Vino si tu pe pagina de Facebook pentru o stire de stiinta, explicata simplu, in fiecare zi!
Pagina de Facebook!
În fiecare zi, o nouă fotografie din universul nostru fascinant împreună cu o explicaţie scrisă de către un astronom profesionist: Astronomy Picture Of the Day
   
Fizica Povestita

I
Fizica Povestita

The brain book („Cartea creierului”) – o carte fascinanta despre anatomia creierului uman


Cartea „The brain book” nu a fost tradusa în româneste si nici nu cred ca va fi (are multe poze frumoase si ar fi cred prea scumpa). Eu am vazut-o pe masa unui coleg si am fost cucerit imediat: plina de ilustratii, ea spune povestea anatomica a creierului. O recomand oricui este la începutul studiului […]

Cartea „The brain book” nu a fost tradusa în româneste si nici nu cred ca va fi (are multe poze frumoase si ar fi cred prea scumpa). Eu am vazut-o pe masa unui coleg si am fost cucerit imediat: plina de ilustratii, ea spune povestea anatomica a creierului. O recomand oricui este la începutul studiului misterelor creierului nostru pentru ca este un excelent punct de plecare, care prezinta problemele si descoperirile actuale în domeniul anatomiei creierului. În plus abordeaza aspecte de psihiatrie, constiinta, tumori si alte lucruri strâns legate de anatomia creierului.

Pentru mine aceasta carte a fost o revelatie, pentru ca eu am început oarecum pe invers, de la functionarea unui singur neuron (din carti gen „Neuroscience”). Ori este clar ca miracolul creierului uman nu se regaseste în functionarea unui singur neuron (altfel un fel de condensator clasic) ci în comunicarea întregului ansamblu de o suta de miliarde de neuroni. Ori tocmai despre aceasta comunicare am început sa învatam foarte mult în deceniile care au trecut, printre altele prin progresele facut în domeniul imagisticii prin rezonanta magnetica.

Din pacate, nu pot reproduce aici frumoasele ilustratii. O sa ma restrâng în urmatoarele rânduri la notitele pe care le-am facut pe marginea cartii, asa cum am procedat si la celelalte carti. Deasemenea, mentionez ca nu mai încerc sa traduc în româneste toate diversele parti ale creierului, la unele o sa folosesc aici denumirea englezeasca, care seamana foarte mult cu cea româneasca. Asta pentru ca dictionarele online nu par sa le recunoasca…

Mai jos o sa gasiti notitele mele în jurul cartii, asa cum fac în mod obisnuit. Trebuie spus ca ele sunt acum chiar foarte multe (de, cartea a fost foarte interesanta). Si ca, cel mai probabil, aceasta este ultima sumarizare a unei carti ce o mai fac în timpul ce vine, desi mai am niste carti citite în raft. Vestea buna este cauza: am gasit o editura interesata sa publice Fizica Povestita si acum trebuie sa ma concentrez în finalizarea cartii. Succes cu cititul, este mult, banuiesc ca veti mai sari printre rânduri…

Egiptenii nu au înteles importanta creierului: îl aruncau la gunoi, dar pastrau cu atentie inima! Nici chiar Aristotel nu era mai departe, pentru el creierul era un simplu radiator pentru sânge…
Câteva momente cheie din istoria cercetarii:

1848: Phineas Gace are un accident în care o bara metalica îi perforeaza partea frontala a creierului. Tipul supravietuieste miraculos însa, cum remarca prietenii, se transforma dintr-un tip jovial, meticulos, prietenos, într-unul grosolan, fara maniere, necuviincios. De atunci ideea unora ca pâna si perceptele noastre morale au o baza neuronala, si deci pot fi modificate imediat daca se modifica neuronii! Prietenii lui Gace spuneau despre el ca a devenit un cu totul alt om dupa accident. Sa ne mai întrebam cinem suntem noi de fapt daca moralitatea are substrat fizic? Înapoi la Antonio Damasio si notiunea lui de „eu extins”..

1964: Jose Delgado pune implanturi în creierul taurilor pe care îi controleaza apoi de la distanta. La apasarea unui buton, taurul feroce se transforma în pisica blânda! Asta aminteste de experimentele moderne în care depresia este eliminata tot la apasarea unui buton si tot cu ajutorul implanturilor în creier, de data asta la oameni… Din pacate, cartea nu prezinta aceste experimente noi pe oameni… Socul însa ramâne: fericit la apasarea unui buton? Cine vrea un implant care te face fericit?

Prin anii interbelici, Wilder Penfield are rabdarea sa probeze fiecare parte din cortex cu un electrod, aceasta când pacientul este constient, si deci sa întrebe pacientul ce simte. În felul asta el produce o prima harta a functionalitatii cortexului. Pentru cei ce nu stiu, cortexul nu are senzori de durere, deci poti apasa bine mersi pe creierul deschis al pacientului, fara ca acesta sa simta durere! El spune atunci ca simte sa zicem degetul, ceea ce înseamna ca partea unde ai apasat pe creier proceseaza informatia de la deget…

În 1953 doctorii scot hipocampul unui pacient de destepti ce sunt… Operatia a fost de succes, pacientul a supravietuit, însa nu a mai putut aduna niciodata noi memorii! A ramas ce era înainte de operatie, crezând mereu ca e la fel de tânar! De câte ori gasesc aceste experimente sunt uimit… Ce sunt eu atunci, doar memoriile pe care le-am adunat? Va las si pe voi sa filozofati mai departe…

În 1980 au celebrele experimente ale lui Libet, unde s-a aratat ca decizia de a misca un deget sau altul este luata de creier cu o jumatate de secunda înainte ca noi sa fim constienti de ea! Constiinta îsi asuma doar pe nedrept o decizie facuta deja de alta parte din creier (furt intelectual!). Uriase implicatii etice… Cartea însa prezinta si alte experimente care sustin aceste masuratori, ai zice ca treaba este acum dovedita, desi pe net mai sunt unii cercetatori care cârâie pe ici pe colo cum ca n-ar fi adevarat… Daca ne luam dupa carte, e dovedit… Eu am în cap niste experiente cu copii sa verific daca asa e, nu am avut înca timp sa le fac, va dau de stire când oi încerca…

În 1981, Roger Sperry primeste premiul Nobel pentru experientele sale pe pacientii split-brain. Ei sunt pacienti cu epilepsie carora li se separa cele doua emisfere. Experimentele sunt fascinante, si ele sugereaza în prima faza cum constiinta este localizata în emisfera dominanta (stânga la dreptaci). Cu alte cuvinte, constiinta nu este constienta de ce se întâmpla în cealalta emisfera la acesti pacienti, pentru ca emisferele sunt separate. Doua sugestii. Vedeti aici explicarea frumoasa a acestor experiente: http://nobelprize.org/educational/medicine/split-brain/index.html. Si doi, cautati pacienti pe youtube cu aceste probleme. Cele mai multe dintre ele sunt dureroase (copii cu epilepsie, adolescenti cu comotii cerebrale, etc.).

În 1995 sunt descoperiti neuronii oglinda, descoperire facuta din întâmplare. Atunci un cercetator ce mima strâmbaturile unei maimute (în timp ce ea se uita linistit la el), a vazut cum activitatea neuronala a creierului maimutei era identica cu cea în care maimuta însasi s-ar fi strâmbat. Bang! Neuronii oglinda sunt responsabili de empatie, deoarece cu ajutorul lor putem simti emotiile unei alte persoane care face ceva. De exemplu, daca vedem o fata speriata, simtim si noi sperietura, si de asta sunt responsabili neuronii oglinda. Unii zic ca ei dezvoltat constiinta atunci când acesti neuroni oglinda s-au „uitat” nu la altii, ci în propriul nostru creier… E doar o ipoteza înca neverificata…

Pun mai jos o poza cu structura interna a creierului. Pe poza sunt câteva elemente cu functiile lor.

cortexul – aceasta este cunoscuta parte striata a creierului, ca o omleta ce a crescut prea mult in tigaia închisa.
amigdala – rol în emotii. Primeste de exemplu direct informatie de la partea din cortex ce se decodifica mirosul si reactioneaza daca detecteaza un miros care aduce aminte de ceva periculos. Amigdala poate stoca memorii puternic emotionale. Ce emotii poate avea soarecele bagat într-o cusca în care a stat mult o pisica… Genereaza în esenta doua tipuri de raspunsuri la pericol: ori stai nemiscat, ori fugi.
hipocampul – formarea si recuperarea de memorii, senzatia de spatiu. Aici sunt experientele transformate în memorii.
hipotalamusul – controlul temperaturii si a altor sisteme vitale, însa este implicat si în constiinta, emotie si instincte. Influenteaza raspunsuri automate la situatia corpului (de exemplu creste bataile inimii) si initiaza senzatii ca cea de foame, spaima sau suparare.
talamusul – redirectionare a informatiei de la senzori
cerebelul – controlul miscarilor automate (inconstiente) ale corpului. Se foloseste din plin de predictie, iar de multe ori constiintei îi este lasata doar decizia majora (merge la stânga sau la dreapta) urmând ca cerebelul sa coordoneze miscarea, în afara constiintei.
corpul calos – face legatura dintre cele doua emisfere cerebrale
glanda pituitara (hipofiza)- masterul sistemului hormonal (hormonii sunt molecule ce transmit semnale de la un organ la altul, multe circulând odata cu sângele). Glanda pituitara face hormoni cu care controleaza si alte glande (tiroida de exemplu)
trunchiul cerebral – implicat în activitatile automate, ca de exemplu miscarea ochiului atunci când urmarim un obiect în deplasare. Joaca un rol important si în activitatile inconstiente: respiratia, bataile inimii, tensiunea arteriala, etc.

Iata câteva caracteristici generale ale creierului:

Functiile low-level sunt bine localizate în creier, ca de exemplu perceperea senzatiilor. Functiile high-level (ca memoria, limbajul) sunt împrastiate în mai multe zone din creier.

Plasticitatea creierului: daca o persoana învata ceva, partea din creier care se ocupa cu acea sarcina va creste fizic (spune cartea) si va deveni în acelasi timp mai eficienta (oare deoarece creste fizic numarul de conexiuni dintre neuroni din acea parte din creier?).

Creierul scade în greutate cu aproape 10% pe tot parcursul vietii, pentru ca unii neuroni mor si nu sunt înlocuiti.

Desi cântareste doar 2% din greutatea corpului, creierul foloseste 20% din rezervele de glucoza (energie). Pentru ca nu poate stoca glucoza, creierul trebuie sa primeasca constant glucoza prin sânge. Daca nu are oxigen sau glucoza creierul moare în maxim 10 minute.

Fluidul cerebral (circulând între cortex si craniu) are rolul de a absorbi socurile fizice. El alimenteaza creierul cu proteine, glucoza si globule albe pentru a proteja creierul de infectii.

Partea din stânga a creierului dreptacilor este dominanta în limbaj, analiza matematica, etc. Cea din dreapta este dominata de abilitatile creative, cele vizuale etc.

Iata acum tot felul de sindromuri speciale ale creierului ce ne pot învata cine suntem:

Sindromul mâinii straine (tradus din „alien hand syndrome”). Aici mâna pacientului se misca de una singura, de parca are proprie vointa! Apare si la unii pacienti split-brain, ca de exemplu aici
%http://www.youtube.com/watch?v=H0uaNn_cl14
Ca si in video, atunci când pacientul vede ca mâna face altceva ce vrea el, are si senzatia ca nu mai e mâna lui… Aceasta întareste supozitia unora cum ca definitia a ceea ce este corpul nostru se bazeaza pe relatia cauzala dintre intentie si rezultat… Daca aceasta relatie cauzala nu mai e întâlnita, atunci membrul nu mai e simtit ca al nostru… Uitati si aici un un conflict extrem de interesant pentru pacientii split-brain
%http://www.youtube.com/watch?v=p9Glq9SVSxQ

Sindromul celui închis în sine (tradus de mine din „locked-in syndrome”): Pacientul simte si vede ce este în jur, dar nu poate transmite nici un fel de raspuns, nu poate vorbi, nu poate misca mâna, etc. (accident cerebral). Asta duce cu gândul la celebrul film „The Awakening”. În mod asemanator, exista pacienti care au iesit din coma si care au povestit apoi ca erau constienti în timpul comei! Desi putini, ei povestesc cum auzeau ce se vorbea… Mai mult, exista experimente fMRI care arata cum pacientii în starea vegetativa (ceva mai putin drastic decât coma…) aud, pentru ca ei îsi activeaza partile din creier asociate sarcinilor care le sunt cerute… Deci ei aud si deci sunt constienti! Atâta doar ca nu pot comunica cu exteriorul, sunt paralizati si închisi în ei… Dar unii dintre ei sunt deci constienti!!!

Sindromul „synaesthesia”: atunci când informatia de la un simt (senzor) ajunge la o alta parte din creier decât la cea care era destinata sa ajunga. Asa de exemplu unii vad cifrele ca având culori diferite, desi ele sunt toate gri. Alti pacienti „vad” sunetele sau „aud” imaginile… Fascinat, sa te uiti la un tablou de Rembrant si sa auzi de fiecare data cum bate un ciocan într-un stil specific… Unde sunt suprarealistii sa faca picturi speciale pentru cei care aud imaginile?

Sindromul multiplelor personalitati (tradus din „dissociative identity disorder”). Un om devine când o persoana când alta, dar niciodata cele doua împreuna! Ca si cum ar fi doua constiinte în creier, localizate în regiuni diferite, care iau pe rând control asupra corpului. Eu am vazut filmul „Sybil” despre un caz real, însa apoi am aflat ca exista dubii cum ca acel caz chiar este real.. Nu stiu atunci cât de reala este aceasta boala mentala (mai multe personalitati în acelasi creier) dar daca este, pune probleme serioase ideii ca in corp se afla mereu un singur suflet…

„Blindsight”: unii oameni orbi spun ca nu vad nimic si totusi pot ghici corect directia de miscare a unui obiect din fata lor! De ce? Pentru ca ceea ce îi face orbi este o întrerupere a canalului de comunicatie de la ochi la constiinta. Cu toate acestea, informatia scapa mai înainte pe niste canale inconstiente, si este totusi procesata într-o alta parte de creier, inconstient! Pacientul nu vede, dar „ghiceste” corect directia de miscare a obiectului, fara sa îsi dea seama cum face asta…

În epilepsie toti neuronii se descarca deodata, în continuu, un timp finit. În imagistica magnetica (fMRI) se vede clar cum avalansa asta se produce în tot creierul. Atunci constiinta se pierde.

Sindromul vietii statice („Still life”): deteriorarea neuronilor din zona care proceseaza miscarea. Pacientul vede lumea ca o colectie de fotografii statice. Pentru ei viata este dificila caci, ce exemplu, nu pot turna usor apa în pahar: apa li se pare înghetata si apoi fragmentata din când în când (de la o fotografie la alta)

„Prosopagnosia”: Aici este vatamata regiunea în care se proceseaza imaginea fetelor oamenilor. Ca atare, ei nu mai recunosc persoane, nici macar propriul sot sau sotie..

„Visual agnosia”: inabilitatea de a recunoaste obiectele care se vad…

„Aphasia” este pierderea capacitatii de a produce sau întelege limbajul. Apare în urma unui traumatism cranian, spun ei, când sunt distruse parti din cortex importante în functia limbajului. Are multe de forme, de exemplu cele în care pacientul poate scrie cuvinte, dar nu le poate citi, sau poate cânta dar nu poate vorbi! Un alt caz este cel în care pacientul este incapabil sa înteleaga limbajul, dar el nu este constient de acest lucru… Interesant, nu? Ca si cum ar fi uitat ca exista pe lumea asta limbaj si nu îl mai deranjeaza ceea ce pentru el nu mai exista…

Mirosul orb: capacitatea de a mirosi ceva fara a fi constient de asta (cercetarea a fost facut cu fMRI)

Experientele de senzatie de iesire din corp („out-of-body experiences”) au loc atunci când interpretarea pozitiei organismului nu este în acord la toate simturile (nici cu ceea ce este el în realitate). Medicamentul „ketamine” de exemplu poate genera experientele de iesire din corp în oameni normali. Unii dintre pacientii pe ketamina spun ca au senzatia ca zboara deasupra corpului si îl privesc.

Hiperlexia este capacitatea copiilor de a citi/scrie foarte bine, însa ei au probleme în întelegerea cuvintelor vorbite. Pe de alta parte, dislexia afecteaza cam 5% din populatie.

„Catatonia” este o stare ce apare la unii schizofrenici, în care pacientul ramâne blocat, în nemiscare, pentru mai multe zile! Interesant este ca el nu îsi misca aproape nici un muchi, ramâne înghetat în starea initiala, care este una dintre cele mai obisnuite (citit carte, etc.). Un om normal nu poate face asta. În aceasta stare nivelul de dopamina scade la nivele record iar pacientii raporteaza o lipsa a senzatiei de trecere a timpului. Un film artistic rusesc în care poate apare aceasta situatie este: http://www.youtube.com/watch?v=q5fAKaPfJMc

Durerea membrelor amputate („phantom limb”). Nu ar trebuie sa existe, caci membrul lipseste. Durerea nu este datorata circuitelor nervoase întrerupte de amputare, ci de reorganizarea neuronilor din creier, spune Ramachandran. Astfel, neuronii de la pielea de pe fata omului se lipesc de partea din cortex care reprezinta membrul amputat. Atunci când atingem fata ne doar membrul amputat…Sindromul se trateaza cu o oglinda în care se vede membrul care exista, creând iluzia ca membrul amputat nu mai este amputat… Implicatia mi se pare uriasa, caci ea sugereaza cum senzatia de durere (qualia, cea subiectiva) este datorata în principal asociatiilor pe care le face în creier! Observatia merge mai departe în directia definitiei „eu”lui, caci exista experiente în care zona de unde vine durerea (sa zicem degetul) nu este confirmata cu celelalte simturi (vizual sau „proprioperception”, cea care „simte” organele interne). Omul este confuzionat, caci nu stie precis de unde vine durerea. Si astfel ajungem mai departe, la „out of body experiences”, care se joaca cu o amestecatura de simturi pacalite ca saracul om nu mai stie ce sa creada, si crede ca se afla în alta locatie… Este acest atac asupra senzatiei subiective (qualia) cel care are un potential urias în cercetare si în interpretarea constiintei.

Durerea obisnuita (în continuarea celor de mai sus) este data de senzori speciali de durere, localizati în special în piele. Sunt doua tipuri de fibre nervoase pentru detectia durerii, unele localizate la câtiva milimetri sub piele, si celelalte mai adânc. Semnalul ajunge de la piele la creier si este interpretat ca durere (devine senzatie subiectiva, qualia). Nu asa de simplu însa! Durerea nu este simtita pâna când creierul nu interpreteaza semnalele ce indica leziunea… Deci mai este un pas pâna la senzatia subiectiva (qualia) ce are din nou de-a face cu procesarea informatiei… Aceasta senzatie subiectiva (qualia) pare astfel sa fie legata de mecanismul de procesare din creier, si deci nu de vreun organ sau altul. Tipul de durere (viscerala, de deget, etc.) pare sa iasa din combinatia semnalelor de durere prezente de la senzorii specializati si localizarea lor în organism. Si aici e loc de cercetare, caci putem pacali procesarea creierului crezând ca durerea vine din alta parte… Loc de experimente cu copii, desi nu putem anula „proprioperception”. În carte este un exemplu cu durerea de mâna la un atac cardiac. Caci, desi exista exista câtiva senzori care vin de la inima (nu multi) spunând ca e durere, creierul primeste mult mai multe semnale de la mâna (acolo unde sunt mai multi senzori) si interpreteaza gresit durerea ca venind de la mâna… Deci avem atac cardiac si ne doare mâna… Unde sunteti voi filozofi empiristi sa vedeti cum se joaca azi cercetatorii cu simturile?

Citez: „Senzatia de durere nu este cauzata numai de rana. Pentru a simti durerea, aceasta trebuie sa devina constienta. Este necesara atunci si activitatea altor parti din creier, ca cele implicate în emotie, atentie si importanta. Dezavantajul este ca aceste activitati extra pot crea senzatia de durere în absenta cauzei fizice!” De fapt, durerea are în creier o asa mare influenta, încât în imagistica se vede cum aproape o treime din cortex este ocupata cu procesarea informatiei atunci când e durere… Cam cum zicea Marvin Minski, durerea este un efect de avalansa în creier de care acesta încearca sa scape prin toate mijloacele controlabile pe care le are la îndemâna (de exemplu retragerea membrului afectat din preajma sursei de durere). În plus, amplitudinea durerii poate fi influentata de neuroni dei control (e cunoscut exemplul soldatilor în bataliile din transee care nu mai simt glontul ce le patrunde adânc în mâna…). Sau de exemplu, victimele care au dureri de la arsuri vor avea o durere mai mica daca se joaca un joc virtual ce are loc undeva la Polul nord, unde e rece… Mesajul e clar, daca senzatia de durere însasi este un artifact al procesarii din creier, ea poate fi influentata… Cum ramâne atunci cu subiectivitatea senzatiei, aceasta qualia?

„Deja vu” are loc atunci când o recolectie din memorie este clasificata gresit ca si „familiara”.

„Congenital analgesia”: o lipsa de nervi de durere din corp, deci pacientul nu simte durerea! Desi pare dorita, conditia e periculoasa, din motive ce tin de supravietuire si capacitatea de a recunoaste un pericol…

Savantii autisti au capacitati remarcabile într-un domeniu. Mie cel mai mult îmi place asta care deseneaza perfect din memorie:
%http://www.youtube.com/watch?v=dAfaM_CBvP8

Somnambulismul este real. El se produce în timpul somnului, când orice este în creier nu are voie sa controleze muschii. Atunci însa când acest blocaj de control al muschilor este ridicat, ramânem în somn, dar muschii reactioneaza la ce este în creier. Daca ei primesc semnalul sa se urce pe casa, se urca, iar persoana respectiva ramâne în tot timpul asta în somn, ca si cum ar dormi în pat… Somnambulii pot face actiuni complexe (conduce masina, îmbraca etc.), însa ele fac doar acele lucruri stocate în partea inconstienta a creierului (acolo unde se afla de exemplu cum conducem masina, care acum e un reflex facut inconstient si în timpul zilei).

Situatia când recunosti o persoana, stii cine e ea, dar nu mai simti ca e de fapt chiar copilul tau, nu te mai simti asatat de el… Se poate. Caci informatia procesata vizual (în cortexul vizual, spate) este trimisa la cortexul frontal (unde e constiinta probabil) pe doua cai: una neutra si una care trece prin sistemul limbic (ce proceseaza emotiile). În mod normal se reunesc cele doua cai în cortexul frontal si spunem, da, asta e Ion, fi-miu, îl iubesc. Daca însa circulatia pe parte limbica este întrerupta (atac cerebral), atunci doar primul canal de comunicatie functioneaza si zic: Da, asta e Ion, fi-miu, dar nu îmi spune nimic persoana asta, nu ma simt deloc atasata de ea! Va sa zica, dragostea de oameni poate fi afectata printr-un atac cerebral, caci ea pare sa fie o simpla conexiune între anumiti neuroni. Pâna si aici neurologia ataca etica, caci dragostea de oameni pare ca are suport fizic, e o simpla conexiune neuronala…

Iata mai departe tot felul de observatii pe care le-am adunat din carte:

Sistemul limbic din creier este o colectie de organe (amigdala, hipotalamus, hipocamp, etc) care coordoneaza raspunsul emotional al corpului. Cred ca unii îl si numesc „creierul reptilian”, pentru ca emotiile sunt aproape animalice (frica, spaima) desi cauza lor poate fi cât se poate de rationala (plata de taxe de exemplu).

Mai putin de 10% din celulele din creier sunt neuroni, cele mai multe sunt celule de suport, ca de exemplu celulele glia.

parte din neuronii oamenilor orbi sunt „furati” de celelalte simturi, de aceea de exemplu ei aud mai bine…

Creierul este burdusit de informatie senzoriala de care nu suntem constienti, ca de exemplu atunci când mergem pastrându-ne echilibrul (în creier este un du-te vino de informatie de la muchi la senzori).

Ochiul are 125 milioane de celule receptoare.

parte din informatia vizuala poate fi procesata într-o fractiune de secunda, pentru a reactiona imediat în fata pericolului. Cu toate acestea, marea majoritate a informatiei de la ochi are nevoie de o jumatate de secunda pentru a fi procesata si recunoscuta de constiinta.

Oamenii au 1000 de receptori olfactivi, dar pot detecta 20000 de molecule. Un câine poate mirosi un om de la distanta dupa numai câteva molecule!

Memoria unei imagini scade în câteva zile, dar cea a mirosului poate tine ani sau chiar zeci de ani! Probabil rol evolutionar. Desi, în mod normal, hipocampul este cel care se ocupa de readucerea memoriilor în constiinta, se pare ca el nu joaca un rol important în procesul de amintire a mirosurilor. Rezultatul este folosit de agentii imobiliari, care spun ca e bine sa faci cafea în casa, sa se împrastie mirosul în casa, pentru a aduce amintiri placute cumparatorului…

Gustul are rol evolutionar: substantele toxice tind sa aiba un gust urât. Un alt exemplu este cel al mâncarii ce îti face rau, si care este repulsiva apoi chiar multi ani… Partea interesanta este cum o senzatie cu utilitate pur evolutionara (ca gustul) s-a putut transforma în senzatie subiectiva („qualia”, cum spun filozofii).

Este frumos de vazut cum raspunsurile creierului pot fi si constiente si inconstiente. De exemplu, la frig ne putem acoperi cu o haina (constient) dar si începe tremura (inconstient). Oare vreodata aveam control si asupra unora dintre raspunsuri care sunt constiente? Sau invers, ce putem învata si baga în inconstient, de exemplu munca? Sa muncim cu inconstientul si sa fim constienti de infinitatea spatiului, nu e frumos?

Corpul îsi mentine greutatea utilizând hormoni care initializeaza senzatia de foame sau satietate. Ca o recompensa dupa mâncare sau sex, creierul elibereaza hormoni denumiti „opiati”, care creeaza senzatia de placere. Problema este ca ei creeaza si dependenta. De unde sucurile pline de zahar ce ne înlocuiesc astazi apa de la fântâna… Lipsa de apa produce descresterea concentratiei de fluid din sânge, deci o crestere a salinitatii, iar sistemul endocrin raspunde prin reactii ce creeaza senzatia de sete… Melatonina este un hormon creat de glanda „pineal”, a carui intensitate depinde de lumina. El controleaza astfel ciclul zi-noapte.

De miscari constiente si inconstiente se ocupa parti diferite de creier. Mai întâi se învata procesul, iar învatarea este de cele mai multe ori constienta. Apoi însa procesul are loc automat în creier, fara controlul direct al constiintei (de exemplu condusul masinii, în acelasi timp cu vorbirea, sau cititul cuvintelor dintr-o carte în acelasi timp cu imaginarea situatiei). Constiinta este de obicei asociata cu procese care au loc în partea frontala a cortexului.

Semnalele de la senzori ajung la creier aproape imediat, însa procesarea pentru a deveni constiente ia o jumatate de secunda, ca si prepararea corpului pentru reactie. În acest caz, supravietuirea ar fi compromisa în multe cazuri. De aceea creierul utilizeaza si raspunsul inconstient, care este mult mai rapid. Un exemplu este coborârea scarii, unde miscarea este inconstienta (vorbim) si devine constienta abia dupa ce realizam ca lipseste o treapta, prea târziu însa pentru a evita caderea. În carte este un exemplu mult mai frumos al jucatorilor din tenis. Astfel, informatia constienta despre pozitia mingii apare abia dupa ceva fractiuni de secunde, si anume atunci când mingea atinge terenul nostru de joc. Prea târziu pentru a reactiona corect. Si atunci, cum putem juca tenis? Ei bine partea inconstienta din creier deja a vazut mingea, a previzionat traiectoria ei, a luat decizia si a trimis deja informatia la muschi! Când mingea atinge terenul nostru, noi devenim constienti de pozitia ei dupa lovitura, dar partea inconstienta din creier a pus în miscare deja corpul! Desigur, noi suntem constienti mereu de pozitia mingii, numai ca peste o jumatate de secunda mai târziu… Cu toate astea jucam tenis, prin intermediul inconstientului… În creier dam timpul inapoi, cum zice Libet.

Neuronii oglinda sunt distribuiti în multe zone ale creierului. Ei sunt fiziologic identici cu neuronii obisnuiti, însa functia lor este sa semnalizeze si sa proceseze informatia atunci când altcineva executa o sarcina. Din cauza lor avem empatie, simtim ce simt si altii… Deci atunci când vezi pe altcineva ca face un lucru, creierul tau face si el acelasi lucru…

Emotiile par sa fie senzatii constiente, însa ele sunt mai bine definite ca „miscari interne” ale creierului, reactii psihologice construite pentru a face fata pericolelor. De cele mai multe emotii nu suntem constienti… Emotiile se produc în sistemul limbic, o colectie de parti ale creierului localizate în centru. Pentru ca emotiile circula în creier, unele dintre ele devin percepute ca fiind constiente. Si pasarile au emotii dupa aceasta definitie tehnica, caci bataile inimii lor cresc atunci când vad un pradator… Semnalele de miros ajung direct la sistemul limbic, de aceea se crede ca mirosul a fost primul care a produs emotii în urma evolutiei… Emotiile pot si pozitive, prin inhibarea celor negative si prin secretia de dopamina.

Amigdala actioneaza ca o magazie de emotii bune si rele, în mod special pentru emotiile traumatice. De aceea este greu de a scapa de emotii în urma traumei, pentru ca amigdala nu poate fi controlata de constiinta! Desi interpretarea emotiilor a evoluat odata cu creierul, retinem înca în creier natura animalica din care provin. De aceea, o imagine amenintatoare este înregistrata rapid de amigdala, care provoaca emotia înainte ca noi sa fim constienti de ce se întâmpla!

În oameni, emotiile sunt percepute ca senzatii puternice, desi amigdala nu intra sub incidenta constiintei. Asta pentru ca exista un flux de informatii du-te/vino între amigdala si cortex, iar constiinta pare mai localizata în cortex…

Sistemul de dorinta si recompensa lucreaza cam asa: Prima data apare stimulul. Acesta este înregistrat de sistemul limbic, cel care creeaza astfel o dorinta. Dorinta ajunge în cortex, ceea ce înseamna ca noi devenim constienti de ea. Pe de alta parte, dorinta initializeaza eliminarea neurotransmitatorilor, ca opium… Acestia determina si cresterea nivelului de dopamina, pentru a simti o satisfactie.

Apropierea fizica de o persoana de sex opus determina glanda pituitara (hipofiza) sa elibereze hormonul denumit oxitocina în sânge, care are rezultat o senzatie placuta. O alta situatie este cea în care bebelusul vede mama, caci atunci se elibereaza dopamina. Toate acestea pun în functiune sistemul neuronal de recompensare… Sa fie dragostea de parinti sau de copii doar aceasta recompensa hormonala a creierului?

Atunci când citim emotia de pe fata altuia, o refacem automat noi însine în creier. Asa au aratat niste cercetatori care au utilizat TMS (transcranial magnetic stimulation) pentru a bloca functionarea unei parti din creier (da, exista un astfel de aparat!). Apoi când subiectii nu au mai putut mima o emotie (ca aveau partea respectiva din creier blocata) nici nu au mai putut-o identifica la altii… Cu alte cuvinte, cine nu recunoaste la altul bunatatea, înseamna si ca nu o are în sufletul lui, simplist spus…

Oamenii sunt unici între animale în capacitatea lor de a minti… Ce evolutie reusita, nu-i asa?

Partea frontala a cortexului este cea mai dezvoltata la oameni, si ea este responsabila pentru actul de gândire rationala, constiinta si alte sarcini ca organizare, planificare, etc.

Va mai aduceti aminte povestea lui Anton Pann când se lua cascatul de la unul la altul? Azi se pare ca cercetatorii au ajuns la concluzia ca procesul este o maniera inconstienta de a sincroniza comportarea de grup!

„Eu”-l se poate defini în mai multe feluri: prin limita fizica a corpului nostru, ca surse originare ale actiunilor corpului, sau ca o componenta a unui sistem social.

Niste cercetatori au avut surprinzatoarea idee sa vada unde este localizata înregistrarea durerii fizice si celei psihice (ca cea generata în urma pierderii unui concurs). Concluzia? Si durerea fizica si durerea psihica sunt localizate în aceeasi zona, denumita „anterior cingulate cortex”! Cu alte cuvinte, avem dreptate sa spunem ca ne doare sufletul… De aceea sunt unii psihologi care spun ca durerea psihica este diferita de cea fizica numai prin aceea ca nu este localizata precis undeva în corp… Ca atunci când ne doare asa de rau sufletul si avem senzatia unei dureri fizice pe undeva prin corp, dar nu stim precis unde… Durerea psihica s-a dezvoltat probabil in urma evolutiei darwiniste din durerea fizica, cu ajutorul acelorasi circuite neuronale….

Folosind o gramada de aparate de rezonanta magnetica (fMRI), cercetatorii au reusit sa identifice zonele din creier ce joaca un rol în moralitate sau altruism. Tehnic, nu pare mare lucru, însa sa stii precis ce parte din cortex va lucra atunci când iei decizia sa ajuti un om este deja o problema fundamentala de etica… Cazul lui Phineas Gage de mai sus, care a devenit practic un alt om (cu o alta morala) în urma unui accident ce i-a distrus o parte din creier. Sistemul lui de morala a fost dat peste cap pentru ca unele dintre regiunile creierului nu mai functionau, erau moarte. Cum noua tehnica TMS mentionata mai devreme începe sa fie din ce in ce mai populara, nu ma îndoiesc ca cercetarile se vor înmulti. În TMS poti bloca intentionat functionarea anumitor parti din creier, de exemplu cele implicate în morala. Tehnica este non-invaziva, caci câmpul magnetic este aplicat din exterior. Atunci, la apasarea unui buton, faci dintr-un om bun un om rau, sau invers, cine stie?

Psihopatii au nivele scazute de activitate în amigdala în comparatie cu altii, atunci când li se prezinta evenimente potential traumatice. Ei deci intrinsec nu au emotii mari de frica…

Autorii cartii continua sa vorbeasca de constiinta cum ca ar fi localizata numai într-una din cele doua emisfere. De exemplu, în anestezie se foloseste un test WADA, când se anesteziaza o emisfera din cele doua, sa se vada daca limbajul este localizat în aceeasi emisfera ca si constiinta…

Limbajul este localizat în doua zone principale, ambele localizate într-o singura emisfera: zona Broca (pentru vorbire) si zona Wernicke (pentru întelegere). Între ele exista o comunicatie permanenta, caci silabisim de multe ori în gând cuvintele fara sa le pronuntam si vrem sa aflam semnificatia cuvintelor pe care le citim sau auzim. Un copil bilingv îsi mareste numarul de conexiuni dintre neuroni si va avea abilitati cognitive mai mari. Plus ca vitalitatea creierului se va pastra pâna la vârste mai înaintate pentru copii bilingvi, spun ei…

Exemplul uluitor al gorilei Koko, care a fost învatata sa comunice cu oamenii prin limbajul surdo-mutilor! Ea cunoaste aproape 2000 de cuvinte si face propozitii mici! Nici eu nu am crezut, pâna când nu am vazut cu ochii mei pe Youtube. Cine e interesat, sa caute video-ul „A talking gorilla” pe youtube.

În urma unui atac cerebral, pacientul poate pierde capacitatea de a vorbi. Dar daca acest atac are loc la o vârsta mai frageda, capacitatea de a vorbi se poate transfera în cealalta emisfera cerebrala!

Limbile straine diferite diferite sunt stocate în parti diferite din creier, au arat studiile pe copii bilingvi! Frumos, nu? Aceasta pentru a nu exista o interferenta între cele doua. De aceea, vatamarea unei portiuni din cele doua poate duce la pierderea unei limbi straine, însa cealalta ramâne intacta! Cazul lui Nobel care a murit în Italia vorbind numai limba materna, când toate asistentele erau obisnuite sa vorbeasca cu el în italiana…

Memoria este definita ca re-experimentarea unor evenimente din trecut. Ea are loc prin descarcarea sincrona a neuronilor, aceeasi neuroni care erau implicati în experienta originala… Practic, neuronii se descarca într-un fel anume când învatam ceva. Mai târziu ei se descarca în acelasi fel când se recolecteaza acea memorie. Daca ne aducem aminte de mai multe ori acelasi lucru, atunci este mai usor pentru setul respectiv de neuroni sa se descarce împreuna. Înseamna ca ne aducem aminte mai repede, deci ca am învatat! Sunt doua aspecte, faptul ca ceea ce se schimba atunci când învatam ceva este de fapt taria conexiunii dintre neuroni (sinapsele). Al doilea, este ca mai multe memorii se aduna la aceeasi locatie fizica fara sa interfereze prea mult (desi interfereaza!). Acest aparent paradox (memorii în aceeasi locatie fara sa interfereze si cu capabilitatea de a forma unele noi) este studiat de asa-numitele retele neuronale.

Memoriile de scurta durata sunt stocate în partea frontala a cortexului. Acolo se memoreaza si planul unei actiuni (ce vrem sa facem). Cele de lunga durata (ca de exemplu memoria miscarilor atunci când conducem o bicicleta) sunt stocate mai înspre centrul creierului. Mersul pe bicicleta este un exemplu de memorie procedurala, care odata învatata si deci stocata, devine inconstienta (putem merge pe bicicleta si ne gândi la altceva în timp ce mergem). Undeva mai târziu în carte scrie cum somnul are un rol în învatare, caci în timpul somnului memoriile se mai iau din cortex si rescrie mai înspre centru, proces supervizat de hipocamp în timpul somnului adânc (procesul are lor pentru a crea spatiu pentru noi informatii în cortex)… Ce am învatat deci, poate deveni memorie pe termen lung, desi procesul are loc probabil si în timpul învatarii în parte.

Memoria este mult mai complexa decât un simplu fapt (se tine minte eventual si mirosul, emotia, mai multe aspecte). De aceea putem spune ca memoria unui eveniment este împrastiata în bucatele în diverse zone ale creierului.

Memoriile declarative (episoade si fapte) sunt create si recuperate sub coordinarea hipocampului, însa bucatile memoriei sunt împrastiate în tot creierul. Fiecare element al memoriei (sunet, cuvânt, imagine, emotie) este stocat în acea parte de creier care a creat original fragmentul. Când experienta este recolectata, reactivam aceasi colectie de legaturi neurale pe care le-am traiti original cu experienta. Amintirea unui câine este stocata în parti diferite: culoarea lui în cortexul vizual (pe undeva prin spatele capului), numele lui în partea de limbaj si miscarea acestuia în regiunea de creier care interpreteaza miscarile.

Cum se aseaza memoriile pe structura neuronilor nu mi se pare asa de bine explicat în carte. Încerc sa înteleg ce vor sa spuna cu un exemplu propriu. Vreau sa învat litera A (sunt copil). Ceea ce trebuie sa fac este sa creez o legatura între imaginea literei A si sunetul ei. Atunci, când învat litera A, aflu de la învatator cum suna si o sa încep sa silabisesc. De aceea la început trebuie sa fortez creierul ca atunci când vad imaginea (sa zicem ca asta e asociata unui singur neuron) sa aud sunetul (un al doilea neuron). Prin intermediul altor neuroni (din constiinta!) fortez sistemul de neuroni ca, atunci când primul neuron (imaginea literei A) se descarca sa se descarce si al doilea dupa el (sunetul literei A). Sa zicem pentru simplitate ca cei doi sunt unul lânga altul. Imaginea fizica este asta: primul se descarca, urmat de al doilea („ajutat” sa se descarce si de neuronii din constiinta prezenti în procesul de învatare). La interfata dintre cei doi se afla sinapsa. Daca primul se descarca urmat de al doilea, compozitia chimica se schimba, ceea ce îmi pot explica simplu printr-o scadere de rezistenta. Mai târziu, când nu mai am neaparat constiinta prezenta (neuronii ajutatori), când primul neuron se descarca, se va descurca automat si al doilea (pentru ca rezistenta dintre ei a scazut)! Deci când vad litera A aud usor sunetul produs de aceasta… În termeni tehnici asta se numeste „long-term potentiation”. Procesul a devenit si inconstient in timp…

Memoria este alterata de fiecare data când este adusa la suprafata, tocmai pentru ca atunci se pot rescrie legaturile dintre neuroni. În plus, capacitatea de recolectie este mai mare atunci când toti stimulii initiali sunt prezenti (nu numai imaginea unei persoane de exemplu, dar si vocea ei ori lumina de afara).

Inteligenta ar fi cica data de viteza de circulatie a informatiei între cortexul frontal si lobii parentali, locul unde se integreaza informatia de la senzori.

Nu putem face doua lucruri dintr-o data care necesita aceeasi colectie de neuroni. De exemplu sa ascultam si sa citim, caci folosim aceeasi parte din cortex pentru recunoasterea limbajului. Putem însa asculta si privi o panorama frumoasa.

Oricine poate fi creativ, dar cei care au constiinte acumulate si îsi pot pune din când în când creierul într-o stare de asteptare („idle”) sunt mai de succes. Creativitatea si nebunia au câteva lucruri în comun, zice în carte! (nu ca nu stiam si noi…). Umorul este asociat creativitatii, caci ambele presupun conexiuni nebanuite între partile unei probleme (si asta cam banuiam, nu?).

„Believing is seing”. Ideea este ca atunci când credem, ne asteptam la niste rezultate (ca de exemplu Dumnezeu sa intervina) si apoi vom asocia rezultatele acestor asteptari ale noastre. Daca vedem ca tocmai atunci copilul s-a oprit din traversarea strazii, înainte de un posibil accident, banuim ca ar putea fi interventia directa a divinitatii.

Michael Persinger a creat ceea ce se poate traduce prin „casca a lui Dumnezeu” (God Helmet). El spune ca excitând magnetic creierul putem indice experiente religioase. Practic, punem casca pe cap, dam drumul la câmpul magnetic si ne vine dorinta de a face o rugaciune… Sunt sceptic însa, a încercat-o si Dawkins si nu a simtit nimic (cautati dupa „god helmet” pe youtube)… În plus, o vindea pe net cu câteva mii de dolari, însa acum nu o mai vinde, bussiness-ul nu mai e de succes…

Iluziile apar când datele senzoriale (sau interpretarea lor) se contrazice cu asumptiile dupa care lucrurile ar trebui sa fie. Iluziile ambigue sunt cele în care se pot vedea de exemplu doua imagini. Creierul nostru converge mereu numai la una dintre cele doua, niciodata a amândoua! Desigur, convergenta este influentata de prejudecatile stocate deja în creier.

Constiinta are diferite moduri, ca de exemplu: emotiile, senzatiile, gândurile sau perceptia. Constiinta se manifesta esential în trei maniere: constientizarea momentului (nu se scrie în memorie, doar reactii brute, ba tâmpitule…), constientizarea cu memorare (învatarea de exemplu);i constientizarea faptului ca suntem constienti (auto-constiinta).

Atentia (cruciala în constiinta) poate parea continua, însa rar se întâmpla sa pastram concentrata atentia pentru un timp îndelungat asupra aceluiasi lucru…

Memoria unei imagini nu alege decât câteva caracteristici ale imaginii, nu toti pixelii…

Pentru neurologi, meditatia nu este decât o „stare alterata a constiintei”. În starea normala alteram între concentrare, vise cu ochii deschisi, sau constientizare relaxata.

Hipnoza, spune cartea este reala si este folosita ca tratament. În starea de hipnoza pacientul se concentreaza doar asupra unui lucru sau sentiment. În aceasta stare ei sunt foarte influentabili de sugestia hipnotismului. De aceea se poate folosi la tratamentul pacientului („nu mai mânca ciocolata, are gust urât…”)

Ciclurile din somn (trezire, REM somn usor, somn adânc) sunt controlate de neurotransmitatori (cei care mediaza interactia dintre sinapse). REM este „rapid eye movement” perioada de somn când visam des. În somnul adânc avem vise fara sens pe care le uitam imediat. În REM creierul e mai activ si produce realitati virtuale. Lobii frontali din cortex, care se ocupa de interpretarea critica, sunt blocati, asa ca în vis acceptam chiar si cele mai ireale evenimente, fara sa ne întrebam de ce este asa… În visele lucide, ne dam seama ca suntem în vis. Astea au loc când lobii frontali sunt reactivati în somn, dându-ne seama acum de realitate si vazând ca suntem în vis…

Creierul nu vede un video continuu al imaginii, ci doar imagini una dupa alta, la fiecare 0.05 secunde (50Hz). Creierul trebuie atunci sa reconstituie videouri din aceste imagini sacadate, lucru pe care îl face, creând senzatia de continuitate. Daca nu o face, dintr-o cauza medicala sau alta, pacientul vede numai imagini sacadate ale lumii.

A examina „eul”, spune autorul, este cu adevarat imposibil, caci este imposibil sa te uiti la un lucru folosind acelasi lucru sa te uiti (ca si cum te-ai uita la o luneta folosind aceeasi luneta). De aceea, ne uitam de obicei la o imagine a noastra despre „eu”. Auto-reflectia este atunci mai mult o privire în oglinda decât o privire reala înspre noi.

Când au o sarcina de facut, femeile utilizeaza ambele emisfere cerebrale, pe când barbatii numai pe aceea potrivita pentru sarcina. Imaginea fMRI prezentata în carte este foarte convingatoare, nici urma de activitate în cealalta emisfera la barbati!

În carte este prezentat cazul unei persoane la care nu a crescut din copilarie o emisfera cerebrala! Persoana este bine-mersi, constienta…

În creier nu se afla nervi receptori sensibili la durere. De aceea cortexul nu simte direct durerea. O durere obisnuita de cap are loc deoarece unii muschi se tensioneaza (ca de exemplu cei ai gâtului la stres) generând durere la senzori care apoi ajunge la cortex (nu înteleg atunci de ce nu atasam durerea zonei respective de muschi…). Mai interesanta este migrena (durere din cap acuta si prelungita), care se pare ca este initiata si datorata unei activitati prea ridicate a neuronilor (supra-activitate). În acest caz as întelege ca nu e bine sa pui la treaba prea mult neuronii când ai putea avea migrene, ca altfel poti initia migrena din nou. Ori, în orice caz sa nu te gândesti mult la acelasi lucru, caci atunci îi suprasoliciti pe neuronii asociati acelor gânduri, si iar da migrena peste tine… Toate acestea sunt însa în mare parte supozitii, nu se stie precis ce este migrena. Activitatea aceasta intensa a neuronilor perceputa ca migrena poate fi initializata mai usor în prezenta unor anumiti stimuli: dehidratare, mese neregulate, probleme emotionale, oboseala, etc…

Encefalita este o inflamatie a creierului, datorata cel mai des unui virus.

Dementia este o reducere rapida a capacitatilor creierului, cel mai mult datorata bolii Alzheimer. Scleroza multipla este o boala se pare autoimuna ce distruge învelisurile de protectie ale axonilor.

Bolile de anxietate sunt rezultate dintr-o relatie disproportionata dintre interpretarea cortexului frontal (logica) si cea a sistemului limbic (emotia). Practic, ne lasam dusi de frici care nu sunt deloc asa de reale pe cât le simtim noi emotional. Asemanator, frica de paianjeni este exagerata raportat la probabilitatea sa întâlnim un paianjen cu adevarat otravitor. Dar nu putem gândi asta logic, emotia fricii copleseste creierul!

În cazul traumelor, ramân urme (post traumatice) pentru ca sistemul limbic (amigdala) a pastrat foarte exact frica uriasa de atunci si aducerea aminte a întâmplarii pare extrem de reala, este traita practic din nou, blocând cea mai mare parte a gândirii logice din creier. Caci, tocmai pentru ca a fost a trauma, a fost memorata bine (avantaj în lupta de evolutie).

Abonează-te la newletter:

Caută în site



Formular de contact

Advertisment ad adsense adlogger