Debata wielkich mózgów - Ted Altschuler

Z biegiem historii naukowcy wysuwali sprzeczne koncepcje co do tego, w jaki mózg wykorzystuje funkcje takie jak percepcja, pamięć i ruch. Czy każda z nich jest przypisana jednemu obszarowi mózgu? A może potrzebuje współpracy kilku obszarów? Ted Altschuler śledzi oba stanowiska.

W 1861 roku dwaj naukowcy
rozpoczęli bardzo intelektualną dyskusję.

Mieli sprzeczne poglądy
na to, jak mowa i pamięć

funkcjonują w ludzkim mózgu.

Earnest Aubertin
proponował model lokalistyczny,

gdzie konkretny rejon mózgu

odpowiada za poszczególne procesy.

Pierre Gratiolet natomiast
popierał model rozproszony,

gdzie różne rejony miały współpracować,

żeby umożliwić wszystkie funkcje.

Rozpoczęta przez nich dyskusja
trwała przez resztę wieku,

a angażowała największe
naukowe umysły tego czasu.

Aubertin i jego model lokalistyczny
przyciągnęli poważne nazwiska.

W XVII wieku Kartezjusz
przypisał istnienie

wolnej woli oraz ludzkiej duszy
gruczołowi szyszynkowemu.

Pod koniec XVIII wieku
młody student, Frans Joseph Gall,

zauważył, że osoby z najlepszą pamięcią
w klasie mają najbardziej wyraziste oczy.

Uznał, że to wynik lepszego rozwoju
sąsiedniej części mózgu.

Jako fizyk Gall stworzył podstawy
frenologii, nauki twierdzącej,

że wybitne zdolności mózgu odpowiadają

wysoce rozwiniętym rejonom mózgu,
widocznym jako guzki na czaszce.

Powszechna popularność
frenologii we wczesnym XIX wieku

przechyliła szalę
na stronę lokalizmu Aubertina.

Problem polegał na tym,
że Gall nie raczył zbadać naukowo,

czy skonstruowane przez niego
indywidualne mapy mózgu

odnoszą się do wszystkich ludzi.

W latach 40. XIX wieku Pierre Flourens
zakwestionował frenologię,

niszcząc wybiórczo
rejony mózgu zwierząt

i obserwując, jakie funkcje traciły.

Odkrył, że uszkodzenie kory mózgowej

zakłócało umiejętność
osądu lub ogólnie ruchu,

jednak nie udało mu się zidentyfikować
rejonu związanego z poszczególną funkcją,

więc stwierdził, że kora
działa jako samoistna jednostka.

Flourens odniósł zwycięstwo
nad Gratioletem, lecz nie na długo.

Były student Galla, Jean-Baptist Bouillaud

podał w wątpliwość wnioski Flourensa

obserwując, że wszyscy pacjenci
z zaburzeniami mowy

mieli uszkodzony płat czołowy,

Paul Broca przeprowadził
w 1861 roku autopsję pacjenta,

który utracił zdolność mowy,
ale nadal ją rozumiał.

Ujawnił zlokalizowane
uszkodzenie płata czołowego

i model rozproszony
wydawał się skazany na porażkę.

Rozwinął się lokalizm.

W 1870 roku Karl Wernicke
powiązał część lewego płata skroniowego

z rozumieniem mowy.

Następnie Eduard Hitzig i Gustav Fritsch

pobudzili korę mózgową psa
i odkryli rejon czołowego płata mózgowego

odpowiedzialny za ruch mięśniowy.

Wykorzystując ich pracę
David Ferrier sporządził mapę części kory

związanej z ruchem częściami ciała.

W 1909 Korbinian Brodmann stworzył
własną mapę kory z 52 odrębnymi obszarami.

Zdawało się, że zwycięstwo modelu
Aubertina zostało przypieczętowane.

Jednak neurolog Karl Wernicke
wpadł na interesujący pomysł.

Wywnioskował, że skoro rejony
odpowiedzialne za produkcję i percepcję

nie sąsiadowały ze sobą,

to uszkodzenie obszaru łączącego

może skutkować szczególną
utratą zdolności mowy,

obecnie znaną jako afazja sensoryczna.

Model koneksjonistyczny
pomógł wyjaśnić zaburzenia,

które wynikały z dysfunkcji
więcej niż jednego obszaru.

Współczesne narzędzia ukazują,
że mózg jest bardziej skomplikowany,

niż wyobrażali sobie to Gratiolet,
Aubertin czy nawet Wernicke.

Dziś kojarzymy hipokamp
z dwiema odrębnymi funkcjami mózgu:

tworzeniem wspomnień
i przetwarzaniem położenia.

Teraz mierzymy też
dwa rodzaje łączności:

łączność anatomiczną,

gdzie dwa sąsiednie
rejony kory pracują razem,

oraz łączność funkcjonalną,

gdzie osobne obszary
współpracują przy jednym procesie.

Wzrok, pozornie podstawowa funkcja,

naprawdę składa się
z wielu mniejszych funkcji,

gdzie różne części kory
odpowiadają za kształt, kolor

oraz położenie w przestrzeni.

Kiedy określone obszary nie działają,
można rozpoznawać przedmiot,

ale go nie widzieć, lub na odwrót.

Istnieją nawet różne rodzaje
pamięci dla faktów i nawyków.

Wspomnienie pierwszego roweru

angażuje sieć różnych obszarów,
osobnych dla pojęć takich jak pojazd,

kształt roweru, dźwięku dzwonka,

a także emocji związanych
z tym wspomnieniem.

Okazało się, że i Gratiolet,
i Aubertin mieli rację.

Wciąż używamy obu ich modeli,
by zrozumieć, jak działa percepcja.

Możemy teraz mierzyć
aktywność mózgu tak drobiazgowo,

że widzimy indywidualnie
zlokalizowane procesy,

współtworzące pojedyncze wspomnienie.

Ale to integracja
różnych procesów i rejonów

tworzy spójną pamięć, której doświadczamy.

Rzekomo konkurujące teorie
okazują się być dwoma aspektami

bardziej wszechstronnego modelu,

który będzie sprawdzany i udoskonalany

wraz z postępem techniki
i metod rozumienia mózgu.