Mintea ca întâmplare

Reprezentând un ghid către lumea de multe ori ilogică a funcției neuronale, Mintea ca întâmplare ne arată cum creierul nu reprezintă o mașinărie de rezolvat probleme multifuncțională și optimizată, ci mai degrabă o aglomerare ciudată de soluții ad hoc care au fost îngrămădite una peste alta în milioane de ani de evoluție. În plus, Linden ne spune modul în care constrângerile designului evoluat al creierului au condus în cele din urmă la aproape fiecare particularitate specific umană: copilăria noastră lungă, capacitatea de a avea o memorie extinsă, căutarea iubirii și a relațiilor de lungă durată, nevoia de a crea narațiuni convingătoare și, până la urmă, impulsul cultural universal de a crea explicații atât religioase cât și științifice. Prin intermediul unor incursiuni În biologia evoluționistă, această analiză a funcției menta le răspunde la unele dintre cele mai întâlnite întrebări ale noastre despre cum am ajuns să fim ceea ce suntem.

*

.Linden își spune povestea foarte bine, într-un stil antrenant, cu multă erudiție și o sinceritate revigorantă referitor la cât de multe lucruri rămân necunoscute. Această carte ar trebui să rețină cu ușurință atenția cititorilor fără cunoștințe în biologie și fără nici o informație despre creier”.

Prolog Creierul, explicat ... 7

I. Designul neelegant al creierului ... 11

II. Construind un creier cu componentele de ieri ... 38

III. Este necesară un pic de asamblare ... 63

IV. Senzație și emoție ... 100

V. Învățare, memorie și individualitate umană ... 130

VI. Dragoste și sex ... 175

VII. Somnul și visele ... 223

VIII. Impulsul religios ... 267

IX. Designul neinteligent al creierului ... 284

Epilog Elementul intermediar ... 297

Lecturi suplimentare și resurse ... 309

Mulțumiri ... 319

Index ... 323

I. DESIGNUL NEELEGANT AL CREIERULUI

Când eram în gimnaziu, în California anilor 70, o glumă populară era să întrebi „Vrei să scapi de 3 kilograme de grăsime hidoasă?” Dacă răspunsul era pozitiv, era întâmpinat apoi cu replica: „Atunci taie-ți capul! Ha-ha-ha!” E clar că creierul nu era la loc de mare cinste în imaginația colectivă a colegilor mei. Ca mulți, m-am simțit ușurat când gimnaziul s-a apropiat de sfârșit. Totuși, mulți ani mai târziu, am fost la fel de deranjat de perspectiva opusă. În special când citeam cărți sau reviste ori mă uitam la emisiuni educative, am fost foarte surprins să constat un soi de venerare a creierului.

Discuția despre el este deseori purtată cu o voce precipitată, copleșită de emoție. În aceste prezentări, creierul este „un kilogram și jumătate de țesut uimitor de eficient, mai puternic decât cel mai mare supercomputer” ori „sediul minții, vârful designului biologic”. Ce mi se pare problematic la asemenea afirmații nu este recunoștința profundă pentru faptul că funcția mentală sălășluiește în creier, lucru într-adevăr uimitor. Mai degrabă, este presupunerea că de vreme ce mintea se află în creier, iar ea este o realizare însemnată, designul și funcționarea creierului trebuie să fie elegante și eficiente. Pe scurt, mulți își imaginează că creierul este bine proiectat.

Nimic mai departe de adevăr. Creierul este, ca să folosesc unul din cuvintele mele preferate, un kludqe (se pronunță cluj), un design ineficient, neelegant și de nepătruns, dar care, cu toate acestea, funcționează. Mai expresiv, folosind sintagma istoricului militar Jackson Granholm, un kLudge este „o colecție pestriță de părți care abia se potrivesc și care alcătuiește un întreg dezagreabil”.

Ce sper să arăt aici este că la fiecare nivel al organizării lui, de la regiuni și circuite la celule și molecule, creierul este o aglomerare neelegantă și ineficientă de chestii, care cu toate acestea funcționează surprinzător de bine. Creierul nu este supercomputerul suprem de uz general. Nu a fost proiectat deodată, de un geniu, pe o coală aibă de hârtie. Mai degrabă este un edificiu foarte ciudat ce reflectă milioane de ani de istorie evoluționistă. În multe cazuri, creierul a adoptat în trecutul îndepărtat soluții la anumite probleme, soluții ce au persistat de-a lungul timpului și au fost reciclate pentru alte utilizări ori au limitat sever posibilitatea de schimbare ulterioară. Vorba lui Francois Jacob, pionier al biologiei moleculare: „Evoluția este un cârpaci, nu un inginer.”

Punctul important legat de această idee nu este doar că ea contestă ideea designului optimizat. Mai degrabă, aprecierea proiectării alambicate a creierului poate furniza înțelegerea unora din cele mai profunde și mai specifice aspecte umane ale experienței, atât în privința comportamentului de zi cu zi, cât și în situațiile de vătămare și boală.

Cu toate cele de mai sus în minte, haide să aruncăm o privire asupra creierului și să vedem ce putem discerne în ceea ce privește designul lui. Care sunt principiile de organizare pe care le identificăm? În acest scop, imaginează-ți că avem în fața noastră un creier uman adult proaspăt disecat (figura 1.1). Ceea ce vei vedea este un obiect alungit, gri-roz, ce cântărește cam 1,4 kg. Suprafața sa exterioară, numită cortex, este acoperită de riduri groase ce formează șanțuri adânci. Tiparul acestor șanțuri și riduri arată ca și cum ar putea fi variabil, ca o amprentă, dar este de fapt foarte asemănător în toate creierele umane. În spatele lui atârnă o structură de mărimea unei mingi de baseball turtite, cu mici șanțuri diagonale. Ea se numește cerebel, ceea ce înseamnă „creierul mic”. Ieșind din partea de jos a creierului, cumva spre zona cea mai din spate, se află o tulpină groasă numită trunchi cerebral. Vom trece peste partea cea mai de jos a trunchiului cerebral, ce se Îngustează pentru a forma partea de sus a măduvei spinării. a observație atentă ar dezvălui nervii, numiți nervi cranieni, ce duc informația de la ochi, urechi, nas, limbă și față spre trunchiul cerebral.

O caracteristică evidentă a creierului este simetria: o privire de sus ne arată un șanț lung, din față în spate, ce divide cortexul (ce înseamnă „scoarță” și este partea groasă ce acoperă creierul) în două jumătăți egale. Dacă tăiem complet creierul folosind ca reper acest șanț ce-l străbate din față În spate și apoi Întoarcem partea tăiată a jumătății drepte spre noi, vedem perspectiva ilustrată în josul figurii 1.1.

Privind această imagine ne e limpede că creierul nu este o aglomerare omogenă de tot felul de chestii. Există o varietate de forme, culori și texturi ale țesutului cerebral de-a lungul regiunilor creierului, dar ele nu ne spun nimic despre funcțiile acestor regiuni diferite. Una din cele mai utile modalități de a investiga funcția acestor regiuni este să examinăm oamenii care au suferit leziuni ale diverselor părți ale creierului. Asemenea investigații au fost completate cu experimente pe animale în care mici regiuni ale creierului au fost vătămate chirurgical sau prin administrarea de diverse substanțe, după care s-au observat cu atenție funcțiile somatice și comportamentul animalului.

Trunchiul cerebral conține centri ce controlează reglări extrem de bazale ale corpului, neaflate sub control conștient, inclusiv funcții vitale cum ar fi reglarea bătăilor inimii, tensiunea arterială, ritmul respirației, temperatura corpului și digestia. EI conține de asemenea centrii de control ai unor reflexe importante, cum ar fi strănutul, tusea și voma. Trunchiul cerebral găzduiește relee pentru senzații ce vin prin măduva spinării de la piele și mușchi, ca și pentru semnale de comandă ce vin de la creier și sunt destinate mușchilor din corp. EI conține de asemenea locații implicate În producerea senzațiilor de vigilență sau somnolență. Substanțele ce modifică starea de vigilență, cum ar fi pe de o parte somniferele sau anestezia generală ori pe de altă parte cafeina sau amfetaminele, acționează asupra acestor regiuni ale trunchiului cerebral. Dacă o mică parte a trunchiului cerebral îți este afectată (printr-o leziune, tumoare ori atac vascular), poți ajunge în comă, incapabil să fii excitat de vreo senzație. Vătămarea extinsă a trunchiului cerebral este însă aproape întotdeauna fatală.

Cerebelul, care este interconectat în mare proporție cu trunchiul cerebral, este implicat în coordonarea mișcărilor. În particular, acesta utilizează feedback de la senzațiile tale despre cum se mișcă corpul prin spațiu în scopul de a emite corecții fine spre mușchi, pentru a face mișcările tale armonioase, fluide și bine coordonate. Această reglare de finețe executată de cerebel operează nu numai în cazul celor mai solicitante forme de coordonare cum ar fi lovirea unei mingi de baseball sau cântatul la vioară, ci și în activitățile de fiecare zi. Vătămarea cerebelului are efecte subtile. Nu te va paraliza, ci mai degrabă va avea ca rezultat tipic stângăcia În efectuarea sarcinilor simple pe care le considerăm de la sine Înțelese, cum ar fi faptul de a ne întinde mâna cu lejeritate pentru a apuca o ceașcă de cafea ori a merge normal; acest fenomen este numit ataxie.

Cerebelul este de asemenea important în distingerea senzațiilor „așteptate” de cele care nu sunt așteptate. În general, când inițiezi o mișcare și ai senzații ce rezultă din acea mișcare, ai tendința să fii mai puțin atent la acele senzații. De exemplu, când mergi pe stradă și hainele se freacă de corpul tău, acestea sunt senzații pe care în cea mai mare măsură le ignori. În schimb, dacă ai sta nemișcat și ai Începe să simți aceleași senzații pe corp, ai fi probabil foarte atent.

Te-ai întoarce repede să vezi cine te pipăie. În multe situații, este util să ignori senzațiile produse de propria ta mișcare și să fii foarte atent la alte senzații, provenite din lumea exterioară. Cerebelul primește semnale din acele regiuni cerebrale ce creează comenzile care declanșează mișcarea corpului. Ei utilizează aceste semnale pentru a prezice senzațiile ce este probabil să rezulte din această mișcare. Apoi tot el trimite semnale inhibitorii spre alte regiuni cerebrale pentru a scădea senzațiile „așteptate” din „totalul” senzațiilor și astfel să schimbe felul în care sunt resimțite de tine.

Toate acestea pot părea un pic abstracte, deci haideți să luăm un exemplu. Este un fapt foarte bine cunoscut că nu te poți gâdila singur. Acest lucru nu este valabil doar în anumite culturi; este răspândit peste tot în lume. Ce este diferit între a fi gâdilat de cineva, lucru ce poate rezulta într-o senzație foarte puternică, și a te gâdila singur, ceea ce este ineficient? Când cercetătorii din grupul lui Daniel Wolpert de la University College, Londra, au așezat oamenii într-o mașină ce poate realiza imagini ce arată locația și puterea activității cerebrale (numită imagistică prin rezonanță magnetică funcțională, sau IRMf) și apoi i-au gâdilat, ei au descoperit o activare puternică într-o regiune cerebrală implicată în senzația de atingere numită cortexul somatosenzorial și nici o activare semnificativă în cerebel.

Când oamenii au fost apoi rugați să se gâdile singuri în aceeași parte a corpului, s-a observat un punct de activare în cerebel și o activitate redusă în cortexul somatosenzorial. Interpretarea acestui experiment este că comenzile de activare a mișcării mâinii în auto-gâdilare a stimulat cerebelul, care apoi a format o predicție a senzației așteptate și a trimis semnale codând această predicție pentru a inhiba cortexul somatosenzorial. Activarea redusă a certexului somatosenzorial s-a aflat apoi sub pragul necesar ca senzația să fie resimțită ca gâdilat. În mod interesant, au apărut recent relatări că unii oameni cu leziuni în cerebel nu pot genera predicții ale senzațiilor așteptate și astfel se pot gâdila de fapt singuri!

Daniel Wolpert și colegii lui de la College University, Londra, au conceput de asemenea un experiment simplu și elegant pentru a explica implicarea cerebelului în escaladarea unui „meci” de împingere (figura 1.2). Când doi oameni încep să se împingă, forța împingerilor tinde să escaladeze, deseori spre o încăierare în toată regula. În mod tipic, ne-am gândit la acest lucru în termenii dinamicii sociale: nici un participant nu vrea să arate slăbiciune dând înapoi. Acest lucru poate explica de ce continuă conflictul, dar nu lămurește neapărat de ce forța fiecărei împingeri crește spre un schimb de tip „ochi pentru ochi”.

Ce au făcut Wolpert și colegii lui a fost să plaseze doi subiecți față în față, fiecare plasându-și într-o adâncitură degetul arătător, cu palma în sus. Pe vârful degetului fiecărui participant a fost apoi plasată o mică bară de metal așezată pe o balama. Balamaua era echipată cu un senzor pentru a măsura forța depusă prin apăsarea barei. Ambilor subiecți li s-a dat aceeași instrucțiune: când îți vine rândul, apasă cu aceeași forță pe care o primești pe degetul tău. Nici un subiect nu știa ce instrucțiuni a primit celălalt.

În ciuda instrucțiunilor explicite să facă contrariul, când subiecții presau degetele celuilalt, forța aplicată creștea întotdeauna dramatic, așa cum se întâmplă în curtea școlii sau în încăierările din baruri. Fiecare persoană jura că a aplicat exact forța cu care a apăsat cealaltă persoană. Când li s-a cerut să ghicească instrucțiunile date celeilalte persoane, fiecare subiect a răspuns: „I-ai spus tipului celuilalt să apese de două ori mai tare”.

De ce se întâmplă acest lucru? Câteva indicii ne arată răspunsul. Mai întâi, nu este specific situațiilor sociale. Când unei persoane i se cere să egaleze forța unei atingeri de deget ce vine din partea unei mașini, el sau ea va răspunde cu o forță mai mare. A doua serie de dovezi vine din modificarea experienței „ochi pentru ochi”, astfel încât atingerea să fie produsă nu de apăsarea unei bare ci mai degrabă de mișcarea unui joystick ce controlează apăsa-

Pag. 11 – 19