadatcima imenovanja (npr. osobi se pokazuju slike objekata, a ona treba imenovati što je na slici). Disnomija se može javiti i u govoru osoba bez mozgovnih oštećenja, a ta osoba ima iskustvo kao da joj je riječ „na vrhu jezika“, no jednostavno je se ne može sjetiti. Međutim, ako se zdravom pojedincu dade poticaj (npr. prvo slovo ili slog), on će uspješno imenovati riječ. Amnestička afazija može se pojaviti kao posljedica višestrukih oštećenja dijelova mozga, zadnjeg dijela gornje temporalne vijuge (Wernickeovo područje) i angularne vijuge u parijetalnom režnju, a najčešće kao posljedica oštećenja snopa bijele tvari koja povezuje Brocino i Wernickeovo područje (fasciculus arcuatus). Često je narušeno dosjećanje jedne vrste riječi, uglavnom imenica, dok su glagoli i pridjevi bolje očuvani. Dosjećanje može biti oštećeno samo za specifičnu kategoriju imenica, npr. samo imenice koje označavaju živa bića, a ne i nežive stvari i pojave (npr. osoba se ne može dosjetiti imenica poput pas, djevojčica, cvijet, ali se može dosjetiti imenica poput stol, čekić, vaza i sl.). Kada se osoba ne može sjetiti neke riječi, može opisati njezine funkcije: „ono za ono“ ili se može služiti gestama. Također, vjerojatnije je da će tom afazijom biti pogođene riječi koje se upotrebljavaju rjeđe nego one koje se upotrebljavaju često. U amnestičkoj afaziji razumijevanje, ponavljanje i čitanje naglas ne bi trebalo biti narušeno. Do smetnji dolazi u govoru i pisanju, i to samo u nekim aspektima. Amnestička (nekad se naziva i anomička) afazija može se pojaviti u razdoblju oporavka od Wernickeove afazije, a često ju nalazimo i kod starijih osoba.
Najteži je oblik afazije globalna afazija koja obuhvaća sva četiri jezična modaliteta: govor, slušanje, čitanje i pisanje, što znači da pogađa i jezičnu produkciju i jezično razumijevanje. Pacijenti s globalnom afazijom ne mogu govoriti mnogo, najčešće izgovore nekoliko rečenica koje su elementarne i jako „siromašne“. Takvi pacijenti ne mogu ponavljati rečenice niti razumiju govor drugih. Takva je afazija često rezultat velike lezije u lijevoj hemisferi koja obuhvaća i Wernickeovo i Brocino područje te inzulu. Simptomi po svojoj težini variraju od pacijenta do pacijenta, ovisno o veličini lezije, no najčešće se manifestiraju kao nemogućnost da se govor razumije i producira te da se ponovi izjava na zahtjev. Oštećenja se manifestiraju i u nemogućnosti čitanja i pisanja, dok su druge kognitivne sposobnosti očuvane. Najčešće se javlja kao posljedica moždanog udara, odnosno uslijed začepljenja srednje moždane arterije koja prolazi između parijetalnog i temporalnog režnja.
Transkortikalna afazija javlja se u dva glavna oblika, kao motorička i kao senzorna transkortikalna afazija, a rjeđe može biti miješana. Govor osoba s transkortikalnom afazijom sintaktički je jednostavan (kratke rečenice, često bez pridjeva) i isprekidan. Za razliku od ostalih afazija, ponavljanje je rečenica normalno i neoštećeno. Motorni oblik transkortikalne afazije sličan je Brocinoj afaziji, a senzorni oblik traskortikalne afazije sličan je Wernickeovoj afaziji s iznimkom spomenute očuvane mogućnosti ponavljanja rečenica. Kod osoba s motornim oblikom te afazije oštećen je spontani govor i smanjen je vokabular. Osobe sa senzornim oblikom te afazije često ponavljaju pitanja koja su im postavljena, umjesto da na njih odgovore. Govor je tečan, ali s mnogo pogrešaka, npr. sadrži brojne izmijenjene riječi, zamjenjuju se glasovi u riječima (npr. drob umjesto brod) itd. Također je oštećeno i razumijevanje govornih i pisanih informacija. Miješana transkortikalna afazija okarakterizirana je time da osoba može ponoviti ono što joj je rečeno, ali tu govor prestaje. Osoba ne producira govor sama. Ta vrsta afazije vrlo je rijetka, a može se zamijeniti s globalnom afazijom. Pregled opisanih afazija s obzirom na njihove bihevioralne karakteristike nalazi se u Tablici 7.1.
Tablica 7.1. Vrste afazija i njihove bihevioralne karakteristike
| Vrsta afazije | Fluentnost | Slušno razumijevanje | Ponavljanje | Imenovanje |
|---|---|---|---|---|
| Brocina ili motorička | nefluentnost | relativno dobro | narušeno | narušeno |
| Wernickeova ili senzorna | fluentnost | narušeno | narušeno | narušeno |
| Globalna | nefluentnost | narušeno | narušeno | narušeno |
| Transkortikalna (može biti senzorna, motorička ili miješana) | nefluentnost | motorna – relativno dobro senzorna – narušeno |
dobro | narušeno |
| Konduktivna | fluentnost | dobro | narušeno | narušeno |
| Amnestička ili nominalna (anomija) | fluentnost | dobro | dobro | narušeno |
Brocinu afaziju često prati potpuna (agrafija) ili djelomična nemogućnost pisanja (disgrafija). Agrafija je stečena nesposobnost pisanja (potpuna), ali uz očuvanu motornu snagu i koordinaciju mišića ruku. Najčešće nastaje uslijed ozljede asocijativnih područja lijevog parijetalnog režnja mozga. Kada je sposobnost pisanja djelomično narušena, a pisanje karakteriziraju brojne, trajne i tipične pogreške, govori se o disgrafiji. Te pogreške nisu povezane s (ne)znanjem pravopisa i jezičnim sposobnostima osobe i uglavnom su trajne. Intelektualne i jezične sposobnosti osoba s agrafijom ili disgrafijom najčešće nisu narušene. Agrafija je zapravo najteži oblik disgrafije. Kada je agrafija nastala zbog paralize ili poremećaja koordinacije mišića, a centri u mozgu nisu oštećeni, govori se o motornoj agrafiji. S druge strane, Wernickeovu afaziju često prati i disleksija, ali ona se može pojaviti i samostalno. Disleksija se manifestira kao problem čitanja unatoč tome što su intelektualne i osjetilne sposobnosti normalne te iako osoba ima motivaciju i adekvatnu obuku za čitanje. Osim što disleksija može nastati uslijed ozljede mozga ili kao posljedica moždanog udara, ona može biti i urođena. Tim istraživača s Yalea izolirao je gen DCDC2 i utvrdio da je on povezan s poteškoćama u čitanju. Trenutačne procjene izvještavaju o 5 - 17 % djece u SAD-u koja pate od disleksije. Konačnog lijeka za disleksiju nema, ali ako se rano dijagnosticira i ako se dijete uključi u logopedski tretman, ono može efikasno savladati vještinu čitanja. Postoje i prilagođeni fontovi slova koji osobama s disleksijom omogućuju lakše čitanje, npr. preporučuje se upotreba Arial i Comic Sans fonta koji su ugrađeni u većinu programa za pisanje teksta.
No treba naglasiti da nisu svi koji loše čitaju disleksični, neke su osobe loši čitači zbog nedovoljno vježbe. Nadalje, postoje i funkcionalne razlike između dobrih i loših čitača u aktivaciji dijela okcipitalnog režnja, u primarnom vidnom području, koji se aktivira vidnim karakteristikama slova (ortografijom), zatim u angularnoj vijugi gdje se pisana slova prevode u jezik te u Wernickeovu području gdje se pristupa značenju riječi. Ti su dijelovi kod loših čitača slabo aktivirani. Kada su Marcia D'Arcangelo i Sally Shaywitz tražile od dobrih čitača da gledaju pojedinačna slova i kažu rimuju li se, a zatim da gledaju i izgovore riječ koju nikad prije nisu vidjeli, ustanovile su da dolazi do povećane aktivnosti u ranije spomenutim regijama mozga. Nadalje, uočile su i razlike u aktivaciji Brocina područja koje je bilo snažnije aktivirano kod loših čitača. To znači da je čitanje, koje uključuje put od tiskanih slova do razumijevanja jezika, za loše čitače iznimno težak proces, a povećana aktivnost u Brocinu području odražava dodatni napor koji oni ulažu. Ponekad, kada imaju poteškoća da bi nešto pročitale, osobe subvokaliziraju („čitaju ispod glasa“), pri čemu usnama oblikuju riječ, ali bez zvuka. Prisjetimo se, Brocino područje zaduženo je upravo za kontrolu mišića uključenih u govor. Razlika je također uočena i u angularnoj vijugi gdje se jedna informacija „prevodi“ u drugu - vidna informacija (slova) u jezičnu informaciju (riječi). Razlika između loših i dobrih čitača počinje na razini fonologije - svjesnosti da jednom slovu pripada jedan glas (u jezicima kao što je npr. hrvatski). Da bi se umanjili problemi sa savladavanjem vještine čitanja kod djece, već u predškolskoj dobi treba raditi na osvješćivanju veze slovo-glas te na razumijevanju da se riječi sastoje od glasova - jezična analiza i jezična sinteza. U jezicima u kojima ne postoji dosljedno mapiranje slova i glasa, djeca imaju više problema s usvajanjem vještine čitanja. Za usporedbu - djetetu je teže savladati čitanje na engleskom nego na hrvatskom jeziku.
Nije teško zamijetiti da djeca relativno lako nauče materinski jezik. Nakon rođenja ona ne mogu niti producirati niti razumjeti jezik, a u dobi od četiri godine već produciraju kompleksne rečenice koje nikad prije nisu čuli. To znači da te rečenice nisu nastale kao imitacija govora odraslih, već su njihova originalna tvorevina. U periodu od rođenja do potpunog savladavanja jezika djeca prolaze kroz određene stadije usvajanja i produkcije jezika, od vegetativnih zvukova i gugutanja, preko brbljanja i rečenica od jedne riječi pa do cjelovitih složenih rečeničnih izraza. Taj je slijed jednak kod sve djece, neovisno o njihovu materinskom jeziku. Činjenica da djeca s lakoćom mogu usvojiti jezik potakla je istraživače da pretpostave kako postoje određene mozgovne strukture koje djetetu to omogućavaju. Najistaknutije ime koje se veže za tvrdnje o urođenim mehanizmima za usvajanje jezika jest Noam Chomsky. On je pretpostavio postojanje tzv. sredstva za usvajanje jezika (LAD - Language Acquisition Device) koje se ne odnosi na određenu moždanu strukturu, već na urođenu sposobnost djeteta da može usvojiti jezik. Chomsky je tvrdio da je ljudski jezik posebna sposobnost neovisna o drugim kognitivnim procesima, koja ima posebnu biološku osnovu i koja je evoluirala samo kod ljudi. S druge strane, Piaget je smatrao da je jezik kognitivni proces kao bilo koji drugi te da jezični razvoj ovisi o općem kognitivnom razvoju.
U svakom slučaju, da bi dijete usvojilo jezik, ono mu mora biti izloženo u djetinjstvu. Period u kojem dijete mora biti izloženo jeziku da bi ga savladalo naziva se kritični period za usvajanje jezika. Ako zbog nekih okolnosti dijete nije bilo izloženo jeziku u kritičnom periodu, kao što je to u slučaju zlostavljane i zanemarene djece te tzv. divlje djece, njihovo će usvajanje jezika biti teže, sporije, a njihov jezik nikad neće zvučati kao da je materinski. Poznat je slučaj divljeg djeteta Victora, dječaka iz Aveyrona u Francuskoj. Dječaka Victora pronašli su lovci kada je bio u dobi od oko 11-12 godina. Nije govorio, ali je proizvodio zvukove koji su zvučali poput životinjskih. Brigu o njemu i njegovu obrazovanju prihvatio je Jean Marc Gaspard Itard, francuski liječnik. Pokušaji da se dječaka nauči govoriti bili su neuspješni. No tada je Itard prešao na poučavanje čitanja i pisanja, što je polučilo više uspjeha, ali je i dalje bilo na razini dvogodišnjeg djeteta. Victorova percepcija, pažnja i pamćenje nisu bili oštećeni, no nikada nije progovorio niti se služio jezikom na razini odrasle osobe.
Drugi slučaj jest slučaj izoliranog djeteta, djevojčice Genie koja je otkrivena u 13. godini kao ozbiljni slučaj zlostavljanja. Genie (pseudonim) je otkrivena 70-ih godina u Los Angelesu, a bila je zaključana u maloj sobici 12 godina! Dobivala je hranu, ali nitko nikada nije s njom razgovarao. Međutim, za razliku od Victora, ona je kao beba, prije nego što je s 20 mjeseci stavljena u izolaciju, počela usvajati jezik. Kada je nađena, bila je u lošem fizičkom stanju, pothranjena i bolesna. Nakon nekoliko mjeseci značajno se popravio njezin fizički status, ali i njezino razumijevanje jezika. Međutim, njezina sposobnost da producira jezik ostala je i dalje skromna. Ono što je ključno za Genien razvoj razumijevanja jezika jest izloženost jeziku i početak njegova usvajanja do 20. mjeseca života.
U slučajeve jezične deprivacije spada i slučaj Hellen Keller, za koju su neki možda i čuli. Hellen je rođena kao zdrava beba, ali je zbog bolesti ostala slijepa i gluha s 19 mjeseci. Do tada je bila normalno izložena jeziku te ga je počela usvajati i razumijevati. Deprivacija je nastupila od 19. mjeseca starosti i trajala je do 7. godine života kada dolazi Anne Sullivane Macy (1887. godine) da je pouči znakovnom jeziku. Sullivan je koristila osjetilo dodira, što se pokazalo izvrsnim sredstvom dopiranja do Hellen koja ne samo da je savladala znakovni jezik nego je s pomoću opipavanja glasnica i vibracija naučila i govoriti. Poslije je Hellen upisala fakultet te je napisala knjigu o svojem životu, a snimljen je i film prema njezinoj životnoj priči (The Miracle Worker, 1962.). Smatra se da je ključ njezina uspjeha pri savladavanju jezika u tome što mu je kao beba bila izložena, ali i to što je njezina rehabilitacija počela kad je imala sedam godina, što je dosta ranije nego u prethodno opisanim slučajevima. Nažalost, ova tri slučaja nisu jedini slučajevi izolirane i divlje djece. Drugi, slični nalazi sugeriraju da sposobnost kontroliranja određenih mišića (posebno artikulatora) opada s dobi. Međutim, ne može se sa sigurnošću reći do kada traje kritični period za usvajanje jezika. Razlog tome je što se ne zna kakva je bila povijest svakog djeteta i kakav je bio djetetov mentalni i fizički status prije deprivacije. U slučajevima divlje djece ne zna se ni kakvo je bilo njihovo prethodno jezično iskustvo. Ako se propusti kritični period za jezik, lijeva moždana polutka neće biti posvećena jeziku, kao što je to kod mnogih ljudi s normalnim jezičnim razvojem. Taj problem nije moguće ispitati eksperimentalno zbog etičkih i moralnih razloga. No svi slučajevi ukazuju da postoji kritični period za usvajanje jezika, što ide u prilog biološkoj osnovi za postojanje jezičnih struktura i modula koji se aktiviraju ako postoji adekvatan podražaj.
Prema istraživanju Newmana i njegovih kolega postoji sličan kritični period i za procesiranje znakovnog jezika u desnoj polutki. Istraživanje fMRI tehnikom pokazalo je da je desna angularna vijuga visoko aktivirana za vrijeme procesiranja znakovnog jezika kod ljudi koji su ga učili od rođenja, ali ne i kod onih ljudi koji su ga učili nakon puberteta. U istraživanju su sudjelovale dvije skupine ispitanika: odrasli, koji su djeca gluhih roditelja, a učili su znakovni jezik od rođenja i skupina koja je znakovni jezik naučila kasnije u životu. Dok su čitale engleske rečenice, obje su grupe pokazale aktivnost u lijevoj polutki i u superiornoj temporalnoj brazdi u desnoj polutki. Međutim, samo oni koji su od rođenja koristili znakovni jezik pokazali su pouzdanu aktivaciju u angularnoj vijugi desne polutke. To je istraživanje važno za utvrđivanje postojanja kritičnog perioda, ali i za demonstraciju važnosti desne polutke pri procesiranju znakovnog jezika.
Osim što je istraživače zanimalo kako se razlikuju usvajanje i razumijevanje govornog od znakovnog jezika, zanimale su ih i druge razlike, npr. razlikuju li se muškarci i žene u jezičnoj izvedbi. Istraživanja su pokazala da je jezična izvedba, općenito govoreći, bolja kod žena nego kod muškaraca. Ta je razlika uočljiva već kod djece starosti 2-3 godine. Djevojčice počinju govoriti ranije nego dječaci, usvajaju vokabular brže te pokazuju više spontanog govora. Iako je prednost djevojčica pred dječacima mala, ona postoji i stabilna je tijekom perioda školovanja, ali i u odrasloj dobi.
Smatra se da je biološka osnova spolnih razlika kod odraslih ljudi posljedica toga koliko je jezik lateraliziran u mozgu muškaraca i žena. Istraživači su iznijeli pretpostavku da je jezik snažnije lateraliziran kod muškaraca nego kod žena. To znači da je kod muškaraca lijeva polutka više specijalizirana za jezik, a desna manje, dok je kod žena ta specijalizacija lijeve polutke nešto manja, što znači da desna polutka u većoj mjeri sudjeluje u jezičnoj obradi. Dokaze za tu tvrdnju temelje na evidenciji ozljeda pacijenata: muškarci imaju veću pojavnost afazija nakon ozljeda lijeve mozgovne polutke. Ta funkcionalna razlika natjerala je istraživače da potraže anatomske poveznice tih simptoma. U današnje se vrijeme istraživanja rade na zdravim pojedincima da bi se utvrdile potencijalne razlike između muškaraca i žena u obradi jezika. Pritom se koriste eksperimentalni zadatci i tehnike oslikavanja mozga. Brojne studije pokazuju da žene u prosjeku imaju nešto bolje verbalne sposobnosti nego muškarci. Te su razlike male, a najčešće se utvrđuju u zadatcima jezične produkcije i verbalne fluentnosti (npr. Pokušajte se sjetiti što više riječi koje počinju slovom „d“ u 60 sekundi.). U nekim istraživanjima utvrđena je snažnija aktivacija u obje moždane polutke kod žena u predjelu donje frontalne vijuge i stražnjem predjelu srednje/superiorne temporalne vijuge, dok u drugim istraživanjima ta razlika ipak nije bila utvrđena. Smatra se da anatomske razlike u veličini i izgledu temporalne zaravni te dijela velike komisure u mozgovima muškaraca i žena doprinose boljim verbalnim sposobnostima kod žena. Iz te se anatomije može vidjeti da je jezik kod žena simetričnije reprezentiran u obje hemisfere, dok je kod muškaraca u navedenim područjima veća asimetrija u korist lijeve hemisfere. Puth i suradnici pokazali su da kod muškaraca i žena postoje velike razlike u mozgovnoj aktivaciji dok se obavljaju razni jezični zadatci. Za sve jezične zadatke i kombinacije zadataka muškarci su pokazali snažniju asimetriju u aktivaciji frontalnog režnja lijeve polutke u usporedbi s desnom polutkom. Budući da ta razlika između muškaraca i žena nije bila izražena u nekom specifičnom zadatku, moguće je da predstavlja generalnu prednost žena u jezičnim zadatcima. Međutim, kada se usporedi učinak u zadatcima kao što su brzina rješavanja i točnost, onda se ne nalaze razlike s obzirom na spol. Dakle, na temelju izvedbe u zadatku muškarci i žene ne razlikuju se značajno, no razlikuju se aktivirane regije u mozgu za vrijeme rješavanja jezičnih zadataka. Drugim riječima, muškarci i žene „izvode“ jednako jezično procesiranje s jednakim stupnjem funkcionalnosti, ali koriste različito organizirane jezične mozgovne sustave.
Još jedna evidentirana razlika između djevojčica i dječaka, odnosno muškaraca i žena jest u nerazmjeru problema s mucanjem. Mucanje je poremećaj govora koji zahvaća dječake značajno više nego djevojčice. Kod starije djece i odraslih omjer muškaraca naspram žena je 4 : 1 ili čak veći. Osim što muškarci imaju veću pojavnost mucanja, nisu utvrđene druge razlike u govoru između spolova. Zanimljivo je da je u populaciji djece predškolske dobi, neposredno nakon što se mucanje počinje javljati, omjer dječaka naspram djevojčica manji i iznosi od 2 : 1 do 2 : 1,6. Razlog tome može biti da kod djevojčica u većoj mjeri dolazi do prirodnog oporavka (bez logopedskog tretmana) nego kod dječaka. Ponovno, uzrok se pripisuje genetskim faktorima koji utječu na moždane strukture zadužene za procesiranje jezika. Treba napomenuti da se poteškoće govora u vidu mucanja mogu efikasno smanjiti adekvatnim i pravovremenim logopedskim tretmanom.
U današnje vrijeme brojni pojedinci ne samo da su uspješno savladali materinski jezik, već znaju barem još jedan strani jezik. Posljedica je to sve većih zahtjeva posla, privatnog života, migracija, ali i utjecaja medija. Taj fenomen zainteresirao je znanstvenu zajednicu koja je pokušala odgovoriti na pitanje kakve su posljedice učenja stranog jezika na ljudski mozak.
Istraživači s Penn State sveučilišta u SAD-u utvrdili su da učenje stranog jezika dovodi do promjena u strukturi mozga i povezanosti među neuronima (mreže neurona) koja onda postaje efikasnija. Još je zanimljiviji nalaz da efekt učenja stranog jezika na mozak nije ograničen godinama. Drugim riječima, imali šest ili 86 godina, ljudi i dalje imaju koristi od učenja stranog jezika. Svaki put kada učimo nešto novo, zapravo vježbamo i „osnažujemo“ mozak. Što više vježbamo određene vještine, to će mozak biti bolje povezan u tom području.
Da bi ispitali utjecaj učenja stranog jezika na mozak, Li i suradnici uzeli su 39 dobrovoljaca kojima je materinski jezik bio engleski te su ih uključili na tečaj mandarinskog jezika. Tečaj je trajao 6 tjedana, a svim je sudionicima dva puta snimljen mozak s pomoću funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI) - jednom na početku tečaja i jednom na kraju. Istraživači su utvrdili da su oni sudionici koji su bili uspješniji u usvajanju mandarinskih riječi imali bolje povezanu mrežu neurona nego oni sudionici koji su bili manje uspješni ili pak kontrolna skupina koja nije učila mandarinski. Mozgovna je mreža postala bolje integrirana, a time i fleksibilnija, što je utjecalo na brže i efikasnije učenje. Dakle, došlo je do funkcionalne promjene u mozgu, što znači da je mozak mnogo plastičniji nego što se mislilo. Međutim, oni sudionici koji su bili uspješniji u učenju mandarinskoga su i prije početka eksperimenta imali bolju premreženost nego oni koji su bili slabiji u učenju. Moguće je da su oni sami tražili nove informacije i materijal za učenje i na taj način vježbali mozak. Taj nalaz sugerira da se na temelju povezanosti i učinkovitosti mreže neurona pojedinca može odrediti, tj. predvidjeti koliko će on biti dobar u učenju stranih jezika. Povezanost i učinkovitost mreže istraživači su izrazili kroz snagu veza između specifičnih regija u mozgu (snažniji signal na fMRI-u). Drugi je važan nalaz povećanje gustoće sive tvari u kori velikog mozga kod sudionika koji su učili strani jezik. Također, i veze u bijeloj tvari postale su snažnije kod djece, odraslih i starijih sudionika. Taj efekt vidljiv je čak i nakon kratkog treninga učenja stranog jezika, ali njegova snaga ovisi o dobi kada se jezik počne učiti, fluentnosti u stranom jeziku i individualnim razlikama osoba koje uče strani jezik. Dakle, osim do funkcionalnih promjena u mozgu (bolja povezanost među neuronima), dolazi i do anatomske promjene koja se očituje u povećanju gustoće sive tvari. Taj je nalaz od velike važnosti za stariju populaciju jer učenje stranog jezika može usporiti starenje mozga te može doprinijeti boljem i kvalitetnijem starenju.
U prethodnom dijelu teksta govorili smo o lateralizaciji jezičnih funkcija te mozgovnim ozljedama koje su nam nešto mogle reći o tim funkcijama. Sada ćemo nešto reći o neinvazivnim metodama koje možemo koristiti da bismo odgovorili na pitanje koji su dijelovi mozga zaduženi za pojedine funkcije. Dugo se pouzdana procjena dominantnosti hemisfera mogla postići jedino invazivnim metodama, npr. testom natrijevim amitalom. U karotidnu arteriju ubrizga se sredstvo koje anestezira jednu moždanu polutku. Selektivnom anestezijom jedne polutke može se odrediti funkcionalna uloga druge polutke. Taj se postupak naziva Wada test. No takva metoda nosi određeni rizik fatalnih komplikacija, pa se koristi samo na kandidatima koji se trebaju podvrgnuti neurokirurškom postupku iz drugih razloga (npr. tumor na mozgu) da bi se utvrdilo u kojoj su polutki smještene jezične funkcije. Tek je s pojavom neinvazivnih tehnika oslikavanja mozga (npr. fMRI) postalo moguće ispitivati lateralizaciju moždanih funkcija na zdravoj populaciji bez straha od neželjenih posljedica. Jedna je od tih metoda, koja je detaljnije prikazana u drugom poglavlju, snimanje potencijala povezanih s događajem (ERP), koji odražavaju aktivnost neurona nakon nekog događaja, npr. čitanja ili slušanja riječi i rečenica. Utvrđeno je da sintaktičke i semantičke nepravilnosti u rečenici izazivaju kvalitativno drukčiji ERP efekt. Uz to se i vremenski javljaju u različitim intervalima nakon ciljnog događaja. Semantičke nepravilnosti (npr. Mačka će otići u kazalište.) izazivaju negativni val koji svoj vrhunac postiže 400 ms nakon što se neočekivana riječ pojavila (kazalište) i naziva se N400. S druge strane, sintaktičke anomalije (npr. Mačka će otići u nije.) izazivaju pozitivan val (P600) koji ima svoj vrhunac 600 ms nakon što se pojavila konfliktna ili neodgovarajuća riječ i traje čak pola sekunde. Taj nam nalaz govori da postoji odvojeno procesiranje sintakse i semantike.
Još jedna neinvazivna metoda ispitivanja lateralizacije jezičnih funkcija jest i tehnika podijeljenog vidnog polja. Ona se koristi na zdravim pojedincima da bi se utvrdila superiornost lijeve polutke pri obradi jezičnih informacija u eksperimentalnim zadatcima, ali i na osobama koje su se podvrgle komisurotomiji, tj. prerezivanju velike komisure koja povezuje dvije moždane polutke. Ta se tehnika temelji na činjenici da će vidna informacija iz lijevog vidnog polja završiti u desnoj polutki mozga i obrnuto (opisano u petom poglavlju, vidjeti Sliku 5.3.). Na taj se način informacije mogu kontrolirano zadati samo jednoj polutki mozga, dok su istovremeno nedostupne drugoj polutki. Michael Ganzzaniga proveo je jedno istraživanje s dječakom koji je prošao ranije navedeni zahvat zbog snažnih epileptičnih napadaja. On je dječaku prezentirao riječ hodaj u desno vidno polje i dječak je ustao. Kada ga je istraživač pitao zašto je ustao, dječak je rekao da ide po Coca-Colu. Dječak zapravo nije bio svjestan prezentirane riječi, ali mozak ju je obradio i ponašao se u skladu s tim. Kada osobe bez moždanih oštećenja vide prezentiranu riječ key u lijevom i ring u desnom vidnom polju, kažu da su vidjeli keyring. Kada osoba s komisurotomijom vidi isti podražaj i treba iz vrećice s raznim predmetima izvući onaj predmet koji je vidjela, ona izvuče ključ (key), a kada treba reći što je izvukla a da ne pogleda, kaže: prsten (ring). Budući da je lijeva polutka zadužena za obradu jezika, osoba može imenovati ono što je prezentirano u desno vidno polje. Drugim riječima, kod komisurotomije lijeva polutka ne zna što radi desna i obrnuto.
Razvoj novih tehnologija, posebice onih koje svoju primjenu mogu pronaći u medicinskim i znanstvenim krugovima, danas je osobito važan. S pomoću takvih tehnika moguće je uz pažljivo osmišljene zadatke dobiti uvid u brojne kognitivne procese, kao i specifična područja u mozgu gdje se ti procesi odvijaju. Jezik je posebno zanimljiva tema za znanstvenike, prvenstveno jer gotovo ni jedan aspekt jezika nije do kraja objašnjen. Počevši od toga kako je jezik nastao, odakle dolazi, do toga gdje su smješteni koji lingvistički procesi u mozgu. Pitanje organizacije dvaju jezika u umu dvojezičnog govornika i dalje muči znanstvenu zajednicu, kao i pitanje kako djeca s lakoćom usvajaju jezik.
U ovom smo poglavlju opisali neka istraživanja koja su se bavila lokalizacijom i lateralizacijom različitih jezičnih funkcija. Kao što se moglo vidjeti, rezultati nisu uvijek jednoznačni, ali neki konsenzusi su postignuti. Ono što je relativno novo jest da Brocino i Wernickeovo područje nisu jedine regije u mozgu zadužene za procesiranje jezika, već da postoje i druge moždane strukture koje igraju važnu ulogu u tom procesu. Što se tiče lateralizacije, utvrđeno je, primjerice, da je lijeva polutka više specijalizirana za percepciju slogova iz jezika, dok je desna polutka zadužena za percepciju visine tona, što je bitno kod naglašavanja u govoru, tzv. prozodije. Nadalje, uloga je desne polutke integracija informacija u kontekst, odnosno interpretacija informacija u terminima konteksta (posebno ako se radi o emocionalnom sadržaju). Lijeva je polutka, s druge strane, više specijalizirana za jezične procese koji su vođeni pravilima, kao što su fonološka, morfološka i sintaktička pravila. Evidentno je da specijalizacija polutki za određene funkcije postoji, i to još od rođenja. Ovdje se nismo bavili pitanjem zbog čega je uopće došlo do lateralizacije funkcija, ali vjeruje se da je to jedna vrsta adaptacije, odnosno da lateralizacija funkcija omogućava lakše izvođenje simultanih zadataka.
Lijeva hemisfera mozga dominantna je za jezične funkcije za većinu ljudi. U dominantnoj hemisferi su za jezične funkcije od osobite važnosti Brocino i Wernickeovo područje te Heschlova i angularna vijuga.
Pretpostavlja se da su u evoluciji jezika značajnu ulogu odigrali zrcalni neuroni. To je posebna vrsta živčanih stanica u mozgu koje se aktiviraju tijekom izvođenja neke radnje ili tijekom njezina promatranja.
Razna oštećenja specijaliziranih područja mozga koja procesiraju i produciraju jezik rezultiraju posebnim vrstama poremećaja koji se zovu afazije. Postoji veći broj afazija među kojima su Brockina afazija, Wernickeova afazija, konduktivna afazija, amnestička afazija, globalna afazija i druge.
Slučajevi divlje djece sugeriraju da postoji kritičan period za uspješno usvajanje jezika.
Postoje spolne razlike u jezičnim sposobnostima. U prosjeku su žene nešto bolje od muškaraca. To je vjerojatno posljedica razlika u lateralizaciji između muškaraca i žena, odnosno u razini specijalizacije hemisfera. Muškarcima su u prosjeku hemisfere nešto više specijalizirane.
U čemu se očituje razlika u obradi jezika između muškaraca i žena?
Kako učenje stranog jezika utječe na mozak?
Promislite i istražite kako biste komunicirali s osobom koja ima senzornu, a kako s osobom koja ima motornu afaziju.
Kakva je ekspresivna moć znakovnog jezika? Drugim riječima, možemo li znakovnim jezikom prenijeti jednako bogate sadržaje i informacije kao govornim jezikom?
Na koja se važna pitanja pokušava odgovoriti proučavanjem slučajeva poput slučaja djevojčice Genie? Kako biste vi pristupili tom istraživačkom problemu i kako biste tražili odgovor?
Gaskell, M. G. (Ed.). (2007). The Oxford Handbook of Psycholinguistics. New York: Oxford Unversity Press.
Harvey, T. (2013). Psychology of Language: From Data to Theory (4. iz.). Hove, Ney York: Psychology Press.
Pinker, S. (2007). The Language Instinct (1994/2007). New York, NY: Harper Perennial Modern Classics.
Sacks, O. (1998). Čovjek koju je zamijenio ženu šeširom. Zagreb: Kruzak.
Sacks, O. (1989). Seeing Voices: A Journey Into the World of the Deaf* (1989/2011). USA: University of California Press.
“Secret of the Wild Child“ - Video Transcript https://ocw.uma.es/humanidades/linguistica-aplicada-al-ingles/exprojycasos/Psycholinguistic_activity-answers.pdf
Afazija Gubitak ili poremećaj govora koji uključuje smanjenu mogućnost razumijevanja ili izražavanja (ekspresiju) riječi odnosno njihovih neverbalnih ekvivalenata. Posljedica je oštećenja funkcije centara za govor u korteksu i bazalnim ganglijima, odnosno u bijeloj tvari kroz koju prolaze putovi koji te centre povezuju. Dijeli se na senzornu i motornu afaziju.
Amnestička afazija Afazija koja se očituje u smanjenoj sposobnosti ili nemogućnosti pronalaženja prave riječi u pamćenju, najčešće u spontanom govoru. Često je narušeno dosjećanje jedne vrste riječi.
Brocino područje Dio lijevoga frontalnog režnja kore velikog mozga i dio motoričkog korteksa koji zauzima Brodmannovo područje BA44 i BA45. Kontrolira motoričke funkcije uključene u produkciju govora, ali sudjeluje i u usklađivanju percepcijskih i motoričkih funkcija na kojima se temelji verbalna i neverbalna komunikacija.
Disgrafija Stabilna nesposobnost da se savlada vještina pisanja (prema pravopisnim načelima određenog jezika), a koja se očituje u mnogobrojnim, trajnim i tipičnim pogreškama. Teškoće, tj. pogreške, nisu povezane s neznanjem pravopisa i trajno su zastupljene bez obzira na dovoljan stupanj intelektualnog i govornog razvoja, normalno stanje osjetila sluha i vida te redovito školovanje.
Diskalkulija Skup specifičnih teškoća u učenju matematike i u obavljanju matematičkih zadataka. To su takva odstupanja koja stvaraju osobi ozbiljne teškoće u ovladavanju matematikom bez obzira na dovoljni stupanj intelektualnog razvoja, normalno funkcioniranje osjetila te optimalne uvjete redovnog podučavanja. Akalkulija je nesposobnost izvođenja bilo kakvih računskih radnji. Dolazi kod organskih oštećenja mozga i često je udružena s poteškoćama verbalizacije.
Disleksija Poremećaj pri učenju čitanja usprkos prosječnoj inteligenciji, dobrom vidu, adekvatnom poučavanju i ostalim povoljnim edukativnim, psihološkim i socijalnim faktorima. Aleksija je poremećaj potpune nemogućnosti čitanja.
Disnomija ili afazija imenovanja Poremećaj koji karakterizira poteškoća u dosjećanju riječi iz pamćenja u ekspresivnom jeziku, bilo govornom bilo pisanom. Osoba može opisati objekt, može čak gestikulirati rukama kako izgleda, ali ne može dozvati naziv.
Ekspresivna / motorna / Brocina afazija Poremećaj koji uključuje smanjenu mogućnost izražavanja. Nastaje uslijed oštećenja Brocina područja, a manifestira se u sporom, netečnom i agramatičnom govoru. Govor se često sastoji samo od jednostavnih riječi. Osobe s Brocinom afazijom imaju sačuvano razumijevanje govora i pisanog teksta, ali je produkcija jezika narušena.
Globalna afazija Oštećenje koje obuhvaća sva četiri jezična modaliteta: govor, slušanje, čitanje i pisanje. Oštećene su i jezična produkcija i jezično razumijevanje. Stupanj smetnji ovisi o veličini mozgovnog oštećenja. Osoba često ne može razumjeti govor, ne može govoriti ni pisati, ali druge su kognitivne funkcije očuvane.
Heschlova vijuga Dio temporalnog režnja i primarnog slušnog dijela kore velikog mozga. Nalazi se unutar lateralne pukotine i zauzima Brodmannovo područje BA41 i BA42. To je prva struktura kore mozga koja procesira slušne informacije. Aktivira se pri slušnoj obradi tona i semantičkih zadataka. Naziva se još i poprečna temporalna vijuga.
Jezična izvedba Način na koji se jezik koristi u komunikaciji. Razlikuje se od jezične kompetencije koja predstavlja idealizirani kapacitet mentalnih funkcija - odnosi se na znanje jezika, dok se izvedba odnosi na samu upotrebu jezika.
Konduktivna afazija Poremećaj govora koji nastaje uslijed oštećenja bijele tvari koja povezuje Wernickeovo i Brocino područje. Govor je fluentan, ali parafrazičan, djeluje kao da je pun omaški. Oštećeno je i pisanje teksta i razumijevanje naglas pročitanog teksta, dok je čitanje teksta u sebi očuvano.
Kritičan period za usvajanje jezika Hipoteza da je sposobnost usvajanja jezika biološki vezana za dob. Prema toj hipotezi postoji idealan vremenski okvir za usvajanje jezika u adekvatnoj okolini, nakon kojeg je usvajanje jezika otežano i zahtijeva ulaganje napora.
Lateralizacija Organizacija u mozgu koja objašnjava specijalizaciju lijeve i desne hemisfere mozga za pojedine funkcije.
Mentalni leksikon Internalizirano znanje svakog pojedinca o karakteristikama riječi. To je „skladište“ riječi (rječnik) jezika koji znamo i koji učimo. Predstavlja ukupne podatke o riječima kojima se služimo; njihovo značenje, njihove sintaktičke karakteristike te način izgovaranja. Konstrukt su uveli lingvisti i psiholingvisti kako bi označili reprezentaciju riječi u umu svakog pojedinog govornika.
Receptorna / senzorna / Wernickeova afazija Poremećaj koji se odnosi na smanjenu mogućnost razumijevanja govora koji nastaje kao posljedica oštećenja Wernickeova područja. Manifestira se u tečnom govoru koji često nema smisla („salata od riječi“). Razumijevanje govora je smanjeno. Osobe s ovim oštećenjem mogu razumjeti o čemu se govori iz konteksta, ali ne mogu razumjeti izolirane riječi.
Sredstvo za usvajanje jezika (LAD - Langauge Aquisition Device) Hipotetski modul ljudskog uma koji objašnjava urođene predispozicije dječjeg uma da s lakoćom usvaja jezik. Odnosi se na instinktivni mentalni kapacitet djetetova uma.
Wernickeovo područje Dio temporalnog moždanog režnja koji je odgovoran za jezično razumijevanje. Obuhvaća stražnju trećinu gornje temporalne vijuge (BA22), dijelove susjednih područja (BA39 i BA40) te dijelove srednje temporalne vijuge (BA21), a specijalizirano je za leksičke i semantičke aspekte jezika.
Znakovni jezik (sinonim: pokazni jezik) Sustav vidnih znakova koji, uz pomoć posebnog položaja (oblika šake), orijentacije, položaja i smjera pokreta ruke, tvori pojam, odnosno smisao riječi. Važni su i držanje tijela i glave te izrazi lica jer mogu određivati intonaciju. Ima svoja semantička i sintaktička pravila, odnosno svoju gramatiku.
Zrcalni neuroni Vrsta živčanih stanica u mozgu koje se aktiviraju tijekom izvođenja neke radnje ili tijekom njezina promatranja. Smatra se da imaju veliku ulogu u oponašanju i razvoju jezika.
Baxter, L. C., Saykin, A. J., Flashman, L. A., Johnson, S. C., Guerin, S. J., Babcock, D. R., & Wishart, H. A. (2003). Sex differences in semantic language processing: a functional MRI study. Brain and language, 84(2), 264-272.
Bornstein, M. H., Haynes, O. M., Painter, K. M., & Genevro, J. L. (2000). Child language with mother and with stranger at home and in the laboratory: A methodological study. Journal of Child Language, 27(02), 407-420.
Brickman A. M., Paul R. H., Cohen R. A., Williams L. M., MacGregor K. L., Jefferson A. L. et al. (2005). Category and letter verbal fluency across the adult lifespan: relationship to EEG theta power. Archives of Clinical Neuropsychology, 20, 561-573.
Buckner, R. L., Raichle, M. E. i Petersen, S. E. (1995). Dissociation of human prefrontal cortical areas across different speech production tasks and gender groups. Journal of Neurophysiology, 74(5), 2163-2173.
Calvert, G. A., & Campbell, R. (2003). Reading speech from still and moving faces: The neural substrates of visible speech. Journal of Cognitive Neuroscience, 15 (1), 57-70.
Campbell, R., MacSweeney, M., & Waters, D. (2007). Sign language and the brain: A review. Journal of Deaf Studies and Deaf Education, 13(1), 3-20.
Cantalupo, C., & Hopkins, W. D. (2001). Asymmetric Broca’s area in great apes. Nature, 414(6863), 505-505.
Chomsky, N. (1975). Reflections on language. New York, 3.
Clements, A. M., Rimrodt, S. L., Abel, J. R., Blankner, J. G., Mostofsky, S. H., Pekar, J. J., &Cutting, L. E. (2006). Sex differences in cerebral laterality of language and visuospatial processing. Brain and language, 98(2), 150-158.
Craig. A, Tran, Y., Craig, M., & Peters, K. (2002). Epidemiology of stuttering in the communication across the entire life span. Journal of Speech, Language, and Hearing Research, 45, 1097-1105.
D’Arcangelo, M., & Shaywitz, S. (1999). Learning about learning to read. Educational Leadership, 57(3), 26-31.
Friederici A. D. (1995). The time course of syntactic activation during language processing: A model based on neuropsychological and neurophysiological data. Brain and Language, 50, 259-284.
Foundas, A. L., Leonard, C. M., & Hanna-Pladdy, B. (2002). Variability in the anatomy of the planum temporale and posterior ascending ramus: do right-and left handers differ?. Brain and language, 83(3), 403-424.
Frost, J. A., Binder, J. R., Springer, J. A., Hammeke, T. A., Bellgowan, P. S., Rao, S. M., & Cox, R. W. (1999). Language processing is strongly left lateralized in both sexes. Brain, 122(2), 199-208.
Geschwind, N. (1972). Language and the brain. WH Freeman.
Halpern, F. D. (1989). The Disappearance of Cognitive Gender Differences: What You See Depends on Where You Look. American Psychologist, 44(8), 1156-1158.
Harley, T. A. (2013). The psychology of language: From data to theory. Hove: Psychology Press.
Hickok, G., Bellugi, U., & Klima, E. S. (1998). The neural organization of language: evidence from sign language aphasia. Trends in cognitive sciences, 2(4), 129-136.
Hickok, G., Bellugi, U., & Klima, E. S. (1996). The neutobiology of sign language and its implications for the neural bais of language. Nature, 381, 699-703.
Hopkins, W. D. (2006). Comparative and familial analysis of handedness in great apes. Psychological bulletin, 132(4), 538.
Hopkins, W. D., Russell, J. L., & Cantalupo, C. (2007). Neuroanatomical correlates of handedness for tool use in chimpanzees (Pan troglodytes) implication for theories on the evolution of language. Psychological Science, 18(11), 971-977.
Hothersall, D. (2001). Povijest psihologije. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Kalat, J. W. (2009). Biological psychology. Belmont, California: Wadsworth, Cengage Learning.
Kansaku, K., & Kitazawa, S. (2001). Imaging studies on sex differences in the lateralization of language. Neuroscience research, 41(4), 333-337.
Kansaku, K., Yamaura, A., & Kitazawa, S. (2000). Sex differences in lateralization revealed in the posterior language areas. Cerebral Cortex, 10(9), 866-872.
Kimura D. (1999). Sex and Cognition. Cambridge, Massachusetts: The MIT Press.
Kulynych J. J., Vladar K., Jones D. W., & Weinberger D. R. (1994). Gender differences in the normal lateralization of the supratemporal cortex: MRI surface-rendering morphometry of HeschL's gyrus and the planum temporale. Cereb Cortex, 4, 107-108.
Kutas, M., & Hillyard, S. A. (1980). Event-related brain potentials to semantically inappropriate and surprisingly large words. Biological psychology, 11(2), 99-116.
Li, P., Legault, J., & Litcofsky, K. A. (2014). Neuroplasticity as a function of second language learning: anatomical changes in the human brain. Cortex, 58, 301-324.
Mansson, H. (2000). Childhood stuttering: Incidence and development. Journal of Fluency Disorders, 25, 47-57.
Meng, H., Smith, S. D., Hager, K., Held, M., Liu, J., Olson, R. K. et al. (2005). DCDC2 is associated with reading disability and modulates neuronal development in the brain. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 102(47), 17053-17058.
Osterhout, L., & Holcomb, P. J. (1992). Event-related brain potentials elicited by syntactic anomaly. Journal of memory and language, 31(6), 785-806.
Osterhout, L., & Mobley, L. A. (1995). Event-related brain potentials elicited by failure to agree. Journal of Memory and language, 34(6), 739-773.
Osterhout, L., & Nicol, J. (1999). On the distinctiveness, independence, and time course of the brain responses to syntactic and semantic anomalies.Language and cognitive processes, 14(3), 283-317.
Pinel J. P. J. (2002). Biološka psihologija. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Phillips, M. D., Lowe, M. J., Lurito, J. T., Dzemidzic, M., & Mathews, V. P. (2001). Temporal Lobe Activation Demonstrates Sex-based Differences during Passive Listening 1. Radiology, 220(1), 202-207.
Pugh K. R., Shaywitz, B. A., Shaywitz, S. E., Constable, R. T., Skudlarski, P., & Fulbright, R. K. (1996). Cerebral organization of component processes in reading. Brain, 119: 1221-38.
Pulvermüller, F., Huss, M., Kheri, F., de Martin, F. M. P., Hauk, O., & Shtyrov, Y. (2006). Motor cortex maps articulatory features of speech sounds. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103, 7865-7870.
Rizzolatti G, & Arbib, M. A. (1998). Language within our grasp. Trends in Neuroscience, 21, 188-94.
Rizzolatti, G., & Craighero, L. (2004). The Mirror-Neuron System. Annual reviews of Neuroscience, 27, 169-192.
Steinberg, D. D., & Sciarini, N. V. (2013). An introduction to psycholinguistics. Routledge.
Steinmetz, H., Jancke, L., Kleinschmidt, A., Schlaug, G., Volkmann, J., & Huang, Y. (1992). Sex but no hand difference in the isthmus of the corpus callosum. Neurology, 42, 749-52.
Tettamanti, M., Alkadhi, H., Moro, A., Perani, D., Kollias, S., & Weniger, D. (2002). Neural correlates for the acquisition of natural language syntax. Neuroimage, 17, 700-709.
Wada, J., & Rasmussen, T. (1960). Intracarotid injection of sodium amytal for the lateralization of cerebral speech dominance: experimental and clinical observations. Journal of Neurosurgery, 17(2), 266-282.
Wilson, S. M., Saygin, A. P., Sereno, M. I., & Iacoboni, M. (2004). Listening to speech activates motor areas involved in speech production. Nature neuroscience, 7(7), 701-702.
Witelson S.F. (1989). Hand and sex differences in the isthmus and genu of the human corpus callosum. Brain, 112, 799-835
Yairi, E., & Ambrose, N. (2005). Early childhood stuttering. Austin, TX: Pro-Ed, Inc. http://www.asha.org/PRPSpecificTopic.aspx?folderid=8589934663§ion=Causes
% 8. SVIJEST I MOZAK % Igor Bajšanski % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo:
Zamislimo sljedeći znanstveno-fantastični scenarij. U bliskoj budućnosti tehnologija je toliko napredovala da se ozljede mozga mogu liječiti tako da se oštećeni dio mozga zamijeni odgovarajućom elektroničkom zamjenom. Neuroimplantati se mogu složenom operacijom usaditi u mozak i povezati s ostatkom neoštećenog mozga. Jedan nesretni čovjek doživio je nesreću u kojoj mu je oštećeno Brocino područje te zbog toga nije mogao govoriti. Nakon operacije ugradnje implantata ponovno je govorio. Međutim, njegovim mukama tu nije bio kraj. Nedugo nakon toga imao je drugu nesreću u kojoj mu je oštećen vidni korteks. Nakon uspješne operacije ponovno je mogao vidjeti. I tako, zaredale su se nesreće i operacije. Nakon dvije godine nesretni je čovjek imao u potpunosti elektronički mozak. Ljudi koji ga poznaju nisu primjećivali nikakve promjene u njegovu ponašanju. Za njih, on je bio onaj stari. Ali filozofi su se pitali: Je li on i dalje svjestan? Jesu li njegovi doživljaji isti kao i prije operacija? Kada plače, doživljava li tugu? Kada kaže: „To je crvena jabuka“, ima li on zaista doživljaj crvene boje? Postoji li i dalje njegov subjektivni unutarnji život ili je postao visoko sofisticirani, ali nesvjesni robot?
Nećemo pokušati odgovoriti na te nedoumice budućih filozofa, ali takve su zagonetke predmet interesa i današnjih filozofa koji razmišljaju o problemu ljudske svijesti. U čemu se sastoji taj problem? Krenimo od dvije činjenice:
(1) Postoji mentalni život. Ljudi percipiraju svijet oko sebe, razmišljaju, sjećaju se, donose odluke, procjenjuju, drže za sebe ono što ne žele da drugi znaju, osjećaju bol, tužni su, veseli, pospani, sumnjičavi, iznenađeni, uvrijeđeni, zbunjeni, razočarani, ljutiti. Sva stanja koja smo naveli praćena su određenim subjektivnim doživljajima. Osim toga, imamo osjećaj selfa, subjektivnog kontinuiteta sebe kao osobe, koja je ista osoba sada kao i prije tri godine. Znamo i da je naš unutarnji mentalni život samo naš: nitko ne može točno znati što mi mislimo i kako se osjećamo. Konačno, imamo dojam da sam ja taj koji odlučuje: ja biram hoću li ustati ili ću odustati, hoću li trpjeti ili ću se pobuniti, hoću li preskočiti večeru ili ću uživati u hrani. Imamo dojam da ja ima slobodu volje i da je ja odgovoran za svoje postupke.
(2) Mentalni život vezan je za funkcioniranje mozga. Jedno od velikih postignuća medicinskih znanosti uspostavljanje je sustavnih odnosa između različitih oštećenja mozga i različitih poremećaja ljudskog mentalnog života. Tako je, na primjer, oštećenje okcipitalnog režnja tipično povezano s oštećenjima vida. Ozljeda hipokampusa može rezultirati amnezijom. Isto tako, istraživanja tehnikama oslikavanja mozga, kao što je funkcionalna magnetska rezonancija, pokazuju da je aktivnost u određenim dijelovima mozga povezana s određenim mentalnim procesima.
Kakav je odnos između te dvije činjenice? To je osnovni filozofski problem svijesti. Zbog čega je to točno veliki filozofski problem i zašto na njega nije lako odgovoriti? Pogledajmo neke od formulacija toga problema.
Filozof David Chalmers razlikuje dvije vrste problema koje se odnose na ljudsku svijest. Prva grupa problema naziva se laki problemi svijesti. Laki problemi odnose se na istraživanje svijesti u onoj mjeri u kojoj je to moguće upotrebom objektivnih znanstvenih metoda, a takvi su problemi opsežno istraživani u psihologiji i neuroznanosti. Na primjer, istražuju se procesi koji ljudima omogućuju razlikovanje dvaju podražaja, koji im omogućuju prepoznavanje objekata, istražuju se procesi usmjeravanja pažnje, dosjećanja vlastitih iskustava, rješavanja složenih problema. Iako se nazivaju lakima, ti problemi uopće nisu laki u istraživačkom smislu: funkcioniranje vidne percepcije ili pamćenja veoma je složeno i na mnoga pitanja o tim ljudskim sposobnostima i dalje nemamo odgovora. Međutim, na njih je moguće odgovoriti pažljivim eksperimentiranjem, mjerenjem i izgradnjom modela i teorija.
S druge strane, teški problem svijesti odnosi se na pitanje kako subjektivna svjesna stanja izrastaju iz procesa u mozgu. Teški problem svijesti pojavljuje se u raznim varijantama. Tako, na primjer, filozof Colin McGinn postavlja pitanje: „Kako tehnikolor fenomenologija izrasta iz vlažne sive tvari?“ pri čemu se tehnikolor fenomenologija odnosi na subjektivna iskustva, kao što je iskustvo viđenja boja, a vlažna siva tvar odnosi se na mozak. Mnogi filozofi smatraju da će bilo kakav pokušaj odgovora na to pitanje rezultirati procijepom u objašnjenju, koji znanost nikad neće moći prijeći. Drugim riječima, što god saznali iz psihologijskih eksperimenata i neuroznanstvenih istraživanja, nećemo se približiti rješavanju teškog problema. Velika je rasprava o tom filozofskom gledištu, mnogi se s njim ne slažu. Ono s čime se većina ipak slaže jest to da će psihologijsko i neuroznanstveno istraživanje lakih problema uvelike unaprijediti naše znanje o svijesti. U nastavku će biti riječi o takvom pristupu.
Pojam svijesti ima različita značenja. Može se odnositi na općenito svjesno stanje, na primjer kada pitamo je li netko pri svijesti ili nije. Pritome se svijest odnosi na opće stanje mozga koje omogućuje doživljavanje subjektivnih iskustava kada smo u normalnom budnom stanju. Svijest se može odnositi i na mogućnost doživljavanja svjesnih iskustava, kao kada se pitamo jesu li psi, mačke ili insekti svjesni i je li svjesno novorođenče. Međutim, primarno značenje pojma svijest odnosi se na subjektivna iskustva koja doživljavamo iz prvog lica. Svijest u tom smislu naziva se i fenomenalnom sviješću. Fenomenalna svijest uključuje specifična iskustva, na primjer različita subjektivna svjesna stanja prisutna su kad gledamo plavo nebo ili kad slušamo svoju omiljenu skladbu.
Pitanjima što je svijest, zašto svijest postoji, koje su karakteristike svijesti, koje su razlike između svjesnoga i nesvjesnoga uma, kako svijest nastaje, na koji se način izmijenjena stanja svijesti, na primjer u snu, razlikuju od uobičajene svijesti, tradicionalno su se bavili filozofi, a takva su pitanja predmet istraživanja i psihologije i neuroznanosti. Suvremena znanost o svijesti, odnosno interdisciplinarni pristup problemima svijesti intenzivno se razvija od 90-ih godina dvadesetog stoljeća i ona u prvom redu uključuje filozofiju, psihologiju i neuroznanost. Sve te discipline imaju svoje specifične metodološke i konceptualne okvire i svaka je od njih u većoj mjeri usmjerena na određena pitanja o svijesti nego na neka druga pitanja. U skladu s time, znanost o svijesti raspolaže različitim metodama koje omogućuju istraživanja različitih pitanja vezanih za svijest.
Filozofija se bavi fundamentalnim pitanjima o ljudskom umu. Jedno od tih pitanja jest pitanje odnosa između uma i tijela. Na koji su način u vezi mentalni procesi i mentalna stanja, kao što su želje i vjerovanja, i, s druge strane, materijalni svijet ili, konkretnije, mozak? Stoljećima je poznato da je mentalni život na neki način povezan s funkcioniranjem mozga, međutim pitanje je kakva je priroda takve veze. Prethodno spomenuti teški problem svijesti u osnovi je varijacija na stari problem uma i materije. Filozofi su ponudili brojne odgovore na taj problem, ali njihov prikaz nadilazi okvire ovog teksta. Osim problema odnosa uma i tijela i druga su filozofska pitanja relevantna za suvremeno istraživanje svijesti. Recimo, koji su kriteriji da bi neko biće, na primjer neku životinju, proglasili svjesnim? Koje su funkcije svijesti? Bi li mogao postojati inteligentni stroj koji radi sve što rade ljudi, ali da nije svjestan? Kakve subjektivne kvalitete doživljavaju drugi? Jesu li te kvalitete iste kao naše? Kako to možemo znati? Koji su minimalni kriteriji da bi se pojavila svijest u nekom složenom sustavu kao što je ljudski mozak ili komplicirano računalo? Mogli bismo nastaviti nizati takva pitanja i razmišljati o mogućim odgovorima. Nadalje, poseban pravac u filozofiji koji se naziva fenomenologija usmjeren je na pažljivu analizu svojstava svjesnog iskustva, odnosno na traženje temeljenih svojstava svijesti kakvom je doživljavamo iz prvog lica, što sigurno predstavlja važan doprinos znanosti o svijesti. Sve su znanosti izrasle iz filozofije. S obzirom na to da je znanost o svijesti nova, mlada interdisciplinarna znanost, filozofija joj može mnogo toga ponuditi.
Psihologija je tijekom svoje povijesti problematici svijesti pristupala na različite načine, pri čemu su među samim psiholozima postojala česta i žestoka neslaganja oko toga kako istraživati svijest i treba li to uopće činiti. Rani se psiholozi nisu slagali ni oko toga što je predmet istraživanja psihologije. Na primjer, dok je William James (1842. – 1910.) definirao psihologiju kao znanost čiji je cilj opisati i objasniti stanja svijesti, John Watson (1878. – 1958.) je smatrao da psihologija treba odbaciti bilo kakvo pozivanje na svijest. U standardnom prikazu povijesti psihologije prva se polovina dvadesetog stoljeća prikazuje kao razdoblje dominacije biheviorizma, psihologijske škole čiji je začetnik upravo John Watson. U biheviorističkoj psihologiji nema mjesta za svijest ni za druge mentalne konstrukte kao što su želje, vjerovanja ili osjećaji. Psihologija po bihevioristima treba istraživati isključivo ljudsko ponašanje, a mentalni konstrukti pritom nemaju nikakvu vrijednost. U standardnom se prikazu povijesti psihologije tipično navodi da se veliki bihevioristički projekt u mnogočemu pokazao neuspješnim, što je rezultiralo kognitivnom revolucijom u psihologiji, odnosno velikim povratkom mentalnih konstrukata u psihologiju. Međutim, ni rana se kognitivna psihologija uglavnom nije bavila sustavnim istraživanjem svijesti. Svijest postupno postaje središte interesa kognitivne psihologije, a primarno istraživačko pitanje o svijesti u kognitivnoj psihologiji pitanje je razgraničenja svijesti od nesvjesnih procesa. Osim toga, u psihologiji se koristi i introspektivna metoda, odnosno metoda izvještavanja o sadržajima vlastite svijesti, koja je važan izvor podataka o različitim aspektima svjesnog iskustva.
Francis Crick i Christof Koch 90-ih su godina 20. stoljeća uveli pojam neuronski korelat svijesti s ciljem ukazivanja na ispravnu istraživačku strategiju u neuroznanstvenom istraživanju svijesti, kojim se izbjegavaju mnoge filozofske nedoumice vezane za odnos svijesti i mozga. Finski kognitivni neuroznanstvenik Antii Revonsuo navodi da se istraživanje neuronskih korelata svijesti temelji na dvije osnovne pretpostavke. Prema pretpostavci o korelaciji svijesti i mozga za svaki svjesni događaj postoji odgovarajući događaj u mozgu. Isto tako, svaki događaj u mozgu ne mora biti povezan sa svjesnim iskustvom. Zbog čega se neuronski korelati svijesti nazivaju korelatima? Razlog tome je taj što se želi izbjeći nedvosmislena uzročno-posljedična interpretacija prema kojoj određeni procesi u mozgu uzrokuju određena svjesna stanja. Ono što se pokušava utvrditi upravo je korelacija ili povezanost, odnosno to da se određeni procesi u mozgu pouzdano pojavljuju onda kada se pojavljuju i određena svjesna stanja. Druga je pretpostavka ontološke zavisnosti svijesti o mozgu prema kojoj svjesna stanja postoje zbog određenih procesa u mozgu. Prema toj pretpostavci svijest ne može postojati bez mozga. Iako možemo sa sigurnošću reći da većina znanstvenika i filozofa smatra da procesi u mozgu na neki način uzrokuju svjesna stanja, nitko ne zna precizno reći kako se to odvija. To je teški problem svijesti i većina znanstvenika i ne pokušava odgovoriti na njega. Oni pokušavaju postupno riješiti one probleme koji se mogu riješiti, a to su problemi traženja korelata svjesnih iskustava.
Prema tome, neuronski korelat svijesti možemo definirati kao minimalno dovoljan neuronski sustav ili proces koji se pouzdano javlja zajedno sa svjesnim iskustvom određene vrste. Kojim se postupcima pokušavaju utvrditi neuronski korelati svijesti? Dvije su osnovne grupe postupaka. Prvo, istraživanja se rade na osobama s oštećenjima mozga kod kojih je svjesno iskustvo izmijenjeno na određeni način. Drugo, suvremene tehnike praćenja aktivnosti mozga omogućuju izvedbu eksperimenata na zdravim ljudima kod kojih se prate razlike u aktivnosti mozga kada je prisutno određeno svjesno iskustvo i kada to iskustvo nije prisutno.
U skladu s prethodno rečenim, osnovne metode za istraživanje svijesti jesu introspektivne metode, psihologijski eksperimenti, metode praćenja aktivnosti mozga i neuropsihologijske studije.
Introspektivne metode. Primarni je izvor podataka o svijesti introspekcija ili samo-opažanje. Svjesno iskustvo uvijek je doživljeno iz perspektive osobe koja to iskustvo ima, a ljudi imaju sposobnost izvještavanja o tome kako takva iskustva izgledaju. Na primjer, u istraživanjima sadržaja svijesti koji se pojavljuju u snu, od ispitanika se može tražiti da prepričaju sadržaj sna. Sličan se postupak može koristiti kod istraživanja obilježja sanjarenja. Kada ispitujemo učinke droga na svijest ili kada ispitujemo neobična stanja svijesti kao što je iskustvo izvan tijela, prvi je korak u istraživanju pitati ispitanike kako takva iskustva izgledaju. Danas su popularne dvije metode koje se temelje na introspekciji. Korištenjem metode uzorkovanja iskustva, ispitanike se mobilnim telefonom ili nekim sličnim uređajem navodi da u određenim trenutcima daju introspektivne izvještaje, na primjer da opišu o čemu razmišljaju ili da procijene kakvog su raspoloženja. Pri metodi glasnog mišljenja ispitanici verbaliziraju sve što im pada na pamet dok izvršavaju određeni zadatak.
Introspektivne metode razlikuju se s obzirom na preciznost u upućivanju ispitanika na koji se aspekt iskustva treba usmjeriti, s obzirom na to traži li se od ispitanika da interpretiraju svoja iskustva, odnosno da objasne razloge zašto imaju neko iskustvo (kao što je određena emocija), kao i s obzirom na to je li introspekcija usmjerena na trenutni sadržaj svijesti ili se radi o retrospektivnom izvještavanju. Tijekom povijesti postojala su velika neslaganja o vrijednosti introspekcije kao znanstvene metode, jer je prepoznato da je problematična zbog više razloga. Antii Revonsuo navodi neke od problema s introspektivnom metodom. Prvi je problem zaboravljanje. S obzirom na to da se introspektivni izvještaj daje nakon određenog iskustva, makar se radilo o vrlo kratkom vremenskom razmaku, postoji mogućnost da se ispitanik neće ispravno dosjetiti relevantnih aspekata iskustva. Drugi je problem mogućnost rekonstrukcije, odnosno netočno izvještavanje o iskustvu zbog konstrukcije u pamćenju. Poznato je da pamćenje za naša iskustva nije vjerodostojno poput kamere, već se kod dosjećanja često iskrivljava prikaz onoga što smo stvarno doživjeli. Također, ispitanik može jednostavno izmisliti određene detalje kojih se ne može sjetiti. Treće, određena iskustva veoma je teško opisati. Kako verbalno opisati razlike između dvije slične nijanse crvene boje? Podjednako je teško opisati određena iskustva koja se pojavljuju kod takozvanih izmijenjenih stanja svijesti, kao što je primjerice mistično iskustvo. Četvrto, sam proces samoopažanja i izvještavanja o iskustvima može mijenjati sadržaj svijesti. Uputa da se ispitanik usmjeri na određeno iskustvo također može utjecati na sadržaj svijesti. Konačno, ispitanici mogu jednostavno iskrivljeno izvještavati o određenim iskustvima zbog autocenzure ili zbog želje da se prikažu u boljem svjetlu.
Usprkos svim tim problemima introspektivna je metoda važan izvor podataka o svjesnim iskustvima iz prvog lica. Ona nam daje uvid u to kako određena iskustva izgledaju iz perspektive osobe koja ih doživljava.
Psihologijski eksperimenti. Osim introspektivne metode, psihologijska istraživanja koriste brojne druge postupke u istraživanju svijesti koji se ne svode na introspektivno izvještavanje o sadržajima svijesti. Takvi se postupci koriste za istraživanje različitih aspekata svijesti, ali možemo reći da je osnovni cilj psihologijskih istraživanja u tom području razgraničavanje svjesnih od nesvjesnih procesa, kao i ispitivanje njihovih različitih obilježja. Kako psiholozi istražuju granice između svjesnih i nesvjesnih procesa? Različiti eksperimentalni postupci koji su korišteni u tu svrhu rezultirali su brojnim važnim otkrićima, a ovdje ćemo navesti nekoliko primjera takvih postupaka i osnovnih rezultata.
Prvo, u eksperimentima s podijeljenom pažnjom ispitanicima se zadaju dva različita skupa podražaja. Na primjer, kod metode dihotičkog slušanja, ispitanicima se s pomoću slušalica u oba uha simultano puštaju različite rečenice. Tipičan je rezultat da ne možemo istovremeno biti svjesni obiju rečenica, već da pažnju možemo usmjeriti samo na jednu. Svjesno čujemo samo jednu rečenicu, a ne nekakvu kombinaciju dviju rečenica. Slično tome, kod metode za ispitivanje binokularnog rivaliteta, svakom se oku prezentira različita slika, ali mi svjesno vidimo jednu. Međutim, pokazuje se i to da rečenice ili slike na koje ne usmjeravamo pažnju svejedno bivaju procesirane.
Drugo, u eksperimentima s vidnim maskiranjem određeni vidni podražaj prezentira se vrlo kratko, na primjer nekoliko desetaka milisekundi, nakon čega biva prekriven ili maskiran drugim podražajem. U takvim eksperimentima ispitanik nema svjesno iskustvo viđenja originalnog podražaja, iako bi ga mogao percipirati da maska nije prezentirana. Međutim, pokazuje se da takva subliminalna prezentacija (ispod razine svijesti) originalnog podražaja može utjecati na svjesno procesiranje kasnijih podražaja, na primjer procesiranje sličnih podražaja može biti brže. Ovakvi rezultati pokazuju da podražaj ne mora biti svjesno procesiran da bi neka njegova svojstva ipak bila procesirana na nesvjesnoj razini.
Treće, u istraživanjima implicitnog učenja ispitanicima se prikazuju određeni podražaji koji su organizirani u skladu s kompleksnim pravilom. Na primjer, kod sekvencijalnog učenja ispitanicima se podražaji pojavljuju na različitim pozicijama na ekranu, a oni moraju što brže reagirati kada primijete ciljni podražaj, ali im nije rečeno kakvo je to pravilo. Rezultati eksperimenata s implicitnim učenjem pokazuju da ispitanici s vremenom reagiraju sve brže, ali pritom često nisu u stanju eksplicitno opisati pravilo. Mogli bismo reći da ispitanici nesvjesno (ili implicitno) usvajaju pravila.
Tim eksperimentalnim postupcima možemo dodati i brojne druge. Od ispitanika se može tražiti da detektiraju male promjene na slikama (postupak sljepoće za promjene), da istovremeno izvode dva različita zadatka kao što su čitanje i ponavljanje brojeva (postupak dvojnih zadataka) ili da reagiraju na podražaje koji su im prethodno prikazani vrlo kratko (postupak eksperimentalne pripreme ili priming). Ogroman je broj psihologijskih eksperimenata s takvim postupcima rezultirao bitnim spoznajama o specifičnostima svjesnog i nesvjesnog procesiranja.
Praćenje aktivnosti mozga. Neuronski korelati svijesti mogu se istraživati na zdravim ljudima s pomoću eksperimenata u kojima se mjeri aktivnost mozga. Takva istraživanja slična su psihologijskim eksperimentima, ali je razlika u tome što se kod neuroznanstvenih istraživanja prati aktivnost mozga kada ispitanici obavljaju različite zadatke. U tipičnom eksperimentu ispitanicima se u jednom uvjetu pokušava izazvati određeno stanje svijesti (na primjer, ispitanik sluša riječi). U drugom uvjetu to stanje izostaje (ispitanici su u kontrolnoj situaciji ili ispitanici čitaju riječi). Različiti uvjeti ne moraju biti umjetno, odnosno eksperimentalno kreirani, kao u situaciji kada se uspoređuje aktivnost mozga kod osobe koja je budna i kod osobe koja spava. Kada se primijene takvi različiti eksperimentalni uvjeti, prate se razlike u aktivnosti mozga između jednog i drugog uvjeta.
Danas je na raspolaganju više metoda za praćenje aktivnosti mozga, uključujući elektroencefalografiju (EEG) (detaljan opis metode nalazi se u 2. poglavlju), magnetsku encefalografiju (MEG) i funkcionalnu magnetsku rezonanciju (fMRI). Magnetska rezonancija pruža detaljan trodimenzionalni prikaz anatomske strukture mozga, a fMRI daje informaciju o promjenama u protoku krvi u mozgu. S obzirom na to da je veća aktivnost u određenim područjima mozga povezana s povećanim dotokom krvi u to područje, fMRI pruža informaciju o tome koje je područje mozga aktivnije kad ispitanik obavlja određeni zadatak. Primjerice, možemo pratiti aktivnost kod prezentacije podražaja u vidnom ili slušnom modalitetu ili možemo pratiti gdje se odvija aktivnost u mozgu kada se podražaj prezentira subliminalno (ispod razine svijesti) ili supraliminalno (iznad razine svijesti). S druge strane, EEG i MEG registriraju elektromagnetske signale koje proizvodi mozak, što omoguće praćenje promjena u električnoj aktivnosti mozga u vrlo kratkom periodu. Na primjer, možemo pratiti promjene koje se odvijaju od prezentacije podražaja do njegova svjesnog registriranja.
Neuropsihologijska istraživanja. Osim istraživanja oslikavanja mozga koje se vrši kada zdravi ispitanici obavljaju različite zadatke, važan izvor informacija o korelatima specifičnih svjesnih iskustava jesu istraživanja na osobama s oštećenjima mozga. U literaturi je dokumentiran velik broj poremećaja specifičnih aspekata svijesti koji su povezani s precizno lokaliziranim oštećenjima mozga. Proučavanje takvih slučajeva daje bitne informacije o lokalizaciji pojedinih funkcija u mozgu. Osim toga, promjene svijesti koje nastaju kao posljedica oštećenja mozga ukazuju na to kako je svijest organizirana kod zdravih ljudi i koji se procesi odvijaju u podlozi nastanka svjesnih iskustava.
Na primjer, kod vidne agnozije gubi se sposobnost povezivanja vidnih obilježja u jedinstvenu cjelinu. Takva osoba ne može prepoznati objekt iako percipira njegova pojedinačna obilježja kao što su boja ili oblik. S druge strane, može prepoznati objekt ako ga dodiruje. Poseban oblik vidne agnozije naziva se prozopagnozija, odnosno nemogućnost percepcije lica, uz očuvanu sposobnost prepoznavanja objekata. Takvi slučajevi pokazuju nam da je za cjelovitu vidnu percepciju potrebna funkcija integriranja (ili vezivanja) individualnih obilježja i da se takvi procesi odvijaju zasebno od procesa identifikacije osnovnih obilježja. Nadalje, vidno integriranje obilježja odvojeno je od procesa prepoznavanja dodirom. Konačno, neki podražaji, kao što su lica, mogu biti procesirani u zasebnim sustavima u mozgu.
Kao drugi primjer uzmimo anterogradnu amneziju. Kod takve amnezije osoba više ne može svjesno učiti i pamtiti. Bilo kakvo svjesno iskustvo, na primjer razgovor s liječnikom, osoba koja boluje od anterogradne amnezije brzo će zaboraviti. Mogli bismo reći da ona živi od trenutka do trenutka i da ne može uspostaviti vremenski kontinuitet s vlastitim sjećanjima, koja mogu biti očuvana, prije ozljede mozga. Međutim, pokazuje se da ljudi s anterogradnom amnezijom mogu implicitno učiti. Mogu steći novu motoričku vještinu, kao što je zrcalno crtanje, pri čemu se neće svjesno sjećati da su tu vještinu učili. Takvi slučajevi jasno idu u prilog razdvajanju procesa svjesnog i eksplicitnog učenja i pamćenja od nesvjesnog i implicitnog učenja i pamćenja.
Ovi kratki primjeri pokazuju kolika je važnost neuropsihologijskih studija u istraživanju svijesti, čija vrijednost daleko nadilazi moždanu lokalizaciju različitih psihičkih funkcija.
Uzimajući u obzir filozofske analize i opise svjesnog iskustva, rezultate psihologijskih istraživanja s introspektivnom metodom, rezultate psihologijskih eksperimenata, studije na osobama s oštećenjima mozga i studije s metodama praćenja aktivnosti mozga, pokušat ćemo izdvojiti nekoliko općenitih svojstava svijesti. Navođenje tih svojstava nikako nije odgovor na teški problem svijesti niti je konačan odgovor na druga temeljna pitanja o svijesti. Međutim, identificiranje bitnih karakteristika svijesti svakako je dobro polazište za daljnja istraživanja i za buduće teorijsko objašnjenje svijesti. Koja su to svojstva?
1. Budna svjesna osoba jasno se razlikuje od osobe koja nije pri svijesti. Antonio Damasio i Kaspar Meyer navode četiri tipične osobine koje su prisutne kod svjesnih ljudi, a koje izostaju kada osoba nije pri svijesti. Prvo, svjesna je osoba budna. Budna osoba može otvoriti oči kada ju se to traži, njezin položaj tijela je takav da se može suprotstaviti sili gravitacije. Drugo, svjesna osoba pokazuje pozadinske emocije. Damasio pod tim terminom podrazumijeva široki raspon različitih ponašajnih karakteristika koje možemo opaziti, a koje se manifestiraju u razlikama u položaju tijela koje ukazuju na stanja kao što su umor ili pobuđenost, napetost ili opuštenost. Takva se stanja pokazuju i u karakterističnim izrazima lica koji mogu odražavati specifične emocije, pozadinske emocije ili općenito dobro ili loše raspoloženje. Treće, svjesna osoba pokazuje usmjerenu pažnju, može se usmjeriti na određene podražaje. Kada se pojavi intenzivan iznenadni podražaj, usmjerit će pogled prema njemu. Osim toga, takva osoba može održavati usmjerenu pažnju na specifičnim podražajima u okolini. Četvrto, svjesna osoba pokazuje svrhovito ponašanje. Jedan od osnovnih pokazatelja toga obilježja je taj da svjesna osoba može voditi svrhovit razgovor. Osim toga, može realizirati različite planove i ciljeve koje ima u vezi određenih objekata u okolini, na primjer može uzeti čašu i popiti vodu.
Budno svjesno stanje razlikuje se od izmijenjenog stanja svijesti koje je prisutno kada sanjamo i od izostanka svjesnosti kada smo u dubokom snu. Isto tako, izostanak budne svjesnosti javlja se kao posljedica opće anestezije i kao posljedica oštećenja mozga, na primjer kod kome. Osim toga, postoje stanja kod kojih su izmijenjena različita općenita obilježja budne svjesnosti. Takva su stanja između ostalih minimalno svjesno stanje, vegetativno stanje i sindrom čovjeka zaključanog u vlastito tijelo (locked-in sindrom).
Uspoređujući različita stanja u kojima je izmijenjeno opće svjesno stanje, uključujući uobičajena stanja kakva su duboki san i REM san u kojem tipično sanjamo i patološka prethodno opisana stanja, Steven Laureys navodi da takvo opće svjesno stanje karakteriziraju dvije dimenzije, dimenzija budnosti i dimenzija prisutnosti svjesnih subjektivnih sadržaja. Dimenziju budnosti karakterizira prisutnost znakova koji pokazuju budnost, kao što je otvaranje očiju i usmjeravanje pažnje. O dimenziji prisutnosti subjektivnih svjesnih sadržaja možemo zaključiti samo indirektno, primarno preko mogućnosti komunikacije s osobom ili preko njezinih kasnijih izvještaja. Prema toj podjeli stanja kao što su koma ili opća anestezija karakterizira izostanak budnosti, ali i izostanak unutarnjeg subjektivnog života. Vegetativno stanje karakterizira postojanje ciklusa budnosti i spavanja, ali se pretpostavlja da u njemu izostaju svjesni subjektivni doživljaji. Kod minimalnog svjesnog stanja osoba također može biti budna, ali se pretpostavlja da je njezin subjektivni život u određenoj mjeri osiromašen u odnosu na normalno svjesno stanje. S druge strane, kod locked-in sindroma osoba je nepokretna i ne može komunicirati osim pokretima očiju, ali je budna i svjesna. Svijest osobe s tim sindromom „zaključana je“ i ne manifestira se u očiglednim promjenama u ponašanju osobe. Međutim, postupnim uspostavljanjem odnosa između obrazaca pokreta očiju i značenja (na primjer pojedinih slova), ona može naučiti „razgovarati“, pa čak i „napisati“ knjigu. Konačno, osoba u REM snu nije budna, ali posjeduje bogat unutarnji subjektivni život iako on na različite načine odstupa od uobičajenog sadržaja budne svijesti.
2. Svjesno stanje pokazuje jasne razlike u obilježjima moždane aktivnosti u odnosu na nesvjesna stanja. Što se tiče moždane aktivnosti, svjesno budno stanje jasno se razlikuje od stanja koje karakterizira izostanak svjesnosti, kao što je duboki san ili opća anestezija. Svjesno stanje pokazuje tipičan EEG obrazac koji karakterizira iregularna aktivnost niske amplitude i frekvencije od 12 do 70 Hz (najčešće se analiziraju frekvencije do 30 Hz, što predstavlja gornju granicu beta-područja), za razliku od nesvjesnog stanja koje je praćeno regularnom aktivnosti visoke amplitude i nižih frekvencija. Nadalje, stanja svijesti povezana su s promjenama u aktivnosti talamo-kortikalnog sustava koji uključuje brojne veze između talamusa i kore velikog mozga. Aktivnost tog sustava modulirana je procesima u moždanom deblu. Konačno, svijest je povezana i sa široko rasprostranjenom aktivnosti u kori mozga. S druge strane, nesvjesno procesiranje tipično je lokalizirano.
3. Sadržaji svijesti i kvaliteta svjesnih stanja. Kada je osoba budna i pri svijesti, ona doživljava širok raspon različitih svjesnih sadržaja. Percipiramo svijet oko sebe različitim perceptivnim modalitetima, vidom, sluhom, okusom, njuhom i dodirom, svjesni smo svojega tijela, doživljavamo afektivna stanja kao što su emocije i raspoloženja. U svijesti nam se mogu pojaviti predodžbe, možemo zamišljati kompleksne situacije koje su udaljene u prostoru i vremenu od situacije u kojoj se trenutno nalazimo. Možemo svjesno misliti o apstraktnim idejama. Prisutan je i unutarnji govor. Mogu nam se javiti kognitivni osjećaji kao što je osjećaj „na vrhu jezika“ (osjećaj da smo jako blizu dosjećanja riječi koje se ne možemo sjetiti) ili deja-vu (već viđeno, osjećaj da smo situaciju u kojoj se nalazimo već doživjeli). Javljaju nam se želje i porivi, imamo namjeru poduzeti akcije, upuštamo se u kompleksno planiranje. Različiti oblici takvih svjesnih sadržaja povezani su s aktivnošću u specifičnim područjima mozga. Tako je vidna percepcija primarno povezana s procesiranjem u okcipitalnom režnju, dok su emocije povezane s procesima u limbičkom sustavu.
Nadalje, različite sadržaje svijesti karakteriziraju subjektivne kvalitete (qualia). Vidjeti crveno, kušati slatko, osjetiti zubobolju znači iskusiti specifične kvalitete koje karakteriziraju ta iskustva. Veliki je filozofski problem kako i zbog čega procesi u mozgu rezultiraju takvim specifičnim kvalitetama. Osim toga, pitanje je i jesu li subjektivne kvalitete različitih ljudi jednake. Vidi li dvoje ljudi ono što nazivaju crvenim na isti način? Je li moguće da tako kako ja vidim crveno, vi vidite plavo? Iako se to može činiti čudnim ili čak nemogućim, prilično je teško dokazati da takvo što ne stoji. Znanost ne može mnogo reći o takvim pitanjima, ali ono što može jest pokušati istražiti koji su procesi povezani s određenim kvalitetama.
Konačno, filozofi često ističu da je fundamentalno svojstvo svijesti intencionalnost. Intencionalnost znači da su svjesna stanja o nečemu, da reprezentiraju stvari, svojstva i stanja slučajeva. Bez obzira percipiramo li neki objekt ili razmišljamo o njemu, želimo li ga, taj je sadržaj svijesti o tome objektu. Upravo su kvaliteta (kakvim se čini određeno svjesno stanje) i intencionalnost (o čemu je svjesno stanje) dva temeljna obilježja svjesnih stanja i to su ujedno obilježja koja čine razliku između svjesnih stanja i, na primjer, materijalnih objekata.
4. Svijest je promjenjiva. Svijest se neprestano mijenja ili, kako je to opisao William James, svjesno iskustvo izgleda nam kao tok. Svjesni sadržaji neprestano se mijenjaju, a te promjene nisu skokovite, već kontinuirane. Osim toga, tok svijesti odvija se kroz subjektivni doživljaj vremena. Imamo dojam da postojimo u subjektivnom sada koje brzo i neprestano postaje dio naše osobne prošlosti. Uz to svojstvo svijesti usko je vezana i percepcija vremena i subjektivni doživljaj protoka vremena. Posebno je i pitanje kako doživljavamo i kako izgleda subjektivno sada. Čini se da to što subjektivno sada uključuje prošireni vremenski interval u kojem se stapa trenutni sadržaj svijesti s onim što je neposredno prethodno doživljeno, ima ulogu u subjektivnom doživljaju kontinuiteta i neprekinutog toka svjesnih iskustava.
5. Svijest je jedinstvena i integrirana. Imamo dojam da imamo jednu svijest. Bez obzira na to što znamo da se različiti procesi odvijaju paralelno na različitim lokacijama u mozgu, na primjer odvojeno se procesiraju vidne i slušne informacije, nemamo odvojenu vidnu i slušnu svijest, već sva različita svjesna iskustva doživljavamo kao dio cjeline. To se svojstvo naziva jedinstvo svijesti. Osim toga, kao što je prethodno rečeno, jedinstvo svijesti ima i vremensku dimenziju, odnosno doživljavamo kontinuitet svijesti u vremenu. Veliko je i teško empirijsko pitanje kako mozak uspijeva integrirati sve različite potrebne informacije tako da je ishod te integracije doživljaj jedinstvene svijesti.
Uzmimo za primjer vidnu percepciju. Dobro je poznato da su različiti dijelovi mozga uključeni u procesiranje različitih vidnih obilježja kao što su boja, oblik i pokret. Međutim, ta su različita svojstva integrirana u koherentni doživljaj objekta. Osim toga, različiti objekti doživljavaju se kao dijelovi cjeline, odnosno jedinstvene scene. Kako mozak integrira takva različita obilježja u jedinstveni svjesni doživljaj, pitanje je koje je poznato kao problem vezivanja. Predložena su različita objašnjenja za to kako mozak rješava problem vezivanja, na primjer vezivanje sinkronizacijom aktivnosti različitih uključenih područja mozga ili vezivanje integracijom informacija kroz usmjeravanje pažnje.
6. Svijest je selektivna i kapacitet za svjesno procesiranje je ograničen, ali je svjesna informacija široko dostupna za procesiranje. Psihologijski eksperimenti pokazuju da je svijest selektivna. Zanimljive demonstracije selektivnosti predstavljaju fenomeni sljepoće za promjene i sljepoće zbog neusmjeravanja pažnje. Sljepoća za promjene javlja se kad ljudi ne uspijevaju detektirati promjene u svojoj okolini iako je promijenjen određen značajan aspekt situacije u kojoj se nalaze. Na primjer, u demonstracijskim pokusima ispitanik može razgovarati s osobom koja se nalazi iza pulta i koja je suradnik eksperimentatora. Ako se osoba iza pulta sagne i umjesto nje ustane druga osoba, ispitanik često neće percipirati promjenu. Kod sljepoće zbog neusmjeravanja pažnje ne percipiramo bitne karakteristike okoline na koje ne usmjeravamo pažnju i kada smo fokusirani na neki drugi podražaj, na primjer kad ne primjećujemo pješaka dok vozimo i razgovaramo na mobitel. Zanimljivo je napomenuti i da različiti mađioničarski trikovi funkcioniraju upravo zbog toga što vješti mađioničari manipuliraju našom pažnjom i usmjeravaju je u pogrešnom smjeru. Osim selektivnosti pažnje, svjesno procesiranje ograničenog je kapaciteta. Klasični eksperimenti iz psihologije pamćenja pokazuju da u neposrednom pamćenju možemo zadržati malu količinu informacija, na primjer svega nekoliko riječi ili brojeva.
Iako malu količinu informacija možemo svjesno procesirati, sadržaj koji je u fokusu svijesti dostupan je različitim kognitivnim aktivnostima. Na primjer, ako se sjetimo nečijeg imena, to ime možemo izgovoriti, možemo razmisliti s kojim se riječima to ime rimuje, možemo se pokušati dosjetiti koje još ljude s tim imenom poznajemo. Osim toga, sadržaj svijesti dostupan je introspekciji, odnosno opažanju tog sadržaja i izvještavanju o njemu.
7. Subjektivnost, perspektiva i osobnost. Svjesno iskustvo samo je naše, odnosno svjesna iskustva postoje kada ih doživljava neki subjekt, iz svoje vlastite perspektive. Kako bi svjesna iskustva mogla postojati bez subjekta ili osobe koji ih doživljava? Međutim, pitanje je tko je ili što je taj subjekt koji doživljava ta svjesna iskustva. Postoje različite teorije o osobnosti i osobnom identitetu, kao i o razvoju osobnosti kod djece. Međutim, možemo istaknuti nekoliko očiglednih činjenica koje treba uzeti u obzir kada razmišljamo o subjektivnosti svjesnih iskustava. Damasio ističe da je osnovni princip koji se odnosi na osobu koja doživljava svjesna iskustva „jedno tijelo – jedan subjekt“. Naša subjektivnost vezana je za tijelo i za ulazne informacijske kanale, odnosno naša osjetila kojima primamo informacije iz okoline. U mozgu se te informacije integriraju s informacijama iz samog tijela, što rezultira doživljajem situiranosti u prostoru i vremenu. Takva integracija daje perspektivu iz koje doživljavamo vanjski svijet. U tom smislu naša svijest nije ništa drugo nego naš subjektivni model svijeta oko nas i sebe u svijetu. Pritom, taj model svijeta izgleda nam potpuno realistično. Nadalje, možemo razlikovati neposredno svjesno iskustvo koje se tiče takvih ulaznih informacija i doživljaja tijela, i koje se mijenja od trenutka do trenutka, od trajnijih karakteristika naše osobnosti koje se odnose na sadržaje koje smo pohranili u pamćenju i o kojima možemo razmišljati i koji na različite načine utječu na naše subjektivne doživljaje.
Iz svega što je rečeno jasno je da je znanosti o svijesti dostupan široki spektar različitih postupaka koji omogućuju istraživanje različitih aspekata svjesnoga iskustva, odnosa između svjesnih i nesvjesnih procesa, kao i procesa u mozgu koji se odvijaju u podlozi i svjesnih iskustava i nesvjesnih procesa. Znanost o svijesti u punom je smislu interdisciplinarna. Želimo li znati što je svijest i kako ona funkcionira, trebamo uzeti u obzir filozofske rasprave o temeljnim pitanjima o svijesti, potrebna nam je i klasifikacija i opis različitih svjesnih stanja, trebamo znati kako funkcioniraju nesvjesni procesi i, konačno, trebamo znati kako su procesi u mozgu povezani sa svjesnim stanjima. Upravo je takav interdisciplinarni pristup doveo do niza velikih otkrića i postavio mogućnost za teorijsku integraciju u znanosti o svijesti.
Spomenimo na kraju i da u ovom kratkom poglavlju nije bilo riječi o brojnim bitnim temama koje su u središtu interesa znanosti o svijesti. Spavanje i sanjanje samo smo spomenuli, ali svakako se radi o središnjoj temi znanosti o svijesti. Istraživanja spavanja dala su brojna otkrića o neuronskim osnovama svijesti, a specifičnosti subjektivnog doživljaja snova, kao i pitanje zašto sanjamo, podjednako fasciniraju i znanstvenike i one koji to nisu. Slično je i s istraživanjem izmijenjenih stanja svijesti, odnosno stanja kod kojih je određeni aspekt svjesnog iskustva bitno drukčiji od uobičajenog budnog svjesnog stanja. Takva su stanja, između ostalih, iskustvo izvan tijela i iskustvo bliske smrti. Kod iskustva izvan tijela osoba ima dojam da se nalazi izvan svojeg tijela i da ga može vidjeti. Kod iskustva bliske smrti osoba ima doživljaj da ulazi u tunel na kraju kojeg je svjetlost. Kako ta stanja nastaju? Što se zbiva u mozgu kada smo hipnotizirani ili kada imamo doživljaj da vidimo svoje tijelo i da se nalazimo izvan njega? Nadalje, bitno je teorijsko pitanje što svijest radi i zašto uopće postoji? Ako znamo da se dobar dio procesiranja informacija odvija na nesvjesnoj razini, zbog čega je evolucija „izmislila“ svijest koja nam izgleda baš tako kako izgleda? Usko su vezana za to i pitanja jesu li i koje su životinje svjesne, na koji su način drukčije svjesne od nas, kada dijete postaje svjesno i kako se svijest mijenja s razvojem i mogu li strojevi biti svjesni. Konačno, nismo spomenuli ni teorije svijesti koje pokušavaju odgovoriti na pitanja o tome kako mozak stvara svijest i koje su funkcije svijesti.
Iako je svijest još uvijek misterij, iako nismo mnogo odmakli u rješavanju teškog problema svijesti, a pitanje je i hoćemo li ga ikada moći riješiti, danas ipak znamo mnogo više o svijesti nego što smo znali ranije, a buduća će istraživanja sigurno uvelike proširiti te spoznaje.
Prema Davidu Chalmersu postoje dva tipa problema koji se odnose na svijest: laki problemi i teški problem svijesti. Laki su problemi svijesti oni koji su istraživi objektivnim metodama znanosti (najčešće psihologije i neuroznanosti). Teški problem svijesti odnosi se na problem subjektivnih svjesnih stanja.
Važna je istraživačka strategija u izučavanju svijesti usvajanje pretpostavke o neuronskom korelatu svijesti. Odnosi se na minimalno dovoljan neuronski proces koji se javlja sa svjesnim stanjem određene vrste.
Postoji više metoda kojima se istražuju fenomeni svijesti. One uključuju introspektivne metode, psihologijske eksperimente, tehnike praćenja aktivnosti mozga i neuropsihologijske studije.
Svijest ima više osobina. Neke od najvažnijih su: ponašanje budne svjesne osobe drukčije je od one bez svijesti; neuronska aktivnost budne svjesne osobe drukčija je od one bez svijesti; svijest karakteriziraju subjektivne kvalitete; promjenjivost svijesti; jedinstvenost i integriranost svijesti; selektivnost i ograničen kapacitet za informacije uz istovremeno široku dostupnost svjesne informacije raznim procesima; subjektivost svjesnih iskustava.
Blackmore, S. (2004). Consciousness: An introduction. New York: Oxford University Press. –Uvodni, jasno napisan prikaz i široki pregled različitih pitanja i osnovnih gledišta u suvremenoj znanosti o svijesti.
Revonuso, A. (2010). Consciousness: The science of subjectivity. Hove: Psychology Press. – Iscrpni pregled suvremene znanosti o svijesti. Detaljno je prikazana filozofska i povijesna pozadina znanosti o svijesti, kao i njezin teoretski i metodološki okvir.
Fenomenalna svijest Subjektivna iskustva kako ih doživljavamo iz prvog lica. Pojam fenomenalne svijesti odnosi se na to kako različita svjesna stanja izgledaju subjektu koji ih doživljava.
Introspekcija Psihologijska metoda koja uključuje različite postupke koji se temelje na opažanju vlastitih svjesnih stanja i izvještavanju o njima. U psihologiji su se vodile velike rasprave o valjanosti i vrijednosti introspektivne metode pri čemu su mnogi isticali njezina različita ograničenja. Usprkos tome, introspekcija pruža bitne informacije o različitim obilježjima svijesti.
Izmijenjena stanja svijesti Stanja svijesti kod kojih je određeni aspekt svjesnog iskustva bitno drukčiji od uobičajenog budnog svjesnog stanja. Neka od tih stanja jesu iskustvo izvan tijela i iskustvo bliske smrti, kao i doživljaji izazvani halucinogenim drogama.
Jedinstvo svijesti Svojstvo svijesti koje se odnosi na to da svjesna stanja doživljavamo kao dio cjeline, naše jedinstvene svijesti. Bez obzira na to što znamo da se različiti procesi odvijaju paralelno na različitim lokacijama u mozgu, na primjer odvojeno se procesiraju vidne i slušne informacije, nemamo odvojenu vidnu i slušnu svijest, već sva različita svjesna iskustva doživljavamo kao dio cjeline.
Laki problemi svijesti Laki problemi svijesti odnose se na istraživanje svijesti u onoj mjeri u kojoj je to moguće korištenjem objektivnih znanstvenih metoda, a takvi su problemi opsežno istraživani u psihologiji i neuroznanosti.
Neuronski korelat svijesti Minimalno dovoljan neuronski sustav ili proces koji se pouzdano javlja zajedno sa svjesnim iskustvom određene vrste. Otkrivanje neuronskih korelata svijesti temeljni je cilj neuroznanstvenih istraživanja svijesti.
Problem vezivanja Objekti koje opažamo imaju raličite osobine poput svjetline, boje, oblika, veličine, pozicije, orijentacije i slično. Ta svojstva su analizirana u odvojenim područjima mozga. Međutim, bez obzira na tu separaciju konačni percept mora reprezentirati sva svojstva koja pripadaju istom objektu. To je problem vezivanja. Kako mozak objedinjuje odvojeno analizirana svojstva u jedan percept?
Selektivnost svijesti U bilo kojem trenutku pažnju možemo usmjeriti na malu količinu potencijalno dostupnih informacija. Kapacitet za svjesno procesiranje informacija je ograničen, svjesno se procesira mala količina informacija na koje je usmjerena pažnja.
Subjektivne kvalitete Svojstva koja doživljavamo kada imamo određena iskustva, na primjer kada vidimo crveno, kušamo slatko ili osjećamo bol. Subjektivne kvalitete odnose se na to kako je to imati određeni doživljaj.
Subjektivnost Svjesna iskustva postoje kada ih doživljava neki subjekt iz svoje vlastite perspektive.
Teški problem svijesti Teški problem svijesti odnosi se na pitanje kako i zbog čega subjektivna svjesna stanja izrastaju iz procesa u mozgu. Mnogi smatraju da znanost neće moći riješiti teški problem svijesti.
Tok svijesti Termin koji se odnosi na promjenjivost sadržaja svijesti. Svijet se neprestano mijenja ili, kako je to opisao William James, svjesno iskustvo izgleda nam kao tok. Svjesni sadržaji neprestano se mijenjaju, a te promjene nisu skokovite, već kontinuirane.
Bachman, T., Breitmeyer, B., & Ogmen, H. (2007). Phenomena of Consciousness: A brief dictionary. New York: Oxfor University Press.
Blackmore, S. (2004). Consciousness: An introduction. New York: Oxford University Press.
Crick, F. C., & Koch, C. (1995). Are we aware of neural activity in primary visual cortex? Nature 375, 121-3.
Chalmers, D. J. (1995). Facing up to the problem of consciousness. Journal of Consciousness Studies, 2 (3), 200-19.
Damasio, A. (1999). The feeling of what happens: Body and emotion in the making of consciousness. New York: Harcourt Brace.
Damasio, A., & Meyer, K. (2009). Consciousness: An overvies of the phenomenon and of its possible neural basis. In S. Laureys, & G. Tononi (Eds.), The neurology of consciousness: Cognitive neuroscience and neuropathology. London: Academic Press.
James, W. (1892/2001). Psychology: The Briefer Course. Toronto: General Publishing Company.
Laureys, S. (2005). The neural correlate of (un)awareness: lessons from the vegetative state. Trends in Cognitive Sciences, 9 (12), 556-559.
Laureys, S., & Tononi, G. (Eds.). (2009). The neurology of consciousness: Cognitive neuroscience and neuropathology. London: Academic Press.
McGinn, C. (1989). Can We Solve the Mind-Body Problem? Mind, 98 (391), 349-366.
McGovern, K., & Baars, B. J. (2007). Cognitive theories of consciousness. In P. D. Zelazo, M. Moscovitch, & E. Thompson (Eds.), The Cambridge handbook of consciousness (str. 177-205). Cambridge: Cambridge University Press.
Revonuso, A. (2010). Consciousness: The science of subjectivity. Hove: Psychology Press.
Seth, A. K., Baars, B. J., & Edelman, D. B. (2004). Criteria for consciousness in humans and other mammals. Consciousness and Cognition, 14, 119-139.
Watson, J. (1913). Psychology as the Behaviorist Views it. Psychological Review, 20, 158-177.
% 9. MOZAK U LJUBAVI I SEKSU % Marina Nekić % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo:
Da se o mozgu u ljubavi i seksu ne bave samo znanstvenici, možete provjeriti na MTV-u ili na YouTubeu slušajući pjesme poput Love on the Brain koju pjeva Rihanna.
No matter what I do, I’m no good without you, And I can’t get enough, Must be love on the brain.
U popularnim tekstovima može se naići na poznati klišej da je mozak naš najveći i najvažniji organ za ljubav i seks. Neuroznanstvenim istraživanjima otkriveni su brojni procesi koji su uključeni u razne aspekte ljudske seksualnosti i doživljaja zaljubljenosti. U ovom ćemo poglavlju iznijeti neke zanimljive znanstvene činjenice o mozgu kada je zaljubljen, kada voli, kada je u seksualnom zanosu i kada je u prekidu ljubavnog odnosa.
Cijela ljudska povijest prožeta je opisima ljubavi i ljubavnih parova, od Romea i Julije, kraljice Viktorije i princa Alberta, pa sve do Johnnyja Casha i June Carter. U istraživanju koje je provedeno u 166 različitih kultura antropolozi su pronašli dokaze o postojanju romantične ljubavi u 147 kultura, što je gotovo 90 posto. Od Europe pa do Australije ljudi pjevaju ljubavne pjesme, prepričavaju mitove i legende o romantičnoj ljubavi. Najpoznatija ljubavna pjesma, starozavjetna Pjesma nad pjesmama, ima jedan stih koji tako zorno opisuje zaljubljenost: Poljubi me poljupcem usta svojih, ljubav je tvoja slađa od vina.
Svi se manje ili više možemo složiti s tim stihom i vjerojatno isto tako možemo pretpostaviti da je većina barem jednom u životu bila zaljubljena. Poznato nam je kako je to kada ne možemo prestati misliti o osobi koja nam se sviđa ili kada nam se obrazi zarumene kada smo u istoj prostoriji s objektom naše zaljubljenosti i obožavanja.
Jedna od najpoznatijih znanstvenica koja se bavi anatomijom ljubavi, biološka je antropologinja Helen Fisher, koja u nekoliko knjiga i predavanja na TED Talksu objašnjava što se događa s našim mozgom kada smo zaljubljeni i kada volimo. Nizom istraživanja u kojima su korišteni sofisticirani uređaji za snimanje funkcija mozga, Fisher je otkrila da se mozak pobudi kada se osobi koja je zaljubljena pokaže slika voljene osobe. Stoga ne čudi da zaljubljeni par može razgovarati ili se dopisivati cijelu noć, da se pišu pjesme, mijenja posao i životne navike, putuje na drugi kraj svijeta zbog ljubavi.
Ta količina energije i izdržljivosti koju donosi zaljubljenost povezana je s kemijskom simfonijom koja se događa u mozgu. Za tu euforiju prvenstveno su zaduženi neuroprijenosnici. Općenito, funkcija neuroprijenosnika u mozgu jest omogućavanje komunikacije među neuronima. Svaki neuroprijenosnik ima svoju posebnu funkciju, a neki od njih, primjerice noradrenalin, dopamin i osobito feniletilamin, koji se luče kad smo zaljubljeni, kemijski su jako slični amfetaminima. Amfetamini su sintetična psihoaktivna droga koja stimulira središnji živčani sustav i pritom dovodi do poboljšanja raspoloženja, odnosno pojačanja budnosti i pažnje te poboljšanja fizičkih sposobnosti. Dakle, djelovanje spomenutih neuroprijenosnika, koji imaju slične efekte kao amfetamini, samo je jedan od čimbenika koji su odgovorni da se stanje zaljubljenosti često opisuje kao promijenjeno stanje svijesti ili da se za zaljubljene osobe kaže da su kao drogirane. Rezultati nekih znanstvenih istraživanja potkrepljuju takvo gledište. Znanstvenici sa Sveučilišta Syracuse u SAD-u potvrdili su ranije navode da je mozak zaljubljenih kao mozak osobe koja je pod djelovanjem kokaina. Na temelju pregleda većeg broja istraživanja, autorica Stephanie Ortigue i njezini suradnici utvrdili su da se možemo zaljubiti u jednoj petini sekunde, i ne samo to, nego da pritom stanje zaljubljenosti remeti kognitivno funkcioniranje. Preciznije, Enzo Emenuele i njegovi suradnici mjerili su razinu živčanog faktora rasta u plazmi te su utvrdili veće razine kod onih parova koji su se upravo zaljubili u odnosu na one koji nisu bili u vezi. Naime, živčani je faktor rasta neurotrofni peptid koji stimulira rast aksona te igra važnu ulogu kao modulator endokrinog sustava u složenim mehanizmima romantične ljubavi tako da, između ostalog, potiče lučenje vazopresina (ili antidiuretskog hormona). Na temelju tih rezultata istraživanja neki su autori skloni zaključivanju da imamo znanstveno potvrđenu neurološku podlogu ljubavi na prvi pogled.
Kada smo zaljubljeni, 10 regija mozga postaje značajno aktivnije, primjerice kaudalna jezgra i ventralno tegmentalno područje, koji čine jedan dio bihevioralno aktivacijskog sustava, a koji se pak aktiviraju pri najavi nagrade te su povezani i s osjećajem ugode. Stražnji dio hipokampusa također je još jedna regija u mozgu koja se aktivira kad se zaljubimo, a taj dio mozga zadužen je, između ostalog, i za žudnju. Prema tome, mnogi će se autori složiti s tvrdnjom da je zaljubljenost manje osjećaj, a više motivacijski poriv. Prema Bianchi-Demicheli i suradnicima romantična ljubav lokalizirana je u subkortikalnim i kortikalnim regijama mozga koje su zadužene za nagrađivanje, motivaciju i emocije. Dakle, romantična ljubav, a time i zaljubljenost, više je poriv koji je cilju usmjeren i koji ima predvidljive facilitirajuće efekte, a manje čista emocija. Fisher naglašava da se tu radi o sustavu nagrađivanja koji se u mozgu aktivira slično kao kada pojedemo čokoladu. Da bismo lakše mogli istaknuti važne mehanizme u mozgu kao i presudne kemijske spojeve, romantičnu ljubav ćemo, kao što to radi većina autora, poput Amena i Fisher, opisati pregledom triju glavnih stadija. To su stadij požude i privlačnosti, stadij zaljubljenosti i, na kraju, stadij privrženosti.
Tijekom puberteta tijelo mladića i djevojaka mijenja se pod utjecajem spolnih hormona te se počinje javljati i interes za istraživanje vlastite seksualnosti i ljubavnih odnosa. Tijekom životnog vijeka privlačnost i žudnja za osobom koja nam se sviđa ima svoju posebnu kemijsku simfoniju. U podlozi izjave „On/Ona mi je napeta!“ kriju se testosteron, estrogen i feromoni.
Što se zbiva u mozgu kada nas seksualno privlači neka osoba? Odnosno, što se zbiva u toj jednoj petini sekunde? Jedan od neuropsihijatara, Daniel Amen, ističe da je naš mozak evolucijski programiran za privlačnost. On, naime, govori o tome da je mozak tzv. „kemijska tvornica u potrazi za ljubavlju“. S druge strane, još je ranije Darwin vjerovao da i životinje (prvenstveno sisavci) mogu osjećati privlačnost. Afrički su slonovi dobar primjer, osobito ženke koje neke mužjake preferiraju, dok druge odbijaju. Pritom preporučujemo zanimljivu seriju dokumentaraca pod nazivom Wild Sex, u produkciji National Geographic Wild, u kojoj se u šest epizoda prikazuje seksualni život životinja.
Vjerojatno je da preferenciju određuje ono što je oku ugodno. Kada vidimo privlačnu osobu, vidna se područja u našem mozgu aktiviraju. Tada kreće lučenje spolnih hormona koji još dodatno pobude cijelo tijelo. Prije nešto manje od 100 godina otkriveno je da androgeni (npr. testosteron) i estrogen igraju značajnu ulogu u seksualnoj privlačnosti. To je onaj osjećaj kada kažemo da smo se za nekog „zapalili“. Oba se hormona u različitim količinama nalaze i u tijelu muškaraca i žena, s tim da testosterona ima više kod muškaraca, a estrogena kod žena. Testosteron ima važnu ulogu u spolnom nagonu, pa njegov manjak može smanjiti seksualni nagon. Uloga ženskih spolnih hormona u privlačnosti ili požudi manje je poznata. Kompleksnost uloge estrogena možemo vidjeti u različitim načinima djelovanja ovisno o količini. Primjerice, neki su od simptoma menopauze stanjivanje tkiva vagine i slabljenje lubrikacije zbog smanjenja količine estrogena, što može dovesti do boli prilikom seksualnog odnosa. Nadalje, žene koje su primale estrogensku terapiju zbog odstranjenih jajnika izvijestile su o pojačanoj lubrikaciji u odnosu na razdoblje prije terapije te o jačanju seksualne želje, seksualnog zadovoljstva i orgazma. Josephine Wilson smatra da je razlog tome što estrogen potiče dobro raspoloženje koje omogućuje ženama da budu seksualno receptivnije.
Iako su rezultati istraživanja jasno pokazali djelovanje različitih neuroprijenosnika i hormona na ljudsko ponašanje u ljubavi i seksu, feromoni su i dalje misterij te još uvijek izazivaju veliki interes laika i znanstvenika. Radoznalost za djelovanje feromona ide do te mjere da na nekim internetskim portalima možete naručiti posebne parfeme s feromonima za žene i za muškarce ne bi li mirisom privukli željenog partnera odnosno partnericu. Čak je i u povijesti ljudske seksualnosti poznato da je u nekim kulturama poklanjanje voća koje bi se držalo ispod pazuha tijekom noći imalo za cilj zavođenje. Shah i Breedlove naglašavaju da u nosu postoje dva anatomski različita područja, vomeronazalni sustav i olfaktorni epitel, koja sadrže feromonske receptore. Neke su studije, poput onih Ivanke Savic i njezinih suradnika, potvrdile da možemo reagirati na feromone. Riječ je o tome da su Savic i suradnici htjeli ispitati kako mozak muškaraca i žena reagira na estratetraenol (kemijski spoj sličan estrogenu za koji se smatra da je feromon iz urina žena) i androstadienon (derivat testosterona/feromon nađen u znoju muškaraca). Korištenjem sofisticiranih tehnika snimanja mozga kao što su funkcionalna magnetska rezonancija (fMRI) i pozitronska emisijska tomografija (PET) istraživači su otkrili da estratetraenol aktivira dijelove hipotalamusa koji su važni za seksualno funkcioniranje kod heteroseksualnih muškaraca, ali ne i heteroseksualnih žena, dok androstadienon aktivira samo mozgovne strukture žena. Dodatni nalaz tog istraživanja jest da su mozgovne strukture homoseksualnih muškaraca reagirale na oba feromona. Recentnija istraživanja, poput onog Ferdenzi i suradnika, ukazuju na zanimljivu ulogu feromona na procjenu atraktivnosti. Muškarci i žene koji su bili izloženi ulju klinčića s androstadienonom procjenjivali su lica i glasove atraktivnijima nego skupina koja nije bila izložena androstadienonu. Međutim, koliko god priča o feromonima bila zavodljiva, navedena istraživanja rađena su pod pretpostavkom da su estratetraenol i androstadienon ljudska verzija feromona. Wyatt smatra da ta pretpostavka nema znanstveno uporište iako već više od četrdeset godina vlada znanstvenim i javnim krugovima. Uz Wyatta javljaju se i drugi znanstvenici kao što su Doty, Wysocki i Preti koji navode da zapravo nema valjanih rezultata bioloških testova koji pokazuju da u ljudskim izlučevinama postoje molekule koje bi mogle biti identificirane kao feromoni. Stoga upotreba termina „navodni ljudski feromoni“ u znanstvenim istraživanjima ne umanjuje činjenicu da jednostavno nema nikakvih dokaza koji ukazuju na to da su i navodni. Doty ide i dalje s kritikama te smatra da su eksperimentalni nacrti velikog broja istraživanja manjkavi, provedeni na malim uzorcima i sa statističkim pogreškama te naglašava da je temeljni problem svih istraživanja o feromonima taj da se vode navodima o postojanju određenih molekula koje zovemo feromonima. Prema spomenutim autorima jednostavno ne postoje dokazi zbog kojih bi se baš estratetraenol i androstadienon, uz stotine drugih molekula nađenih u pazušnom području, smatrali feromonima.
Međutim, generalno gledano uloga mirisa u ljudskoj seksualnosti dobro je dokumentirana. Stoga važnost određenih osjetilnih organa možemo jasnije utvrditi tek kada oni ne funkcioniraju najbolje. To pokazuju Hirschova istraživanja na pacijentima koji su imali poremećaj osjetila njuha. Jedna četvrtina pacijenata koji su izgubili osjet mirisa, razvili su neku od seksualnih disfunkcija. Dakle, još uvijek se ukrštavaju znanstvena koplja o postojanju i efektima ljudskih feromona na ponašanje muškaraca i žena te je jasno da i dalje bilo kakve tvrdnje o toj temi zahtijevaju rigoroznu znanstvenu provjeru. Međutim, vidimo da to ne sprječava pojedine tvrtke da unatoč nedostatnim znanstvenim rezultatima nude posebne parfeme s feromonima. Na vama je odluka hoćete li ih kupiti, ali ipak prije toga pročitajte pregledni rad ranije spomenutog autora Wyatta.
Zaljubljenost je posebno stanje koje je teško opisati jer taj ushit, čini se, mogu predočiti jedino vrsni književnici. Međutim, možemo opisati što se događa s našim mozgom kada se aktivira cijeli niz neuroprijenosnika i različitih kemijskih spojeva koji su odgovorni za, kako bismo na engleskom jeziku rekli, „pad u ljubav“ (to fall in love). Dakle, kad se zaljubimo, u našem mozgu dolazi do snažne navale kemijskih spojeva koji nas čine uzbuđenima, zanesenima i euforičnima, dok je istovremeno potisnuta aktivnost centara u mozgu koji nas upozoravaju na potencijalnu opasnost. Prema nalazima istraživanja, to stanje u neurološkom smislu traje između 12 i 18 mjeseci. U tom razdoblju dolazi do aktivacije i deaktivacije različitih dijelova mozga, kao i do lučenja cijelog niza različitih kemijskih spojeva.
Tako su istraživanja pokazala da se pod utjecajem intenzivnih romantičnih osjećaja aktiviraju, između ostalih, dva područja u mozgu. Prvi je ventralni striatum koji se povezuje s ugodom i koji ima važnu ulogu u sustavu nagrađivanja. Njegova aktivacija uzrokuje osjećaj blagostanja. Primjerice, kada majke gledaju slike svoje djece, aktiviraju se slična područja kao i kada ljubavni parovi gledaju slike svojih partnera. Ti nalazi također upućuju da majke (kao i zaljubljeni parovi) imaju poteškoća s donošenjem odluka i logičkim zaključivanjem kada je riječ o njihovoj djeci. Drugo područje mozga je inzula, povezana s osjećajima i raspoloženjima, a njezina je uloga procesiranje osjetilnih i emocionalnih informacija te određivanje naših očekivanja i izbora. Čini se da se kod seksualne privlačnosti i dugotrajne ljubavne veze aktiviraju obje regije, ventralni striatum i inzula, što bi značilo da oba tipa odnosa kreiraju osjećaj zadovoljstva. Međutim, kada je riječ o predanom ljubavnom odnosu, onda je samo inzula intenzivnije aktivna, ali ne i ventralni striatum. Stoga neki istraživači, poput Stephanie Cacioppo i njezinih suradnika, smatraju da su pronašli dokaz za razlikovanje strastvenog obožavanja od duboke ljubavi. Zanimljivo je da su ta dva područja mozga također aktivna kod ovisnika o teškim drogama.
Dok su ta dva područja pojačano aktivna, prefrontalni je režanj „utišan“, što znači da nam slabije funkcionira logičko mišljenje kao i naučene socijalne norme i moralnost. Dakle, kada smo zaljubljeni, manje smo racionalni, skloni smo riziku i nismo spremni slušati druge koji nas pokušavaju urazumiti. Sukladno tome, ne čudi da se ljubav često povezuje s ovisnošću jer konzumiranje nekih opojnih droga izaziva slične neuronske reakcije u našem mozgu.
Prisutnost niza kemijskih spojeva u ovoj fazi romantične ljubavi pokazuje da to nije sve. Kad se zaljubimo i ne možemo prestati misliti o voljenoj osobi, dolazi do navale adrenalina, noradrenalina, dopamina, i feniletilamina, ali i do snižene razine serotonina. Prva dva u ovom nizu, adrenalin i noradrenalin, ujedno su i hormoni koji se proizvode u nadbubrežnim žlijezdama, ali i neuroprijenosnici koji nastaju u živčanim završetcima simpatičkog živčanog sustava. Uobičajena reakcija organizma na povišene razine adrenalina viša je srčana frekvencija i krvni tlak, što priprema tijelo za akciju. Međutim, previše adrenalina i noradrenalina vodi nelagodi i tjeskobi, a premalo depresivnom raspoloženju. Dopamin se dovodi u vezu sa zadovoljstvom, motivacijom i koncentracijom. Kada imamo dovoljno dopamina, osjećamo se seksualno privlačnima. Neka su istraživanja pokazala da u mozgu dolazi do aktivacije dopaminergičkog sustava koji je zadužen za nagrađivanje i motivaciju kada gledamo sliku osobe u koju smo zaljubljeni. S druge strane, niske razine dopamina mogu biti povezane s depresivnim raspoloženjima. Kokain i neki antidepresivi pojačavaju proizvodnju dopamina. S osjećajem ugode povezan je neuroprijenosnik serotonin, čija je glavna funkcija regulacija raspoloženja. Niske razine tog neuroprijenosnika odgovorne su za depresivna raspoloženja, tjeskobu i opsesivno-kompulzivne simptome. Niske razine serotonina s pojačanom aktivnosti cingularne vijuge i bazalnih ganglija često se povezuju i s novim ljubavnim odnosom. Naime, radi se o tome da ne možemo prestati misliti o osobi u koju smo zaljubljeni, nismo baš u stanju racionalno misliti, tjeskobni smo ako čekamo na poruku cijeli dan, ukratko, pomalo smo opsjednuti. Previsoka razina serotonina nije poželjna jer takvo stanje smanjuje motivaciju, ali i osjetljivost genitalnog područja, što u konačnici smanjuje seksualnu želju i otežava doživljaj orgazma. Kombinacija visoke razine dopamina i niske razine serotonina tijekom zaljubljenosti objašnjava visoku motiviranost da budemo s voljenom osobom kao i opsesivne misli vezane za nju. Naime, istraživanja pokazuju da osobe koje pate od opsesivno-kompulzivnog poremećaja imaju slične razine serotonina kao i zaljubljene osobe. Neki će autori čak reći da su prvi stadiji zaljubljenosti vid opsesije.
I za kraj nam je ostala još jedna „ljubavna molekula“, koje ima i u čokoladi, a zove se feniletilamin. Taj neuromodulator potiče oslobađanje noradrenalina i dopamina koji su ključni za osjećaj euforije i zaljubljenosti. Vidjeli smo kakva se „sapunica“ u našem mozgu događa kada smo zaljubljeni, međutim kada nekog volimo i kada postanemo privrženi ljubavnom odnosu, tada na pozornicu stupaju neki drugi neuroprijenosnici i hormoni.
Ako se ljubavni odnos nastavi nakon faze zaljubljenosti, poznata zanesenost polako nestaje, ali se javljaju drukčiji i dublji osjećaji. U razdoblju između šest mjeseci i dvije godine veze mozak lagano usporava proizvodnju ranije opisanih kemijskih tvari u mozgu. Stanje euforije lagano slabi, što je u konačnici neophodno jer bi naše tijelo kolabiralo od iscrpljenosti. Upravo ta spoznaja može biti od pomoći ljubavnim parovima da razumiju kemijsku dinamiku odnosa. Naime, pokazalo se da neki pojedinci postanu ovisni o tom osjećaju euforije te kako on počinje slabjeti, tako slabi i njihov interes za gradnju dubljeg odnosa. Neke pak osobe tumače manjak zanesenosti kao odljubljenost te zbog toga prekidaju ljubavnu vezu. Ono što se tada događa slikovito je najlakše opisati kao odvikavanje od kemijskih spojeva koji su dominirali u fazi zaljubljenosti. Ako par ostane zajedno i nakon tog euforičnog stanja, stvara se privrženost, dakle ljubavni odnos u kojem smo predani partneru i u kojem vladaju hormoni oksitocin i vazopresin. Za oslobađanje oksitocina i vazopresina zadužena je neurohipofiza. Međutim, ta se dva hormona zapravo sintetiziraju u jezgrama hipotalamusa. Oksitocin djeluje na spolne žlijezde te na glatke mišiće maternice. Primarna funkcija vazopresina je antidijuretičko djelovanje, a također je uključen u nastanak privrženosti. Hipotalamus i hipofiza (adenohipofiza i neurohipofiza) prikazani su na Slici 9.1.
Oksitocin djeluje i na ponašanje, odnosno presudan je za stvaranje bliskih odnosa. Kada se grlimo, razine tog hormona rastu, a rastu čak i kada gledamo romantične filmove u kojima su glavni junaci u ljubavnom zagrljaju. U istraživanjima na životinjama primijećeno je da se, primjerice, prerijska voluharica brže pari ako joj je ubrizgan oksitocin, u odnosu na situaciju kada se djelovanje oksitocina namjerno blokira. Oksitocin je hormon koji se također luči tijekom dojenja te se smatra temeljnom kemijskom komponentom u razvoju privrženosti između majke i djeteta. Nadalje, kako se njegove razine značajno povećavaju neposredno nakon orgazma i kod muškarca i kod žena, Young smatra da je vjerojatno oksitocin jedan od razloga stvaranja bliskosti među seksualnim partnerima. Naime, kod muškaraca je razina okscitocina relativno niža nego kod žena. Povišene razine tog hormona uzrokovane orgazmom možda daju objašnjenje zašto se često kaže da muškarcima treba seks da bi razvili bliskost. Osim toga, neki rezultati istraživanja pokazuju da je oksitocin općenito zadužen za stvaranje povjerenja u međuljudskim bliskim odnosima, ne samo ljubavnim. Za oksitocin se često kaže da je „ljubavni napitak“, odnosno da ljubavnom odnosu daje neophodni osjećaj predanosti i povjerenja. Međutim, treba naglasiti da novija istraživanja ukazuju na aktivnosti oksitocina koje nisu baš optimistične. Oksitocin ima dvije glavne uloge. U jednoj je poput Anakina Skywalkera, hormon ljubavi koji djeluje na povezanost i povjerenje, dok prelaskom na „tamnu stranu“ postaje poput Dartha Vadera i tada je zadužen za zavist.
Vazopresin, osim što pospješuje reapsorpciju vode u bubrezima, povezuje se još s asertivnošću, dominacijom i seksualnim ponašanjem. Za taj se hormon još navodi da predstavlja značajan kemijski faktor vjernosti u vezi. Inhibiranje receptora vazopresina može izazvati preljubničko ponašanje, barem kod voluharica, kako tvrde Fisher i Amen. Naime, djelovanje oba hormona, i oksitocina i vazopresina, ne može se promatrati izolirano. Pokazalo se da visoke razine oksitocina i vazopresina mogu umanjiti efekte dopamina i noradrenalina. Ako to prevedemo na dinamiku odnosa između dvoje ljudi, onda to znači da dok u odnosu blijedi zanos zaljubljenosti, istodobno raste privrženost. Ono što pomaže parovima da i dalje održe ljubav novom i strastvenom jest upuštanje u neke zajedničke aktivnosti koje do tada nisu radili. Primjerice, mogu se prijaviti na tečaj ronjenja ili otići na večeru s prijateljima u novi egzotični restoran. Iako su za uspjeh veze važni oksitocin i vazopresin jer stvaraju kemijske temelje za razvoj povjerenja, povezivanja i predanosti, čini se da visoke razine testosterona narušavaju spomenute efekte. Muškarci kojima je povišen testosteron manje su predani odnosu, tj. rjeđe ulaze u bračne vode, a ako se ipak odluče za brak, češće se razvode te su općenito agresivniji. Zanimljivo je da se razine testosterona snižavaju kad muškarac drži dijete, vjerojatno stoga što rastu razine oksitocina i vazopresina. Uz spomenute zanimljivosti o funkcioniranju mozga u različitim stadijima romantične ljubavi, dodatne informacije možete pronaći u knjigama Daniela Amena, Kayt Sukel, Gillian Einstein i naročito Helen Fisher. Istraživanja te biološke antropologinje o požudi, zaljubljenosti i privrženosti za svakoga će biti prava poslastica.
U svim opisanim fazama razvoja ljubavnog odnosa najvjerojatnije će između dvoje zaljubljenih doći do seksualnog odnosa. Iako su u podlozi seksualnog uzbuđenja i seksualnog odgovora biološki mehanizmi koji su u osnovi univerzalni, specifični seksualni podražaji kao i ponašanje uvelike su i kulturološki određeni. U pokušaju da zahvatimo sve važne faktore koji utječu na ljudsku seksualnost, u ovom ćemo se poglavlju više orijentirati na neurokemijske procese koji se događaju kada dvoje ljudi (ili više njih) krene u „akciju“.
Mnogi su istraživači koristeći fMRI uvidjeli važnost limbičkog sustava u regulaciji seksualnog ponašanja. U istraživanjima se potvrdila pojačana aktivnost limbičkog sustava, posebice amigdale, kod muškaraca i žena dok su gledali erotski sadržaj. Ista aktivnost spomenutih regija u mozgu zapažena je i kod žena koje su snimane dok su doživljavale orgazam. Nadalje, postoje pokazatelji da će stimulacija hipotalamusa dovesti do seksualnog uzbuđenja koje će kulminirati orgazmom kod oba spola. I u kliničkim slučajevima možemo uočiti važnost hipotalamusa u seksualnom odgovoru. Utvrđeno je da se kod pacijenata koji su imali oštećenje hipotalamusa, preciznije njegova medijalno preoptičkog područja, značajno smanjila učestalost seksualnog ponašanja. Ta regija hipotalamusa nije važna samo za ljudsko seksualno ponašanje, utvrđeno je da se seksualna nezainteresiranost javlja i kod drugih vrsta uslijed njezina oštećenja. Nadalje, istraživači Argiolas te Le Merrer sa suradnicima navode da opijati, poput heroina i morfija, blokiraju procese tog dijela hipotalamusa te samim time i kod muškaraca i žena inhibiraju seksualno ponašanje.
Ranije opisani neuroprijenosnici i hormoni koji djeluju na naše ponašanje tijekom različitih stadija razvoja ljubavnog odnosa, prisutni su i tijekom seksualnog odgovora. Tako se feniletilamin, inače zadužen za oslobađanje dopamina, oslobađa tijekom seksa te maksimalno prilikom orgazma. Kako ga ima u kakau i čokoladi, ne čudi što je čokolada namirnica koja je neizostavna u svakom kućanstvu, jer smo zbog feniletilamina preplavljeni osjećajima sreće i uzbuđenja. Vidjeli smo da je dopamin povezan sa zaljubljenošću i zadovoljstvom, ali i zdravim libidom te osjećajem euforije za vrijeme orgazma. Dopamin potiče neuronsku aktivnost medijalno preoptičkog dijela hipotalamusa i tako pojačava seksualno uzbuđenje i seksualni odgovor. Nadalje, smatra se da testosteron i kod muškaraca i kod žena ima stimulativnu funkciju u lučenju dopamina. Stoga se može zaključiti da je testosteron važan za seksualno uzbuđenje oba spola. Nagla navala samopouzdanja nakon seksualnog odnosa prema nekim je autorima produkt lučenja testosterona.
S druge strane, serotonin ima sasvim drukčiji utjecaj na seksualno ponašanje u odnosu na dopamin. Visoke razine serotonina inhibiraju seksualnu aktivnost. Kod zdravih muškaraca uobičajeno je da nakon ejakulacije dolazi do pojačanog lučenja serotonina, što rezultira smanjenjem seksualnog nagona i ponašanja jer se blokira otpuštanje dopamina i oksitocina. Zbog većih količina serotonina, kojih ima u nekim antidepresivima, smanjuje se libido i seksualni odgovor, točnije smanjuje se genitalna senzitivnost i mogućnost dostizanja orgazma. Dakle, premale količine serotonina mogu biti odgovorne za depresivna raspoloženja, dok previše serotonina smanjuje seksualni nagon. Međutim, ako ga imamo dovoljno, veseli smo i puni nade.
Nakon seksualnog čina hormon prolaktin, koji se luči u adenohipofizi (Slika 9.1.), djeluje slično serotoninu. Naime, zadatak je prolaktina da nakon orgazma ublaži seksualnu uzbuđenost i odvrati misli od seksa. Njegova se količina naglo povećava nakon orgazma, a da ga nema, vjerojatno ne bismo ni izlazili iz spavaće sobe. Oksitocin, koji se proizvodi u hipotalamusu, ima izniman značaj za seksualnost, senzualnost, erotiku i privlačnost. Neki ga još nazivaju i hormonom maženja jer je dodir snažan okidač za njegovo lučenje. Smanjuje osjećaj boli, a kod muškaraca je još odgovoran za stimulaciju prostate tijekom seksualnog odnosa. Odgovoran je također za osjetljivost kože. Najveće razine oksitocina, u odnosu na ostale faze seksualnog odgovora, zabilježene su tijekom orgazma. Upravo je lučenje oksitocina tijekom seksualnog uzbuđenja, odnosno orgazma, zaduženo za osjećaj povezanosti seksualnih partnera. Dakle, oksitocin je važan u stvaranju privrženosti i razvoju ljubavnih osjećaja, stoga nemojte ulaziti u spolne odnose s ljudima u koje se ne želite zaljubiti, jer bi vam se baš to moglo dogoditi, naglašava Helen Fisher. Zanimljivo je kako autističnim osobama, koje imaju smanjenu sposobnost formiranja privrženosti s drugima i iskazivanja emocija, često nedostaje oksitocina. Hormoni sreće ili endorfini također se značajno više luče kada se ljubimo i kad doživljavamo orgazam. Kao i dopamin, endorfini mogu smanjiti osjećaj boli, pa ih često zovemo prirodnim morfijem.
Osim limbičkog sustava, kora velikog mozga također je značajan element u razumijevanju ljudske seksualnosti. Seksualne fantazije, kao produkti kore velikog mozga, značajno doprinose seksualnom uzbuđenju i doživljaju orgazma. Posljednjih nekoliko godina istraživači su otkrili da seksualne fantazije mogu dovesti žene do orgazma i bez tjelesne stimulacije. U tim situacijama aktiviraju se ista područja u mozgu kao i kada se stimulacija realno događa. Pritom psihogene reakcije dovode do stimulacije genitalija preko leđne moždine od torakalnog (Th) 12 do lumbalnog (L) 2 kralješka. Neki od zanimljivih dokumentaraca s televizijske mreže TLC, koji prikazuju studije na ženama koje su se mislima dovele do orgazma, jesu Strange Sex: Orgasming With Your Mind i Curiosity: Why Sex is Fun. Iako su ta istraživanja relativno novijeg datuma, s obzirom na njihovu zastupljenost ipak mogu dati značajan doprinos u tretmanu seksualnih poremećaja kod žena. Naime, između 10% i 42% žena ne doživljava ili nije doživjelo orgazam, a njih 50% ima ili je imalo problema sa seksualnim uzbuđenjem.
Poznavanje neurofizioloških procesa koji su u osnovi seksualnog odgovora kod muškaraca i žena može pomoći parovima u stvaranju skladnijeg odnosa. Tako je možda važno znati da je amigdala reaktivnija kod muškaraca nego kod žena u situacijama kada je prezentiran erotski sadržaj. Hamann, Herman, Nolan i Wallen (2004) naglašavaju da je tome vjerojatno razlog što erotski vizualni podražaji aktiviraju amigdalno-hipotalamički put kod muškaraca.
Nadalje, nakon spolnog odnosa i ejakulacije muškarci su obično pospaniji nego žene, jer je aktivnost prefrontalnog dijela mozga smanjena te dolazi do povećanog lučenja oksitocina i serotonina, što rezultira pojavom tzv. sindroma „okrenuti se i zaspati“. Drugo objašnjenje tog sindroma daju William Goldberg i Mark Leyner u knjizi Why Do Men Fall Asleep After Sex? Autori sugeriraju da seksualne aktivnosti iscrpljuju mišićni sustav jer se smanjuje razina glikogena. Kako muškarci imaju više mišićne mase, samim time su i umorniji od žena. Evolucijski gledano, ako je za muškarce važna produkcija što većeg broja potomaka, spavanje nakon seksa tome ne pomaže. S druge strane, moguće je da su žene više birale seksualne partnere koji će nakon seksualnog čina ostati i da su tako utjecale na zadržavanje te osobine kod muškaraca. U svakom slučaju, s obzirom na to da muškarci nakon seksualnog čina ulaze u refraktornu fazu (ne mogu nakon ejakulacije i orgazma ponovno ejakulirati), čini se da je uzimanje vremena za oporavak, poput sna, najbolja strategija.
Ženama je potreban odgovarajući pristup da se umire kako bi uživale u seksualnom odnosu. To je važno jer se tijekom seksa kod žena aktivira područje mozga koje kontrolira reakciju na potencijalnu opasnost – tzv. borba ili bijeg odgovor. Dakle, žene se moraju osjećati sigurnima i relaksiranima da bi uživale u seksu. S druge strane, tijekom orgazma mozak žena se „misteriozno utiša“, i to oni dijelovi mozga koji su zaduženi za samokontrolu i prosuđivanje. Međutim, treba naglasiti da se i kod muškaraca i žena područje kore koje se nalazi iznad lijevog oka (lijevi orbitofrontalni korteks), inače zaduženo za prosuđivanje i kontrolu ponašanja, tijekom orgazma isključi, dok je limbički sustav tada u značajno povećanoj aktivaciji.
Iako nije riječ o neuroznanstvenom istraživanju, autorica Terri Conley smatra da su i muškarci i žene jednako motivirani i zainteresirani za zadovoljstvo u seksualnom odnosu kada je riječ o upuštanju u usputne seksualne odnose. Razlika je samo u tome što muškarci u startu anticipiraju da će usputni seks biti ugodan, dok žene smatraju da će usputni seks biti zadovoljavajući ako se osiguraju određeni uvjeti. Naime, za žene je jako važan osjećaj sigurnosti, ali i vjera da će njihov partner biti dobar ljubavnik.
Kao što možemo vidjeti, s obzirom na aktivaciju različitih dijelova mozga i „kemijsku simfoniju“ neuroprijenosnika i hormona, promišljena seksualna aktivnost, u odnosu u kojem su partneri predani jedno drugom, ima velik broj pozitivnih ishoda. Neki od njih su i općenito poboljšanje zdravlja, imunološkog sustava, raspoloženja, olakšavanje bolova, poticanje lučenja hormona dehidroepiandrosterona te unaprjeđenje seksualnog i reproduktivnog zdravlja. Naime, dehidroepiandrosteron je zanimljiv jer ga se naziva hormonom koji vraća mladost. Taj je naziv zaslužio s obzirom na niz pozitivnih efekata koje ima. Neki od njih su izgradnja i povećanje mineralne gustoće kostiju, poticanje nastanka sebuma koji je važan za prevenciju bora i debljinu kože, jačanje imunološkog sustava, poticanje metabolizma i jačanje otpornosti organizma na stres.
Zanimljivim se čine i rezultati jednog istraživanja koji naglašavaju da je stopa smrtnosti veća kod muškaraca koji su ranije prestali sa spolnim aktivnostima, čak i kad su se kontrolirali fizička aktivnost te konzumacija alkohola i nikotina. Neki autori smatraju da seksualna aktivnost dva ili više puta tjedno kod muškaraca smanjuje rizik od srčanog i moždanog udara za polovicu (Hall, Shackelton, Rosen i Araujo, 2010). Važnim se čini napomenuti još jednu korist koju imamo od seksa. Prema novijim istraživanjima, ako imate glavobolju, pa čak i migrenu, a prakticirate seksualni odnos, bol će u nekim slučajevima potpuno nestati ili će se njegov intenzitet značajno smanjiti. Pritom je važno da ne glumite da doživljavate orgazam jer mozak drukčije reagira na lažni, odnosno glumljeni orgazam u odnosu na doživljeni. Kod lažnog orgazma aktiviraju se dijelovi mozga koji su zaduženi samo za kontrolu pokreta, a ne i sva druga područja mozga i svi kemijski spojevi koji su ranije opisani. Dakle, ako želite ostvariti sve dobrobiti zdravog seksualnog odnosa i orgazma, nemojte glumiti.
Kao što možemo vidjeti, nema nekog posebnog centra u mozgu za seks. Različite regije, poput limbičkog sustava i kore velikog mozga, uključene su i jednako su važne u objašnjenju procesa seksualnog odgovora, u inicijaciji, organizaciji i kontroliranju seksualnosti. Kao što je rečeno na početku ovog dijela poglavlja, mozak interpretira različite osjetilne podražaje, no treba uzeti u obzir da se to događa kroz filter našeg odgoja i kulture u kojoj živimo. Zajedničkim interakcijskim djelovanjem bioloških i kulturalnih faktora nastaje ukupni doživljaj seksualnosti.
Koliko god imali književnih i umjetničkih djela o ljubavnom zanosu dvoje ljudi, toliko imamo i pjesama i priča o nesretnim ljubavima i emocionalno razornim razdobljima prekida. Kada smo u nekog zaljubljeni i kada tu osobu volimo, tada se ona bez plaćanja stanarine „useli“ u naš um. To znači da misli i osjećaji o toj osobi okupiraju naše živčane putove, „ukorijene se, zalijepe i ostanu“ u našim neuronima i sinapsama, kako slikovito kaže autor Amen. Nama to odgovara ako je ljubav sa sretnim završetkom, međutim ako prekinemo odnos, ako nam draga osoba premine, tj. ako iz bilo kojeg razloga više nismo s voljenom osobom, tada naš mozak postane zbunjen i dezorijentiran. Autorica Fisher i njezini suradnici u radu objavljenom 2010. sugeriraju da ljubavni odnos i zaljubljenost dijele iste aktivacijske sustave u mozgu kao i ovisnost o kokainu te je stoga lakše razumjeti snagu opsjednutosti koju zaljubljenost, a osobito prekid, može imati na psihičko stanje osobe. Riječ je o tome da se nakon prekida aktiviraju subkortikalna i kortikalna područja koja se povezuju s ovisničkom žudnjom, a pritom je osobito aktivan nukleus akumbens. Inače je poznato da je pretjerana aktivnost limbičkog sustava povezana s niskim razinama serotonina, a time i s depresivnim raspoloženjima. U skladu s tim, možemo imati problema sa spavanjem, apetitom i smanjenim životnim zadovoljstvom, koji su nerijetko simptomi prekida ljubavnog odnosa. Osim toga, psihička bol postaje i fizička najvjerojatnije zbog manjka endorfina.
Čak i ako se dogodi da nas je u ljubavnim igrama odbila osoba u koju smo se zaljubili, u mozgu se aktiviraju ista područja kao i onima kojima je partner preminuo, te smo u procesu tugovanja. Kod nesretno zaljubljenih dolazi do smanjenja aktivnosti dijela mozga koji je zadužen za nagrađivanje, motivaciju i emocije i koji je bogat receptorima oksitocina i vazopresina. To zapravo znači da se javlja razočaranje u ljubav, nelagoda, žaljenje, ukratko – ljubavna bol. Nerijetko u tim prvim fazama prekida pojedinci posegnu za alkoholom ili drugim načinima rješavanja boli poput droge, pretjeranog rada ili usputnih seksualnih odnosa. Kako bi Daniel Amen rekao, razdoblje nakon prekida stanje je kada smo neurokemijski izvan sebe. Postoje različiti psihološki savjeti i načini kako preboljeti drugu osobu. Nekad odlazak psihoterapeutu može pomoći da u tom procesu ostanemo u zdravom odnosu sa samim sobom.
Vidjeli smo u ovom poglavlju o mozgu u ljubavi i seksu da je možda mozak, kako kaže Emily Dickinson, mnogo veći od neba. Iako znamo dosta o tome što se događa kad se zaljubimo i kad smo u ljubavnom odnosu i zanosu, mnoga pitanja o određenim funkcijama mozgovnih regija ostaju otvorena za daljnja istraživanja. Poznajemo kemiju privlačnosti, ljubavi i seksa, ali još uvijek ne znamo sa sigurnošću zašto nas privlači baš određena osoba, a ne neka druga. Međutim, treba napomenuti da istraživanja u području evolucijske psihologije sve više izdvajaju ključne čimbenike u odabiru partnera. Hoće li takve spoznaje umanjiti misterioznost ljubavi, pokazat će vrijeme.
Neuroznanstvenim istraživanjima otkriveni su neurokemijski procesi koji su uključeni u različite aspekte ljudske seksualnosti. Romantična bi se ljubav mogla lokalizirati u subkortikalne i kortikalne regije mozga koje su zadužene za nagrađivanje, motivaciju i emocije. Na pitanje je li zaljubljenost emocija ili motivacijski poriv, može se zaključiti da je ipak riječ o porivu koji je usmjeren cilju.
Sa stajališta mozgovnih mehanizama koji se aktiviraju, romantična se ljubav može opisati u tri stadija: stadij požude i privlačnosti, stadij zaljubljenosti i stadij privrženosti.
Spolni hormoni igraju značajnu ulogu u seksualnoj privlačnosti i požudi. Testosteron ima važnu ulogu u spolnom nagonu, pa njegov manjak dovodi do smanjenja seksualnog nagona. Uloga estrogena kompleksnija je i očituje se u samom seksualnom odgovoru i utjecaju na spolni nagon. Neki simptomi menopauze, poput stanjivanja tkiva vagine i slabljenja lubrikacije, pripisuju se nedostatku tog hormona. Poznato je da estrogenska terapija pojačava lubrikaciju, povećava seksualnu želju i zadovoljstvo te potiče dobro raspoloženje koje omogućava ženama da budu seksualno receptivnije. Feromoni također utječu na privlačnost, iako su još uvijek misterij za znanost.
Neuroprijenosnici koji se pojačano luče kad smo zaljubljeni jesu noradrenalin, dopamin i osobito feniletilamin. Njihovi učinci u živčanom sustavu slični su učincima amfetamina. Kombinacija visoke razine dopamina i niske razine serotonina tijekom zaljubljenosti dovodi se u vezu s opsesivnim mislima i visokom motiviranosti da budemo s voljenom osobom.
Kod seksualne privlačnosti i dugotrajne ljubavne veze aktiviraju se dvije značajne regije mozga, tj. ventralni striatum i područje inzule, dok je u predanom ljubavnom odnosu intenzivnije aktivna inzula, ali ne i ventralni striatum. Na osnovi navedenog, na neuronskoj je razini moguće razlikovati strastveno obožavanje i predani ljubavni odnos.
Hormonalnu osnovu privrženosti u ljubavnom odnosu čine hormoni oksitocin i vazopresin, koje sintetiziraju hipotalamičke jezgre. Za seksualno ponašanje posebice je važno medijalno preoptičko područje hipotalamusa. Pojačana aktivnost limbičkog sustava, posebice amigdale, događa se u vrijeme orgazma i gledanja erotskih sadržaja. Seksualne fantazije kao produkti kortikalnih regija također doprinose seksualnom uzbuđenju i doživljaju orgazma. Sažeto se može kazati da su hipotalamičke jezgre te različite regije limbičnog sustava i kore velikog mozga važne u samom procesu seksualnog odgovora, inicijaciji, organizaciji i kontroliranju seksualnosti.
Prekid ljubavnog odnosa aktivira regije mozga koje se povezuju s ovisničkom žudnjom. Pritom je osobito aktivna jezgra nukleus akumbens. Najvjerojatnije zbog manjka endorfina psihička bol nakon prekida odnosa postaje i fizička.
Opišite uloge ventralnog striatuma i inzule u seksualnoj privlačnosti i dugoročnoj ljubavnoj vezi.
Kako razine serotonina utječu na raspoloženje i na zaljubljenost?
Imenujte sastojak čokolade koji u mozgu djeluje kao neuromodulator koji se povezuje s osjećajem ugode i zaljubljenosti?
Za koji se hormon može reći da ima svoju „svijetlu“, ali i „tamnu“ stranu i zašto?
Koje je evolucijsko objašnjenje sindroma „okrenuti se i zaspati“?
Koji su kemijski mehanizmi odgovorni za psihičku bol nakon prekida ljubavne veze?
Amen, D. G. (2008). Seks i mozak. Zagreb: V.B.Z. Bartles, A., & Zeki, S. (2000). The neural basis of romantic love, NeuroReport, 11(17), 3829- 3834.
Einstein, G. (2007). Sex and the Brain. Cambridge, MA: MIT Press.
Fisher, H. E. (2004). Why we love: The nature and chemistry of romantic love. NYC: Henry Holt & Company.
Komisaruk, B., Beyer-Flores, C., & Whipple, B. (2006). The science of orgasm. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press.
Adrenalin Hormon srži nadbubrežne žlijezde. Djelovanje mu je slično djelovanju simpatikusa, a uključuje ubrzanje rada srca, širenje zjenica, povećanje razine glukoze u krvi te druge promjene kojima se organizam priprema za reakciju „bori se ili bježi“. Neki neuroni središnjeg živčanog sustava također oslobađaju adrenalin kao neuroprijenosnik.
Dehidroepiandrosteron Hormon koji sudjeluje u sintezi drugih steroidnih hormona (estrogeni, testosteron i sl.) te ga se zbog toga i naziva „majkom hormona“.
Dopamin Neuroprijenosnik središnjeg živčanog sustava čiji se učinci povezuju s kontrolom motorike, nastankom ugode, euforije, a povezan je i s regulacijom rada endokrinog sustava. Opojne droge povećavaju razinu tog neuroprijenosnika u mozgu.
Endorfini Neuroprijenosnici i neuromodulatori središnjeg živčanog sustava. Kao endogeni opijati sudjeluju u kontroli boli.
Estrogeni Spolni hormoni. Tim se terminom nazivaju tri kemijski slične skupine steroidnih hormona (estradiol, estriol i estron). Najveću količinu estrogena proizvode jajnici.
Feniletilamin Neuromodulator i neuroprijenosnik u središnjem živčanom sustavu. Može se pronaći u čokoladi, a često se naziva „drogom ljubavi“.
Feromoni Složeni organski spojevi čija je funkcija izazivanje posebnih reakcija, poput seksualne privlačnosti, kod pripadnika iste vrste. Popularno ih se naziva „mirisima seksa“.
Limbički sustav Dio prednjeg mozga koji sudjeluje u usmjeravanju nagona i seksualnom ponašanju. O drugim funkcijama limbičkog sustava i dijelovima koji ga čine vidjeti važne pojmove u prvom poglavlju.
Noradrenalin Hormon srži nadbubrežne žlijezde i neuroprijenosnik koji proizvode neka vlakna vegetativnog sustava. Ubrzava rad srca, povećava krvni tlak te izaziva druge vegetativne promjene. Danas se njegova uloga izučava u regulaciji sna, raspoloženja, pripremi organizma za reakciju „bori se ili bježi“ te u usmjeravanju pažnje.
Oksitocin Hormon koji stvaraju neuroni paraventrikularne jezgre hipotalamusa. Mjesto njegove pohrane je neurohipofiza. Naziva se i „hormonom ljubavi“, a ima širok spektar djelovanja, od pojave trudova do emocionalne povezanosti.
Serotonin Neuroprijenosnik središnjeg živčanog sustava s mnogobrojnim funkcijama poput regulacije tjelesne temperature, apetita, spavanja, raspoloženja, suzbijanja boli.
Prolaktin Hormon adenohipofize čiji se glavni učinci odnose na stvaranje i lučenje mlijeka.
Testosteron Spolni hormon koji u većim količinama izlučuju testisi, a u manjim količinama jajnici i nadbubrežne žlijezde. Popularno ga se naziva hormonom „koji pokreće“.
Vazopresin Hormon koji stvaraju neuroni supraoptičke jezgre hipotalamusa. Mjesto njegove pohrane je neurohipofiza. Povećava apsorpciju vode iz bubrežnih kanalića u krv. U većim količinama izaziva suženje krvnih žila i povećanje krvnog tlaka.
Amen, D. G. (2008). Seks i mozak. Zagreb: V.B.Z.
Argiolas, A. (1999). Neuropeptides and sexual behavior. Neuroscience Biobehavioral Review, 23, 1127-1142.
Arnow, B. A., Desmond, J. E., Banner, L. L., Blover, G. H., Solomon, A., Polan, M. L., Lue, T.F., & Atlas, S. W. (2002). Brain activation and sexual arousal in healthy, heterosexual males. Brain, 125, 1014-1023.
Aron, A., Fisher, H., Mashek, D. J., Strong, G., Li, H., & Brown, L. L. (2005). Reward, motivation, and emotion systems associated with early-stage intense romantic love. Journal of Neurophysiology, 94(1), 327-337.
Bahrick, A. (2008). Persistence of sexual dysfunction side effects after discontinuation of antidepressant medications: Emerging evidence. Open Psychology, 1, 42-50.
Bancroft, J. (2005). The Endocrinology of Sexual Arousal. Journal od Endocrinology, 186, 411-427.
Bartles, A., & Zeki, S. (2000). The neural basis of romantic love. NeuroReport, 11(17), 3829-3834.
Bartles, A., & Zeki, S. (2004). The neural correlates of romantic love. NeuroImage, 21, 1155-1166.
Bianchi-Demicheli, F., Grafton, S. T., & Ortigue, S. (2006). The power of love on the human Brain. Social neuroscience, 1(2), 90-103.
Brizendine, L. (2009). Ženski mozak. Zagreb: Profil International.
Brizedine, L. (2010). Muški mozak. Zagreb: Profil International.
Cacioppo, S., Bianchi-Demicheli, F., Pfatus, J., & Lewis, J. (2012). The common neural bases between sexual desire and love: A multilevel kernel density fMRI analysis. Journal of Sexual Medicine, 9(4), 1048-1054.
Conley, T. D. (2011). Perceived proposer personality characteristics and gender differences in acceptance of casual sex offers. Journal of Personality and Social Psychology, 100(2), 309-329.
Crooks, R., & Baur, K. (2014). Our Sexuality. Belmont, USA: Wadsworth, Cengage Learning.
Doty, R. L. (2010). The great pheromone myth. Baltimore, MD: The Johns Hopkins University Press.
Einstein, G. (2007). Sex and the Brain. Cambridge, MA: MIT Press.
Emanuele E., Politi P., Bianchi M., Minoretti P., Bertona M., & Geroldi D. (2006). Raised plasma nerve growth factor levels associated with early-stage romantic love. Psychoneuroendocrinology, 31, 288-294.
Emanuele, E. (2011). NGF and romantic love. Archives Italiennes de Biologie, 149, 265-268.
Ferdenzi, C., Delplanque, S., Atanassova, R., & Sander, D. (2016). Androstadienone’s influence on the percpetion of facial and vocal attractiveness in not sex specific. Psychoneuroendocrinology, 66, 166-175.
Fisher, H. E., Aron, A., Mashek, D., Li, H., & Brown, L.L. (2002). Defining the brain systems of lust, romantic attraction, and attachement, Archives of Sexual Behavior. 31(5), 413-419.
Fisher, H. E. (2004). Why we love: The nature and chemistry of romantic love. NYC: Henry Holt & Company.
Fisher, H. E., Aron, A., & Brown, L. L. (2005). Romantic love: an fmri study of a neural mechanism for mate choice. Journal of Comparative Neurology, 493, 58-62.
Fisher, H .E., Brown, L.L., Aron, A., Strong, G., & Mashek, D. (2010). Reward, Addiction, and Emotion Regulation Systems Associated With Rejection in Love. Journal of Neurophysiology, 104, 51-60.
Fisher, H. E. (2016). Anatomy of Love: A Natural History of Mating, Marriage, and Why We Stray. NYC: Norton & Company.
Fisher, T. (2012). What sexual scientists know about gender differences and similarities in sexuality, The Society for the Scientific Study of Sexuality, www.sexscience.org/ preuzeto 10. listopada 2016.
Geher, G., & Kaufmann, S. B. (2013). Mating Intelligence Unleashed: The Role of the Mind in Sex, Dating, and Love. NYC: Oxford University Press.
Giargiari, T., Mahaffey, A., Craighead, W., & Hutchison, K. (2005). Appetitive responses to sexual stimuli are attenuated in individuals with low levels of sexual desire. Archives of Sexual Behavior, 34, 547-557.
Goldberg, W., & Leyner, M. (2006). Why do men fall aslepp after sex? New York: Crown Publishing Group.
Hall, S. A., Shackeltone, R., Rosen, R.C., & Araujo, A. (2010). Sexual activity, erectile dysfunction, and incident cardiovascular events. American Journal of Cardiology, 105(2), 192-197.
Hamann, S., Herman, R. A., Nolan, C. L., & Wallen, K. (2004). Men and women differ in amygdala response to visual sexual stimuli. Nature Neuroscience, 7, 411-416.
Hirsch, A. R., & Gruss, J. Human male sexual responses to olfactory stimuli. http://aanos.org/human-male-sexual-response-to-olfactory-stimuli/ preuzeto 10. listopada 2016.
Holstege, G., Georgiadis, J. R., Paans, A. M. J., Meiners, L. C., van der Graff, F. H. C. E., & Reinders, A. A. T. S. (2003). Brain activation during human male ejaculation. Journal of Neuroscience, 23(27), 9185-9193.
Hull, E. M, Lorrain, D. S., Du, J., Matuszewich, L., Lumley, L. A., Putnam, S. K., & Moses, J. (1999). Hormone–neurotransmitter interactions in the control of sexual behavior, Behavioral Brain Research, 105, 105-116.
Hyde, J. S., Delameter, J.D. & Byers, E. S. (2010). Understanding Human Sexuality. Toronto, ON: McGraw-Hill Ryerson.
Karandashev, V. (2015). A cultural perspective on romantic love. Online Readings in Psychology and Culture, 5(4), 1-21.
Karama, S., Lecours, A.R., Leroux, J. M., Bourgouin, P., Joubert, S., & Beauregards, M. (2002). Areas of brain activation in males and females during viewing of erotic film excerpts. Human Brain Mapping, 16, 1-13.
Komisaruk, B., Beyer-Flores, C., & Whipple, B. (2006). The Science of Orgasm. Baltimore, MD: Johns Hopkins University Press.
Le Merrer, J., Becker, J. A. J., Befort, K., & Kieffer, B. L. (2009). Rewards Processing by the Opioid System in the Brain. Physiological Reviews, 89(4), 1379-1412.
Magon, N., & Kalra, S. (2011). The orgasmic history of oxytocin: Love, just, and labor. Indian Journal of Endocrinology and Metabolism, 15(3), 156-161.
Ortigue, S., Bianchi-Demicheli, F., Patel, N., Frum, C., & Lewis, J. W. (2010). Neuroimaging of love: fMRI meta-analysis evidence toward new perspectives in sexual medicine. The Journal of Sexual Medicine, 7(11), 3541-3552.
Paredes, R., & Baum, M. (1997). Role of the medial preoptic area/anterior hypothalamus in the control of masculine sexual behavior. Annual Review of Sex Research, 8, 68-101.
Pinel, J. P. (2002). Biološka psihologija. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Potts, G. (2008). Your brain on love: the three stages to euphoria. Oakland Journal, 15, 16-27.
Rako, S. (1996). The hormone of desire. New York: Harmony Books.
Savic, I., Berglund, H., Gulyas, B., & Roland, P. (2001). Smelling odorous sex hormon-like compounds causes sex differentiated hypothalamic activations in humans. Neuron, 31(4), 661-668.
Savic, I., Berglund, H., & Lindstrom, P. (2005). Brain responses to putative pheromones in homosexual men. Proceedings of the National Academy of Sciences, 102, 7356-7361.
Scholey, A., & Owen, L. (2013). Effects of chocolate on cognitive function and mood: A systematic review. Nutrition Review, 71(10), 665-681.
Shah, N., & Breedlove, S. (2007). Behavioural neurobiology: Females can also be from Mars. Nature, 448, 999-1000.
Shamay-Tsoory, S. G, & Young, L. J. (2016). Understanding the Oxytocin system and Its Relevance to Psychiatry. Journal of Psychiatric Neuroscience and Therapeutics, 79 (3), 150-152.
Shamay-Tsoory, S. G., Fischer, M., Dvash, J., Harari, H., Perach-Bloom, N., & Levkovitz, Y. (2009). Intranasal administration of oxytocin increases envy and schadenfreude (gloating). Biological Psychiatry, 66(9), 864-870.
Stark, C. (2005). Behavioral effects of stimulation of the medial amygdala in the male rat are modified by prior experience. Journal of General Psychology, 132, 207-224.
Sukel. K. (2013). This Is Your Brain on Sex. The Scinece Behind the Search for Love. NY: Simon & Shuster Paperbacks.
Tarlaci, S. (2012). The Brain in Love: Has Neuroscience Stolen the Secret of Love? NeuroQuantology, 10(4), 744-753.
Touhara, K., & Vosshall, L. (2009). Sensing odorants and pheromones with chemosensory receptors. Annual Review of Physiology, 71, 307-332.
Whipple, B., & Komisaruk, B. (1999). Beyond the G spot: Recent research on female sexuality. Psychiatric Annals, 29, 34-37.
Whipple, B., & Komisaruk, B. (2006). Where in the brain is a woman’s sexual response? Laboratory studies including brain imaging during orgasm. Journal of Sex Research, 43, 29-30.
Wilson, J. (2003). Biological foundations of human behavior. Belmont, CA: Wadsworth/Thomson Learning.
Wyatt, T. D. (2015). The search for human pheromones: The lost decades and the necessity of returning to first principles. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282, 1-9.
Wysocki, C. J., & Preti, G. (2004). Facts, fallacies, fears, and frustrations with human pheromones. The Anatomical Record, 281A, 1201-1211.
Young, L. J. (2013). When too much of good thing is bad: chronic oxytocin, development, and social impairments. Biological Psychiatry, 74(3), 160-161.
Zeki, S., The neurobiology of love. FEBS Letter, 581(14), 2575-2579.
% 10. POLITIČKA NEUROZNANOST: ŠTO NAM MOZAK MOŽE REĆI O POLITICI? % Benjamin Banai % Objavljeno: 27. prosinca 2019.
U ovom poglavlju naučit ćemo:
Za mene, vlada je zapravo roditelj za odrasle. (Jerry Seinfeld)
Željeli mi to sebi priznati ili ne, politika je sastavni dio naših života. Ona određuje pravila društva po kojima živimo i po kojima se svakodnevno ponašamo. Ako se malo zamislimo, neka nas pravila prate od malih nogu. Svaka dječja igra ima neka određena pravila ponašanja i djelovanja. Ako su pravila nejasna ili ih nema za neku specifičnu situaciju, ona se dogovaraju na licu mjesta. Jednako tako, djeca imaju pravila kojih se moraju držati kod kuće i u školi. Odrastanjem upoznajemo nova pravila: na koji način voziti automobil da ne ugrožavamo sebe i druge, kako pravilno plaćati poreze ili kako osnovati svoju firmu. S obzirom na to da su ljudi društvena vrsta, a da svaki pripadnik tog društva ima neke svoje osobne interese, pravila su tu da nam pojednostavne život u zajednici. Na taj način na politiku možemo gledati kao na proces s pomoću kojeg određujemo prioritete koje ćemo kao društvo ostvariti, te pravila s pomoću kojih ćemo te prioritete ostvariti.
Politologija je znanost koja proučava politiku u najširem smislu. U fokusu interesa politologa istraživanje je donošenja odluka koje će se odraziti na sve pripadnike neke zajednice (grad, županiju, državu), sustava upravljanja (poput vlade ili međunarodnih organizacija) i kreiranja javnih politika (primjerice, odnos države prema obrazovanju, javnom zdravstvu ili poljoprivredi). Tradicionalno gledajući, politologija je uvijek imala dodirnih točaka s drugim disciplinama koje proučavaju velike društvene sustave poput povijesti i ekonomije. No u novije vrijeme postoji sve veći interes za proučavanje političkog ponašanja na razini pojedinca, pa se tako sve više uključuju teorije, metode i spoznaje iz psihologije, biologije i neuroznanosti. Za nastavak te priče o mozgu prvenstveno nam je interesantna politička psihologija čije najšire interese možemo formulirati u pitanju: zašto se ljudi ponašaju na određeni način kada je riječ o političkim pitanjima? Pri odgovoru na ovo generalno pitanje nude se teorijska objašnjenja iz raznih područja psihologije, poput psihologije ličnosti (Povezujemo li ljude s nekim izraženijim crtama ličnosti s njihovim glasačkim preferencijama?), psihologije emocija (Kako emocije utječu na donošenje političkih odluka?) ili socijalne psihologije (Kako surađujemo i kako se natječemo s drugim članovima svoje grupe?).
U ovom poglavlju bit će riječi o političkoj neuroznanosti, području koje proučava kako funkcionira ljudski mozak tijekom ponašanja i razmišljanja o političkim pitanjima. S obzirom na to da je to mlado i novo područje, čiji su nalazi tek desetak godina stari, i spoznaje koje donosi ograničene su. Dosadašnja istraživanja uglavnom su bila usmjerena na mapiranje moždanih područja uključenih u psihičke procese vezane za političko ponašanje. To je nužan prvi korak u tom tipu istraživanja, a s daljnjim razumijevanjem funkcioniranja mozga bit će moguće postavljati složenija pitanja koja će dodatno razjasniti ponašanje ljudi i organizaciju njihovih grupa.
Istraživanje stavova jedno je od velikih područja kojima se bavi socijalna psihologija, a koje je direktno povezano s interesima politologije. Stav se može definirati kao stečena, relativno trajna i stabilna organizacija pozitivnih ili negativnih emocija, vrednovanja i reagiranja prema nekom objektu. Drugim riječima, kada psiholozi razmišljaju o stavovima, vide ih kao psihički proces kojim procjenjujemo pojave oko sebe. Te su procjene popraćene emocijama koje nam govore je li stav o nečemu pozitivan ili negativan, što na kraju dovodi do veće vjerojatnosti određenog budućeg ponašanja koje se temelji na procjenama svijeta oko nas. Kada govorimo o stavovima prema političkim pitanjima, možemo primijeniti istu ovu teorijsku osnovu: ljudi će evaluirati političke informacije, prema njima će imati pozitivne ili negativne emocije, što će rezultirati njihovim političkim ponašanjem – primjerice odlukom za koga će glasovati, hoće li se politički aktivirati ili možda ne izići na izbore.
Kada bismo željeli izmjeriti izraženost stavova prema nekom pitanju, ispitanicima bismo predstavili jednu izjavu, a oni bi rekli koliko se s njom slažu. Svoju bi procjenu davali na skali od primjerice 1 do 5, gdje 1 označava potpuno neslaganje s izjavom, dok 5 označava potpuno slaganje. Ispitanik ima vremena razmisliti o svojem stavu, prisjetiti se kako se ponašao u određenim situacijama i na temelju toga procijeniti što misli o nekom pitanju. Takav način mjerenja stavova naziva se eksplicitnim, jer je ispitanicima jasno koji je objekt stava koji se mjeri. S druge strane, u novije vrijeme sve više raste interes za implicitnim mjerama stavova, a jedna je od najpoznatijih metoda test implicitnih asocijacija (IAT – Implicit-Association Test). Smatra se da su implicitni stavovi procjene koje se odvijaju automatski, a da osoba nije svjesna da se taj proces odvija. Uzmimo za primjer klasičan eksperiment koji ukazuje na postojanje takvih automatskih procjena. Ispitanicima se na ekranu računala pokazuju riječi koje trebaju upariti s kategorijama. Primjerice, u lijevom kutu monitora je riječ cvijet, a u desnom je riječ kukac. Ako se na ekranu pojavi ime cvijeta, potrebno je stisnuti strelicu lijevo na tipkovnici kako bi tu riječ uparili s kategorijom cvijet, a ako se pojavi ime kukca, potrebno je stisnuti strelicu desno kako bi riječ uparili s kategorijom kukac. U idućem zadatku na isti se način kategoriziraju atributi; na jednom dijelu ekrana prikazana je kategorija ugodno, a na drugom neugodno; a riječi se (primjerice sloboda ili prljavština) trebaju razvrstavati u jednu od te dvije kategorije. U idućim se koracima kategorije prezentiraju istovremeno. U prvom slučaju kategorije su kongruentne (sukladne), tako da se zajedno pojavljuju cvijet i ugodno s jedne strane te kukac i neugodno s druge strane. Posljednja je situacija najinteresantnija. U njoj su kategorije nekongruentne (nisu sukladne): s jedne strane su kategorije cvijet i neugodno, a s druge kukac i ugodno. Rezultati upućuju na to da ispitanici brže kategoriziraju riječi kada su kategorije kongruentne nego kada su nekongruentne. Ovdje lako možemo zamisliti da će većina ljudi povezivati cvijet s nečim ugodnim, dok će kukca povezivati s nečim neugodnim. To se odražava i u njihovu automatskom procesiranju. Lakše im je razumjeti kategorije kada su kongruentne, nego kada su nekongruentne. Taj dodatan mentalni napor koji trebaju uložiti pri kategoriziranju u nekongruentnoj situaciji očituje se u dužem vremenu koje je ispitanicima potrebno da uspješno obave zadatak (Ako želite saznati više o IAT-u ili sudjelovati u istraživanju, posjetite https://implicit.harvard.edu/implicit/). U jednom velikom istraživanju provedenom s pomoću te metode, autori testa demonstrirali su značajnu pozitivnu pristranost prema bijelcima na velikom uzorku u SAD-u. Ispitanici su brže kategorizirali pozitivne riječi kada su bile uparene s licima ljudi europskog podrijetla i negativne riječi kada su bile uparene s licima ljudi afričkog podrijetla. Pritom je bitno naglasiti da ne smijemo poistovjetiti tu implicitnu rasnu pristranost s rasizmom. Ljudi kod kojih su prisutni takvi implicitni stavovi često osuđuju rasizam, ali isto tako nisu ni svjesni tog oblika pristranosti. Navedeni rezultati imali su veliki odjek u američkoj javnosti te su pokrenuli velike rasprave o rasizmu. To nas dovodi do bitnog pitanja: mogu li procesi kojih nismo svjesni oblikovati naše ponašanje i koji je njihov utjecaj na funkcioniranje cijele zajednice?
Treba naglasiti da u znanstvenoj zajednici IAT kao mjerna tehnika nije univerzalno prihvaćen kao valjana metoda ispitivanja stavova. Primjerice, neki autori navode da su zabilježeni slučajevi u kojima su ispitanici shvatili svrhu istraživanja, što samo po sebi narušava osnovni preduvjet tog pristupa. Osim toga, eksplicitne mjere stavova predviđaju stvarna ponašanja ljudi bolje ili podjednako dobro kao i IAT, te se stoga treba zapitati što se uistinu mjeri tim testom jer se očekuje da će stavovi biti povezani sa stvarnim ponašanjem. Dakle, postojanje dviju vrsta suprotstavljenih nalaza o stavovima izaziva velike rasprave među istraživačima. S jedne strane smatra se da su oni svjestan proces i da jasno razumijemo kakav stav imamo o pojedinim pitanjima, a s druge strane da su nesvjestan i automatski proces koji djeluje iz pozadine koja bi mogla biti bitno drugačija od onoga kakvima se želimo predstavljati. No, ako se taj problem sagleda iz neuroznanstvene perspektive, možemo se zapitati je li ovdje riječ o dva odvojena procesa koji rezultiraju dvjema različitim vrstama stavova ili je riječ o dva dijela istog procesa? Poznavanje neuronske osnove tih procesa moglo bi pomoći u njihovu razumijevanju, a to su istraživači pokušali napraviti s modelom iterativnog procesiranja. Prema tom modelu, informacije o stavovima pohranjene su u pamćenju, a njima se pristupa kada je potrebno procijeniti trenutne situacije ili kontekst. Taj je proces iterativan, što znači da se stavovi mogu nadopuniti novim informacijama, bilo da se do njih dolazi opažanjem vanjskog svijeta bilo pristupanjem nekim drugim informacijama koje su pohranjene u našem pamćenju. Prema tome, različite vrste stavova mogu nastati zbog načina na koji ih mjerimo: mjere implicitnih i eksplicitnih stavova zahvaćaju proces procjene informacija u različitim vremenskim točkama ili nakon različitih stupnjeva procesiranja informacija.
Prema modelu iterativnog procesiranja nekoliko je područja mozga uključeno u procjenu informacija. Na supkortikalnoj razini amigdala i inzula obrađuju informacije na razini koja nije dostupna našoj svijesti. Amigdala je dio limbičkog sustava (pogledati Sliku 1.4. u prvom poglavlju) te ima ulogu u doživljavanju emocija, posebice straha. Inzula, koju neki smatraju zasebnim režnjem, skrivena je ispod temporalnog režnja (Slika 1.6. u prvom poglavlju), a ima brojne funkcije kao što je reguliranje emocije gađenja, ali i viših kognitivnih funkcija poput svijesti.
U procjenu informacija uključeni su i cingularni korteks koji je dio limbičkog sustava i orbitofrontalni korteks, dio prednjeg režnja koji je ime dobio upravo po mjestu gdje se nalazi – odmah iznad očnih šupljina (orbit of the eye). Navedena područja omogućuju dodatno procesiranje informacija, dok su u završnu obradu informacija uključeni i drugi prednji dijelovi frontalnog režnja. Te regije omogućuju integraciju senzornih informacija s prethodnim znanjem i emocionalnom reakcijom te se smatra da njihovo zajedničko djelovanje omogućava stvaranje procjene bilo koje situacije. Početak te reakcije brz je i automatski i tada djeluju amigdala i inzula, a poslije se uključuju viša područja mozga koja omogućuju procesiranje informacija temeljenih na prijašnjem znanju i iskustvu. Prema tome, moguće je da ne postoje dvije vrste stavova, eksplicitni i implicitni, već je moguće da različite metode kojima ispitujemo stavove, poput IAT-a ili različith upitnika za eksplicitno mjerenja stavova, zapravo zahvaćaju različite dijelove tog složenog procesa koji se odvija u različitim područjima mozga.
Ljudi imaju sklonost pozitivnije vrednovati pripadnike svoje grupe i taj se nalaz stabilno potvrđuje u različitim istraživanjima (počevši od pionirskog rada istraživača Tajfela i njegovih suradnika iz 1971. godine). Tako smo kao djeca mislili da je A razred bio bolji od B razreda (ja sam, naravno, bio u A razredu), da su nogometaši iz našeg grada bolji od bilo kojih drugih nogometaša ili da je naša struka izazovnija ili zahtjevnija od bilo koje druge. Jednako načelo možemo primijeniti i u političkom svijetu. Ako se identificiramo s jednom strankom, veća je vjerojatnost da ćemo politike koje ta stranka zagovara procjenjivati privlačnijima. U nekim slučajevima slagat ćemo se s prijedlozima stranke koju podržavamo čak i ako su njihovi prijedlozi više u skladu s programom oponentske stranke (za koju, naravno, nećemo glasovati). Prema tome, čini se da je bitnije s kojom se strankom identificiramo na osobnoj razini, nego što ćemo pomno promisliti o programima i rješenjima koje nude sve stranke u političkoj areni.
Istraživači su pokazali da čak i neke prilično beznačajne razlike među ljudima mogu poslužiti kao odrednica „naše“ grupe. Primjerice, psiholozi Ratner i Amodio sa Sveučilišta u New Yorku svojim su ispitanicima rekli da se ljudi razlikuju po sposobnosti da procjenjuju broj objekata s kojima se susreću svakodnevno, da je ta osobina normalno distribuirana među ljudima (što znači da postoje oni koji jako precizno procjenjuju, oni koji su umjereno točni u procjenjivanju, kao i oni koji su iznimno loši) i da nije povezana s drugim psihičkim osobinama. Ispitanici bi potom riješili test te bi doznali u koju skupinu spadaju: jesu li podcjenjivači ili precjenjivači. Zanimljivo je da su u jednu ili drugu skupinu bili svrstani slučajno, bez obzira na stvarni rezultat njihova testa. Nakon toga ispitanicima su prikazivali lica drugih ljudi, koja su pozadinskom bojom bila označena (ispitanici su, naravno, znali koja boja označava koju grupu) kao da su podcjenjivači ili precjenjivači, a zadatak je bio da prepoznaju u koju skupinu spadaju. Kako bi osigurali da su ispitanici uistinu prepoznavali lice osobe, a ne boju pozadine, istraživači su im mjerili potencijale povezane s događajem (ERP) u području između okcipitalnog i temporalnog režnja za koje se zna da sudjeluje u prepoznavanju lica. Tom se tehnikom bilježi aktivnost mozga koja je direktno povezana s nekom kognitivnom aktivnošću (u ovom slučaju prepoznavanje lica). Detaljniji opis te tehnike nalazi se u drugom poglavlju ove knjige. Pokazano je da su ispitanici brže prepoznavali lica osoba koja pripadaju njihovoj skupini. Bitno je naglasiti da je to brz proces (događa se u periodu od oko 450 ms) te da samo prepoznavanje unutargrupne pripadnosti može imati posljedice na stavove o drugim ljudima. U stvarnom svijetu na nas ne utječe previše činjenica koliko drugi ljudi mogu dobro ili loše procjenjivati broj stvari u svojoj okolini, no to je istraživanje pokazalo da drukčije percipiramo osobe iz druge skupine i da brže prepoznajemo lica pripadnika svoje skupine, čak i kad je skupina definirana s pomoću tako arbitrarnog kriterija.
U političkoj areni političari se natječu za glasove birača, a u natjecanju s drugim kandidatima naglašavaju svoja postignuća, svoje stavove, politike koje zastupaju te nacionalnu i stranačku pripadnost. Takva politička borba može dovesti do još većeg favoriziranja „svoje“ grupe. Pojedine stavove i vrijednosti poistovjećujemo s jednom strankom i manje smo skloni ljudima s drukčijim idejama. Psihologinja Kristine Knutson probala je sa svojim suradnicima ispitati taj fenomen koristeći fMRI. Ispitanicima su prikazali fotografije poznatih američkih političara i zatražili da ih klasificiraju po stranačkoj pripadnosti kao demokrate ili republikance. Pritom su koristili Test implicitnih asocijacija, a fotografije koje su ispitanici trebali klasificirati bile su uparene s pozitivnim ili negativnim riječima. U jednoj je situaciji fotografija političara stranke koju podržavaju bila prikazana s pozitivnom riječi (kongruentna situacija), a u drugoj s negativnom riječi (nekongruentna situacija). Rezultati su pokazali da su ispitanici brže klasificirali političare po stranačkoj pripadnosti u kongruentnoj situaciji, što je u skladu s drugim nalazima ispitivanja implicitnih asocijacija. Lakše nam je kategorizirati pojave koje su u skladu s našim stavovima. Za cijelo to vrijeme istraživači su snimali rad mozga ispitanika koristeći fMRI. Nalazi su pokazali da se u kongruentim situacijama ispitanicima aktivira mreža neurona u frontalnim kortikalnim strukturama koje uključuju i ventromedijalnu mozgovnu koru, regiju mozga koja je uključena u procesiranje osobnih preferencija (poput toga da smo više skloni pripadnicima svoje grupe). S druge strane, ispitanicima se aktivirala amigdala prilikom procjenjivanja u nekongruentnoj situaciji. Amigdala je uključena u emocionalne reakcije vezane za strah i prijeteće situacije. Taj su nalaz istraživači interpretirali kao prepoznavanje stranačke pristranosti na neuronskoj razini. Možemo jednostavno razumjeti taj proces kao uspoređivanje osobina političara sa svojim osobnim stavovima. Ako je ono što političar nudi u skladu s našim osobnim stavovima, percipiramo ga kao pripadnika vlastite grupe i naklonjeniji smo mu.
Slično istraživanje proveli su neuroznanstvenici sa Sveučilišta Južne Kalifornije. U tom su istraživanju američki ispitanici, koji su se izjasnili kao zagovornici Republikanske ili Demokratske stranke, gledali fotografije Johna Kerryja (demokrat) i Georgea Busha (republikanac) koji su na izborima 2004. godine bili predsjednički kandidati. Za to vrijeme istraživači su snimali rad njihova mozga koristeći fMRI. Nakon toga od ispitanika su tražili da se izjasne kako su se osjećali dok su gledali fotografije. Ispitanici su u pravilu izvještavali o pozitivnijim emocijama za vrijeme gledanja fotografija kandidata stranke koju preferiraju, dok su suprotni rezultati dobiveni za fotografije kandidata druge stranke. Najzanimljivije je što su njihove emocionalne procjene bile povezane s nalazima snimanja mozga. Kada su gledali fotografiju kandidata kojeg ne podržavaju, aktiviralo im se područje prednjeg cingularnog korteksa i više regija u dorzolateralnom prefrontalnom korteksu koje se povezuju s kontrolom pažnje i nadgledanjem vlastita ponašanja. Štoviše, ti rezultati bili su povezani s ispitanikovom procjenom emocija: što su ispitanici imali negativnije emocije usmjerene prema kandidatu, to je aktivnost u tom području bila izraženija. Na temelju toga istraživači su zaključili da prikazivanje fotografija izaziva mehanizme kognitivne kontrole koji se pojavljuju kada reguliramo svoja emocionalna stanja. Moguće je da spomenuta područja sudjeluju u tome da nam smanjuju doživljaj pozitivnih i naglašavaju doživljaj negativnih emocija koje imamo prema kandidatima stranke koju ne podržavamo.
Psiholog Michael Spezio sa sveučilišta u Kaliforniji sa svojim je suradnicima proveo istraživanje koje je proširilo spoznaje o ulozi prednjeg cingularnog korteksa u odlučivanju. Oni su prvo u laboratoriju proveli lažne izbore. Ispitanicima su pokazali parove fotografija stvarnih, ali manje poznatih političara te su ih pitali za koga bi glasali da su sada izbori. Pritom su ispitanici o političarima znali samo kako izgledaju i nisu imali informacije o njihovim programima i stavovima. Nakon toga snimali su rad inzule i prednjeg cingularnog korteksa mozga s pomoću fMRI-a dok su im ponovno pokazivali fotografije istih političara. Kada bi im pokazali fotografije političara koji su izgubili na prethodno održanim lažnim izborima, opažana bi im se područja aktivirala, dok je ista aktivnost izostala prilikom gledanja fotografija pobjednika izbora. Kako bi to dodatno ispitali, u narednom istraživanju od ispitanika su tražili da procijene koji se od dva oponenta doima privlačnijim, kompetentnijim, krivim ili prijetećim, a za vrijeme donošenja tih procjena snimali su im rad istih područja mozga. Prikazani političari bili su stvarni političari koji su bili izabrani u američki Senat, a koji su bili nepoznati sudionicima istraživanja. Opet je pokazano da nije bilo aktivnosti u inzuli i prednjem cingularnom korteksu kada su bili prikazani pobjednici izbora, dok je postojala aktivnost tijekom prikazivanja fotografija gubitnika. Još zanimljivije, ispitanici su dobitnike izbora procjenjivali privlačnijima i kompetentnijima, dok su im se gubitnici činili više krivi i prijeteći. Ti nalazi autore su naveli na zaključak da inzula i prednji cingularni korteks sudjeluju u percepciji negativnih osobina, što se kasnije može nepovoljno odraziti na broj glasova koje kandidat s tim osobinama može dobiti na izborima. Slikovni prikaz inzule i cingularnog korteksa može se vidjeti na slikama u prvom poglavlju (Slika 1.4 i Slika 1.6).
S druge strane, ti bi nalazi mogli biti važni samo za ljude kojima je politika bitan faktor u životu. Navedeno je potvrđeno u istraživanju u kojem su ispitanici procijenili koliko je izražen njihov interes za politiku i politička pitanja općenito. Nakon toga je snimana aktivnost njihova mozga dok su odgovarali koliko se slažu ili ne slažu s nekim političkim tvrdnjama. Kod ispitanika koji su odgovorili da im je politika bitnija u životu pronađena je veća aktivnost amigdale i striatuma (dio bazalnih ganglija) dok su procjenjivali tvrdnje koje su u skladu s njihovim političkim uvjerenjima. S obzirom na to da je amigdala uključena u emocionalne reakcije, a da je ventralni striatum uključen u doživljavanje nagrađivanja, može se zaključiti da ispitanici kojima je politika bitna u životu doživljavaju ideje koje su u skladu s njihovim svjetonazorom uzbudljivima i da ih ispunjavaju zadovoljstvom.
Sigurno ste svi čuli da u politici postoje neki koji su ljevičari i neki koji su desničari, a jednako tako i da postoje lijeve i desne politike, kao i birači koji se svrstavaju više lijevo ili desno. Povijest tih političkih orijentacija vežemo za 1789. godinu i Francusku revoluciju (iako se slična podjela političkih stavova može naći i ranije u povijesti). Francusku revoluciju pokretale su prosvjetiteljske ideje, a za cilj je imala popravljanje jako teških životnih uvjeta većine stanovništva. Na zasjedanju Narodne skupštine pojavile su se dvije struje mišljenja: jedna koja je podržavala postojeći sustav i koja se zalagala za zadržavanje kraljevih ovlasti te druga koja se tomu protivila. Pukom slučajnošću prvi su sjedili na desnoj strani dvorane, dok su drugi sjedili na lijevoj, te od tada dvije suprotstavljene ideje upravljanja društvom nazivamo ljevica i desnica. Postoje brojne značajke jedne i druge političke orijentacije, a neki istraživači naglašavaju razlike u dva velika područja: stavu prema društvenim promjenama i jednakosti u društvu. Desno orijentirani političari zalagat će se za politiku temeljenu na tradiciji i održavanju postojeće društvene hijerarhije, dok se suprotno očekuje od lijevo orijentiranih političara. U jednom pregledu istraživanja provedenih na temu političkih orijentacija u periodu 1958. – 2002. godine izneseno je mišljenje da se u pozadini različitih političkih orijentacija nalaze individualne razlike u suočavanju s neizvjesnošću i prijetnjom. Pritom se ljudi kod kojih je izraženiji strah od smrti, prijetnji ili gubitaka, ljudi kod kojih je izraženija mentalna rigidnost, netolerantnost prema neodređenostima te oni koji imaju veću potrebu za redom i strukturiranim životom češće određuju kao pripadnici desnih političkih struja. S druge strane, ljudi koji su otvoreniji prema novim iskustvima, koji imaju veću toleranciju prema neizvjesnosti te veće samopoštovanje češće se određuju kao pripadnici lijevih političkih struja.
S obzirom na sveprisutnost ranije spomenutih političkih orijentacija, nije iznenađujuće da su politički psiholozi i neuroznanstvenici željeli istražiti odražava li rad mozga ljevičara i desničara te podjele. U jednom jednostavnom, ali domišljatom istraživanju psiholog Amodio i suradnici stavili su ljude pred lagan zadatak koji se naziva „Kreni/Nemoj krenuti“ (Go-No Go). Taj se zadatak često upotrebljava u istraživanju izvršnih funkcija. Kada bi se na ekranu pojavio podražaj koji signalizira „Kreni“ situaciju, ispitanici su trebali reagirati pritiskom na tipku što je brže moguće, a kad bi se pojavio podražaj koji signalizira „Nemoj krenuti“ situaciju, nisu trebali reagirati. Eksperimentalna manipulacija odnosila se na to da se „Kreni“ situacija pojavljivala mnogo češće, stoga su se ispitanici navikli na automatsko pritiskanje tipke čim bi se nešto pojavilo na ekranu i trebao im je mnogo veći kognitivni napor da evaluiraju suprotstavljenu informaciju na koju ne trebaju dati odgovor. Ranija istraživanja pokazala su da liberalnim biračima, koji spadaju u lijevi dio političkog spektra, odgovaraju manje strukturirane okoline u odnosu na konzervativne birače koji spadaju u desni dio političkog spektra. S obzirom na navedeno, istraživači su pretpostavili da će ispitanici te političke orijentacije imati više točnih odgovora (manje će puta stisnuti tipku u „Nemoj krenuti“ situaciji), a upravo su to pokazali i rezultati. Navedena pojava naziva se nadzor konflikta. Pritom se ne misli na konflikt kao na svađu, već na uspoređivanje informacija koje nisu sukladne. U ranijem primjeru dolazi do konfliktnih informacija u „Nemoj krenuti“ situaciji. Ispitanici su se navikli da se na ekranu pojavljuje podražaj za koji je primjerena reakcija stisak tipke. No kada se odjednom očekuje suprotna (konfliktna) reakcija, postavlja se pitanje koliko brzo i koliko točno njihov mozak može procesirati nove informacije. Predloženo je da centralnu ulogu u kognitivnom nadzoru konflikta među informacijama ima prednji cingularni korteks, za koji je do sada pokazano da sudjeluje u raznim kognitivnim funkcijama poput korištenja jezika, učenja i pamćenja, kontrole pokreta itd. Kako bi provjerili aktivira li se to područje drukčije pri „Kreni/Nemoj krenuti“ zadatku kod ljudi različitih političkih orijentacija, Amodio i suradnici snimali su također EEG-om mozgovnu aktivnost tijekom eksperimenta. Pokazalo se da je aktivnost u toj regiji bila veća kod liberala, a ti nalazi upućuju na to da bi osnovne razlike u političkoj orijentaciji mogle djelomično biti ukorijenjene u načinu na koji naš mozak funkcionira i kako obrađuje informacije.
U drugom tipu istraživanja provjeravano je razlikuju li se mozgovi politički lijevo i desno orijentiranih ljudi u svojoj strukturi. Već su spomenute uloge amigdale i anteriornog cingularnog korteksa u obrađivanju informacija u političkom kontekstu. Polazeći od tih istraživanja, psiholog Ryota Kanai sa Sveučilišta u Sussexu sa svojim se suradnicima zapitao razlikuju li se navedene strukture kod ljudi različitih političkih orijentacija. Pritom su prvo svoje sudionike pitali za njihove političke stavove, a zatim su snimili strukturu njihova mozga koristeći fMRI. Snimke su pokazale da su liberalni ispitanici imali povećan volumen sive tvari u prednjem cingularnom korteksu, dok su konzervativni ispitanici imali povećan volumen sive tvari u desnoj amigdali. K tome, odnos volumena i izraženosti političke orijentacije (koliko se sudionici smatraju liberalnima ili konzervativnima) bio je pozitivno povezan, drugim riječima volumen je bio to veći što su sudionici imali izraženiju političku orijentaciju.
Do sada smo se u ovom poglavlju nekoliko puta susretali s ulogom amigdale u procesiranju politički relevantnih informacija. Za kraj ćemo iskoristiti priliku da malo više kažemo o njezinu djelovanju, ali također ćemo na njezinu primjeru pokušati pojasniti koliko je teško zaključivati o radu mozga i svih njegovih struktura u svakodnevnim situacijama. Povijesno gledajući, smatralo se da amigdala prvenstveno sudjeluje u reakcijama na podražaje koji izazivaju strah i u procesiranju negativnih podražaja. No niz novijih istraživanja pokazao je njezinu ulogu i u drugim situacijama. Primjerice, u jednom su istraživanju ispitanicima prezentirane neutralne, pozitivne i negativne slike, a pritom je sniman rad mozga ispitanika pomoću fMRI-a. Pokazalo se da je amigdala bila aktivna pri reakcijama i na pozitivne i na negativne slike, u usporedbi s neutralnima. Pored toga, demonstrirano je da amigdala ima ulogu u nadziranju uvjeta iz okoline, što prethodi emocionalnoj reakciji. Provedeno je jednostavno istraživanje u kojem se miševima i ljudima puštao samo jedan ton. U nekim slučajevima moglo se predvidjeti kada će ton biti pušten (npr. u pravilnim razmacima od 200 ms), dok se u drugim slučajevima ton pojavljivao nepredvidivo. Na fMRI-u je pokazano da je i kod ljudi i kod miševa amigdala aktivna u situaciji pojavljivanja nepredvidivih tonova. Prema tome možemo smatrati da amigdala ima ulogu i u nadgledanju naše okoline, i to čak i u situacijama koje nisu osobite bitne za nas (pojavljivanje jednog tona u nepredvidivim razmacima ne možemo smatrati baš zastrašujućim, zar ne?).
Sada smo se upoznali s još dvije funkcije amigdale (a ima ih još) koje se ne uklapaju u tradicionalnu pretpostavku da je uloga amigdale procesiranje informacija koje su prijeteće ili zastrašujuće. Prema tome, treba biti oprezan i pri interpretiranju uloge amigdale u nalazima vezanim za istraživanje političkih pitanja. Znamo da se ona aktivira kada vidimo fotografiju političara koji je suprotne političke orijentacije od naše. Ali možemo li sa sigurnošću reći da je to zbog toga što se na neki način plašimo njega ili pripadnika grupe koja ima suprotne stavove od naših? Vjerojatno ne, a amigdala vjerojatno reagira na mnogo širi spektar događaja koji su na neki način od osobne važnosti. Upravo u tom primjeru leži i glavna slabost upotrebe tehnika oslikavanja mozga prilikom ispitivanja političkog ponašanja. Dobiveni nalazi mogu biti privlačni, ali naše poznavanje rada mozga još uvijek nije dovoljno precizno da bismo sa sigurnošću mogli zaključivati o točnim uzročno-posljedičnim odnosima između određene regije mozga i specifičnog ponašanja. Kao što je ovdje opisano na primjeru amigdale, slični primjeri mogli bi se pronaći i za druge regije mozga koje su bile ranije spomenute. Zbog toga treba imati na umu da pri interpretaciji nalaza takvih istraživanja i izvođenju zaključaka treba biti iznimno oprezan. Istraživači Theodoridis i Nelson sa Sveučilišta u Kaliforniji u svom pregledu istraživanja političke neuroznanosti naglašavaju da su dosadašnji nalazi ključni za uspostavljanje nove discipline i za bolje razumijevanje političke kognicije. Međutim, istraživači također moraju biti oprezni kako ne bi pretjerano sigurno zaključivali na temelju svojih nalaza. Treba pustiti području da se razvije, da se nova znanja akumuliraju i ne treba očekivati da će uvođenje novih tehnika mjerenja trenutačno rasvijetliti sve nepoznanice.
U ovom poglavlju dan je kratak pregled bitnih nalaza iz područja političke neuroznanosti. Dakako, ima ih još, ali nije bilo moguće uvrstiti sva istraživanja koja posljednjih 10 godina postupno učvršćuju poziciju te discipline u znanstvenom svijetu. Međutim, to nije ni bio cilj ovog poglavlja. Cilj je bio zainteresiranom čitatelju ponuditi uvid u ono što do sada znamo o funkcioniranju mozga kada je riječ o političkim pitanjima. Dosadašnje spoznaje prikazane u ovom poglavlju mogu se sažeti u nekoliko sljedećih zaključaka:
Sustavno smo skloniji prihvatiti članove grupe s kojom dijelimo zajednička obilježja, a da nismo toga ponekad ni svjesni. Također brže prepoznajemo lica pripadnika „naše“ skupine.
Prepoznavanje stranačke pripadnosti moguće je identificirati na neuronskoj razini. Prema istraživanjima na američkim uzorcima, gledanje fotografije predsjedničkog kandidata kojeg podržavamo aktivira područja prednjeg cingularnog korteksa i više regija u dorsolateralnom prefrontalnom korteksu. Inzula i prednji cingularni korteks sudjeluju u percepciji negativnih osobina političara.
Kada je riječ o ulozi amigdale u procesiranju politički relevantnih informacija, potvrđeno je njezino aktiviranje za vrijeme gledanja fotografije političara koji je suprotne političke orijentacije od naše. Budući da tehnike oslikavanja mozga ne pružaju uvid u uzročno-posljedične odnose između aktivacije određene regije mozga i specifičnog ponašanja, u ovom slučaju, uzimajući u obzir već istraženu ulogu amigdale, ne možemo sa sigurnošću odgovoriti na pitanje je li njezina aktivacija povezana s našim strahom od konkretnog političara ili je povezana sa strahom od pripadnika grupe koja ima stavove suprotne od naših. Takve nalaze ipak treba uzeti sa „zrncem soli“ i biti oprezan pri interpretaciji nalaza i donošenju čvrstih zaključaka. Ako vam se iznesene informacije u ovom poglavlju i ne čine uvjerljivima, prisjetite se na sekundu da su one samo djelić jednog ogromnog pothvata – razumijevanja funkcioniranja ljudskog mozga, najsloženije poznate strukture u svemiru. Svaki idući korak koji budemo poduzimali kako bismo proširili svoje spoznaje, dovest će do boljeg razumijevanja kako tisuće i tisuće pojedinačnih mozgova oblikuju složenu strukturu koju kroz povijest nazivamo ljudskom civilizacijom.
Amigdala je uključena u velik broj moždanih procesa. Probajte se sjetiti kada se sve aktivira amigdala kada razmišljamo o političkim pitanjima.
Koje se moždane regije aktiviraju kada gledamo fotografiju političara kojemu nismo nakloni?
Kako birači percipiraju pobjednike, a kako gubitnike političkih izbora?
Doživljavaju li politička pitanja na isti način oni kojima je politika bitna u životu i oni kojima nije?
Koje se psihičke osobine nalaze u pozadini lijeve i desne političke orijentacije?
Boehm, C. (2009). Hierarchy in the forest: The evolution of egalitarian behavior. Cambridge: Harvard University Press. – U ovoj knjizi dan je pregled društvene organizacije plemena lovaca sakupljača koji još žive u modernom vremenu te se pokušava dati odgovor na pitanje kako nastaje politička organizacija u jednom društvu.
Cottam, M. L., Mastors, E., Preston, T., & Dietz, B. (2015). Introduction to political psychology. New York: Routledge. – Politička psihologija veliko je područje u kojem se praktički sve velike psihologijske teorije primjenjuju na razumijevanje individualnih razlika u političkom ponašanju. Ovaj udžbenik daje kompletan prikaz i jako dobar uvod u područje.
Noël, A., & Thérien,, J. P. (2008). Left and right in global politics. New York: Cambridge University Press. – Knjiga donosi pregled lijeve i desne političke orijentacije tijekom povijesti. Iako se formalno kao začetak tih podjela uzimaju zbivanja koja su se odvijala tijekom Francuske revolucije, osnovne ideje različitih političkih orijentacija mogu se naći još i u antičkoj Grčkoj.
Theodoridis A. G., & Nelson, A. J. (2012). Of BOLD claims and excesive fears: A call for caution and patience regarding political neuroscience. Political Psychology, 33(1), 41-57. – U članku je prikazan pregled relevantnih istraživanja u području političke neuroznanosti. Autori također upozoravaju na nedostatke koje područje trenutno ima te daju preporuke kako bi se u budućnosti ti nedostatci mogli zaobići.
Elektroencefalografija (EEG) Pogledati definiciju na popisu pojmova drugog poglavlja. Zbog bolje vremenske rezolucije u usporedbi s fMRI-em, pogodna je za proučavanje kako se za vrijeme određenog psihičkog procesa u mozgu odvijaju prateće aktivnosti tijekom određenog vremena.
Funkcionalna magnetska rezonancija (fMRI) Tehnika snimanja aktivnosti mozga u magnetskom polju koja se temelji na BOLD signalu koji ukazuje na stupanj oksigenizacije krvi koja protječe kroz mozak. S pomoću nje istraživač dobiva snimku rada mozga, a osobito je pogodna za mapiranje moždanih područja za koja se onda pretpostavlja da su uključena u specifične psihičke procese.
Lažni izbori (engl. mock elections) Metoda proučavanja političkog ponašanja koja se često upotrebljava. U laboratoriju se simulira izborna situacija. Pritom istraživači kontroliraju njezine bitne aspekte (poput političkih poruka ili izgleda kandidata) te proučavaju kako to djeluje na donošenje odluka birača.
Model iterativnog procesiranja Model kojim se pokušava objasniti način na koji ljudi pohranjuju stavove koje imaju o svijetu koji nas okružuje. Pretpostavlja se da su informacije o stavovima pohranjene u pamćenju, ali mogu se nadopuniti novim informacijama bilo iz vanjskog svijeta bilo iz drugih dijelova pamćenja. Zbog toga se taj proces naziva iterativnim, informacija o stavu postoji u memoriji, ali može biti nadopunjena ili promijenjena.
Politička neuroznanost Grana znanosti koja se bavi proučavanjem rada mozga prilikom političkog ponašanja i razmišljanja o političkim temama.
Politička orijentacija Stavovi pojedinaca i grupa o političkim pitanjima. Svrstava se na spektar između lijeve (zalaganje za nove ideje i podjednaku raspodjelu resursa unutar društva) i desne orijentacije (zalaganje za održavanje tradicije i postojeće društvene hijerarhije).
Politika Naziv za kolektivne djelatnosti s pomoću kojih društvo određuje prioritete koje će zajednički ostvariti te uspostavljanje pravila koja vrijede za sve pripadnike društva, a s pomoću kojih će se ti prioriteti ostvariti.
Politologija Društvena znanost koja se bavi proučavanjem sustava upravljanja, političkih misli i političkog ponašanja.
Stav Stečena, relativno trajna i stabilna organizacija pozitivnih ili negativnih emocija, vrednovanja i reagiranja prema nekom objektu.
Test implicitnih asocijacija Istraživačka metoda u socijalnoj psihologiji s pomoću koje se provjerava snaga automatskih asocijacija između mentalnih reprezentacija svijeta koje neka osoba ima pohranjene u svojem pamćenju.
Amodio, D. M., Jost, J. T., Master, S. L., & Yee, C. M. (2007). Neurocognitive correlates of liberalism and conservatism. Nature Neuroscience, 10(10), 1246-1247.
Botvinick, M. M., Braver, T. S., Barch, D. M., Carter, C. S., & Cohen, J. D. (2001). Conflict monitoring and cognitive control. Psychological Review, 108(3), 624.
Cottam, M. L., Mastors, E., Preston, T., & Dietz, B. (2015). Introduction to political psychology. New York: Routledge.
Cunningham, W. A., Zelazo, P. D., Packer, D. J., & Van Bavel, J. J. (2007). The iterative reprocessing model: A multilevel framework for attitudes and evaluation. Social Cognition, 25(5), 736-760.
Garavan, H., Pendergrass, J. C., Ross, T. J., Stein, E. A., & Risinger, R. C. (2001). Amygdala response to both positively and negatively valenced stimuli. Neuroreport, 12(12), 2779-2783.
Greenwald, A. G., McGhee, D. E., & Schwartz, J. L. (1998). Measuring individual differences in implicit cognition: the implicit association test. Journal of Personality and Social Psychology, 74(6), 1464-1480.
Gozzi, M., Zamboni, G., Krueger, F., & Grafman, J. (2010). Interest in politics modulates neural activity in the amygdala and ventral striatum. Human brain mapping, 31(11), 1763-1771.
Herry, C., Bach, D. R., Esposito, F., Di Salle, F., Perrig, W. J., Scheffler, K., … & Seifritz, E. (2007). Processing of temporal unpredictability in human and animal amygdala. The Journal of Neuroscience, 27(22), 5958-5966.
Jost, J. T., Glaser, J., Kruglanski, A. W., & Sulloway, F. J. (2003). Political conservatism as motivated social cognition. Psychological bulletin, 129(3), 339.
Jost, J. T., Federico, C. M., & Napier, J. L. (2009). Political ideology: Its structure, functions, and elective affinities. Annual review of psychology, 60, 307-337.
Kanai, R., Feilden, T., Firth, C., & Rees, G. (2011). Political orientations are correlated with brain structure in young adults. Current biology, 21(8), 677-680.
Kaplan, J. T., Freedman, J., & Iacoboni, M. (2007). Us versus them: Political attitudes and party affiliation influence neural response to faces of presidential candidates. Neuropsychologia, 45(1), 55-64.
Knutson, K. M., Wood, J. N., Spampinato, M. V., & Grafman, J. (2006). Politics on the brain: An fMRI investigation. Social Neuroscience, 1(1), 25-40.
Noël, A., & Thérien,, J.P. (2008). Left and right in global politics. New York: Cambridge University Press.
Petz, B. (Ed.). (2005). Psihologijski rječnik. Jastrebarsko: Naklada Slap.
Ratner, K. G., & Amodio, D. M. (2013). Seeing “us vs. them”: Minimal group effects on the neural encoding of faces. Journal of Experimental Social Psychology, 49(2), 298-301.
Spezio, M. L., Rangel, A., Alvarez, R. M., O’Doherty, J. P., Mattes, K., Todorov, A., … & Adolphs, R. (2008). A neural basis for the effect of candidate appearance on election outcomes. Social Cognitive and Affective Neuroscience, 3(4), 344-352.
Tajfel, H., Billig, M. G., Bundy, R. P., & Flament, C. (1971). Social categorization and intergroup behaviour. European Journal of Social Psychology, 1(2), 149-178.
Theodoridis A. G., & Nelson, A. J. (2012). Of BOLD claims and excesive fears: A call for caution and patience regarding political neuroscience. Political Psychology, 33(1), 41-57.
Westen, D., Blagov, P. S., Harenski, K., Kilts, C., & Hamann, S. (2006). Neural bases of motivated reasoning: An fMRI study of emotional constraints on partisan political judgment in the 2004 US presidential election. Journal of Cognitive Neuroscience, 18(11), 1947-1958.