Marea dezbatere despre creier - Ted Altschuler

De-a lungul timpului, oamenii de știință au avansat idei contradictorii despre modul de funcționare a creierului, în ceea ce privește percepția, memoria și mișcarea. Este oare fiecare dintre aceste sarcini realizată de o anumită arie a creierului? Sau, pentru realizarea lor, conlucrează mai multe arii cerebrale? Ted Altschuler investighează ambele laturi ale acestei dezbateri.

În 1861, doi oameni de știință au început
o polemică foarte aprinsă.

Concret, aveau idei contrare
referitor la modul de funcționare

a vorbirii și memoriei în creierul uman.

Ernest Aubertin,
prin model său localist,

sugera că există o anumită
zonă a creierului

răspunzătoare pentru
fiecare proces în parte.

Pierre Gratiolet, pe de altă parte,
susținea un model distributiv,

în care arii diferite conlucrează

pentru a îndeplini toate aceste funcții.

Polemica începută de ei
s-a continuat pe parcursul secolului,

implicând unii dintre cei mai importanți
oameni de știință ai vremii.

Aubertin, modelul său localist,
era susținut de nume mari.

În secolul XVII, René Descartes
a asociat capacitatea

de liber arbitru și sufletul uman
glandei pineale.

Iar spre sfârșitul secolului XVIII,
tânărul student Joseph Gall

observase că memoria cea mai bună
din clasă o aveau cei cu ochii proeminenți

și a conchis că aceasta se datora
unei mai mari dezvoltări

a părții adiacente a creierului.

Ca medic, Gall a continuat
cu înființarea frenologiei,

care susținea că facultățile mentale
puternice sunt asociate

cu zone ale creierului foarte dezvoltate,
observabile pe cap ca niște cucuie.

Popularitatea frenologiei
în tot secolul XIX

a înclinat balanța
către localismul lui Aubertin.

Problema era că Gall nu s-a sinchisit
niciodată să dovedească științific

că hărțile cerebrale concepute de el

se aplică tuturor oamenilor.

În anii 1840, Pierre Flourens
a combătut frenologia

prin distrugerea selectivă
a părților creierului unor animale

și observarea funcțiilor care se pierd.

Flourens a observat
că lezarea cortexului

avea consecințe asupra rațiunii
sau a motricității generale,

dar nu a putut identifica nicio arie
care se asocia cu o funcție anume,

concluzionând că funcțiile cerebrale
se realizau de cortex ca întreg.

Flourens a marcat un punct
la Gratiolet, dar asta nu va dura mult.

Un fost student al lui Gall,
Jean-Baptiste Bouillaud,

a combătut concluzia lui Flourens

observând că toți pacienții
cu tulburări de limbaj

aveau leziuni în lobul frontal.

După ce autopsia lui Paul Broca din 1861,
a unui pacient care-și pierduse

capacitatea de a vorbi, dar nu și
cea de a înțelege vorbirea,

a relevat o leziune foarte specifică
a lobului frontal,

soarta modelului distributiv
părea pecetluită.

Localismul a prins aripi.

În anii 1870, Karl Wernicke a asociat
o parte a lobului temporal stâng

cu înțelegerea vorbirii.

Cu puțin după el, Eduard Hitzig
și Gustav Fritsch

au stimulat cortexul unui câine,
descoperind zona lobului frontal

responsabilă pentru mișcările musculare.

Pe baza acestor studii, David Ferrier
a cartat fiecare parte de cortex

asociată cu mișcarea
anumitor părți ale corpului.

În 1909, Korbinian Brodmann a realizat
propria hartă corticală, cu 52 de zone.

Părea că victoria modelului localist
al lui Aubertin era pecetluită.

Dar neurologul Karl Wernicke
avansă o idee interesantă:

dat fiind că zonele pentru producerea
și înțelegerea vorbirii

nu sunt adiacente,

lezarea zonei de legătură a lor ar duce

la o formă aparte de pierdere a limbajului
cunoscută azi ca afazie receptivă.

Modelul conexionist al lui Wernicke
a putut explica unele tulburări

ce nu rezultau din disfuncția
unei zone anume.

Mijlocele neurologiei moderne
relevă un creier mai complex

decât și-au imaginat Gratiolet,
Aubertin sau chiar Wernicke.

Azi, hipocampusului i se asociază
două funcții cerebrale distincte:

crearea amintirilor și procesarea
localizării în spațiu.

De-asemenea, azi măsurăm
două tipuri de conectivitate:

anatomică, între două
regiuni corticale adiacente

care lucrează împreună,

și funcțională, conectivitate
între două regiuni separate

care lucrează împreună
pentru a se realiza un proces.

O funcție aparent de bază, de pildă văzul,

e de fapt compusă din mai multe funcții,

părți diferite ale cortexului
fiind responsabile

pentru formă, culoare și locație.

Când anumite zone nu mai funcționează,
putem recunoaște un obiect,

dar nu îl putem vedea și vice-versa.

Există chiar și diferite tipuri de memorie,
a faptelor sau a deprinderilor.

Amintirea de pildă a primei biciclete

implică o rețea de zone diferite,
fiecare reprezentând conceptul

de vehicul, de formă a bicicletei,
zgomotul soneriei

și de sentimente asociate
cu acea amintire.

În cele din urmă, Gratiolet și Aubertin
au avut ambii dreptate.

Și încă folosim ambele modele
pentru a înțelege cogniția.

Putem măsura activitatea cerebrală
la o scară temporară atât de fină,

încât putem vedea localizarea
proceselor individuale

ce formează un singur act de amintire.

Dar amintirea coerentă
pe care o experimentăm

se creează prin integrarea
proceselor din diferite zone.

Cele două teorii ce păreau antagonice
se dovedesc a fi două aspecte

ale unui model mai cuprinzător care,

la rândul său, va fi revizuit și rafinat

pe măsura dezvoltării tehnologiei
și a metodelor de înțelegere a creierului.