Η σύγχρονη νευροφυσιολογία μελετώντας τον εγκέφαλο, αποδεικνύει πως οτιδήποτε αντιλαμβανόμαστε είναι ψεύτικο και δεν αντιστοιχεί στα ενεργειακά ερεθίσματα τα οποία λαμβάνουμε. Ο,τι αντιλαμβανόμαστε είναι αποτέλεσμα του dna μας - της δομής του εγκεφάλου μας.
Όπως γνωρίζουμε μέσω της επιστήμης της νευροφυσιολογίας, «μορφές και σχήματα τα οποία εξελίσσονται σε χώρους περισσοτέρων των τριών διαστάσεων, ακόμα και αν περιγράφονται από την Ευκλείδεια Γεωμετρία, δεν είναι δυνατόν να γίνουν αντιληπτά από τις ανθρώπινες αισθήσεις. Όμως, σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας, το Σύμπαν μας είναι τεσσάρων διαστάσεων και δεν περιγράφεται από την Ευκλείδεια γεωμετρία. Αυτό σημαίνει ότι δεν θα έπρεπε να αντιλαμβανόμαστε τίποτα μέσα σε αυτό. Τι είναι λοιπόν αυτό που αντιλαμβανόμαστε μέσω των αισθήσεών μας σαν πραγματικότητα;
Σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας, η αισθητή συμπαντική πραγματικότητα δεν είναι τίποτα άλλο, παρά «η προβολή (το είδωλο, το καθρέφτισμα) όσων υπάρχουν στο πραγματικό τετραδιάστατο μη Ευκλείδειο και αθέατο Σύμπαν πάνω σε έναν ψεύτικο τρισδιάστατο και Ευκλείδειο χώρο που φτιάχνουν πλαστά οι αισθήσεις μας». Το χώρο αυτό η θεωρία της Σχετικότητας ονομάζει χώρο Minkowski. Τα παράδοξα φαινόμενα της θεωρίας της Σχετικότητας (διαστολές και συστολές του χρόνου, του μήκους, της μάζας κ.λπ.), καθώς και όλες οι περίεργες μετρήσεις, δεν γίνονται μέσα στο πραγματικό Σύμπαν, άρα δεν το περιγράφουν. Τα σχετικιστικά γεγονότα, οι μορφές και τα σχήματα του κόσμου που μας περιβάλλει, είναι οι προβολές του, οι παραμορφωμένες εικόνες του, πάνω σε έναν ψεύτικο ευκλείδειο χώρο που κατασκευάζει η φυσιολογία μας μέσω του εγκεφάλου μας.
Σύγχρονες απόψεις για την αντίληψη
Αντίληψη είναι η διαδικασία μέσω της οποίας επιλέγουμε, προσλαμβάνουμε, οργανώνουμε και αναγνωρίζουμε τα ερεθίσματα του περιβάλλοντος ώστε να τα συνδέσουμε με νόημα και σημασία. Οταν βλέπουμε ένα ανθισμένο δέντρο δεχόμαστε ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαφόρων συχνοτήτων.
Μήπως βλέπουμε αυτά τα κύματα;
Μάλλον όχι. Αντιλαμβανόμαστε όμως μια πανδαισία χρωμάτων. Μήπως βλέπουμε τα μόρια των ουσιών που ξεχύνονται από τα άνθη; Όχι, αντιλαμβανόμαστε όμως τα ενεργητικά και τερψίθυμα αρώματά τους. Δηλαδή οι αντιλήψεις δεν είναι άμεσες καταγραφές του κόσμου, αλλά δημιουργούνται εσωτερικά σύμφωνα με εγγενείς κανόνες και περιορισμούς που επιβάλλονται από τις ικανότητες του νευρικού συστήματος.
Το αισθητηριακό σύστημα της όρασης
Η όραση αντιδρά στο ερέθισμα φως, δηλαδή μια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εύρος 10–14 νμ(νανόμετρο) κοσμικές ακτίνες, έως 10-11νμ. Το οπτικό μας σύστημα μετατρέπει το μήκος κύματος του φωτός σε χρώμα. Εύρος ορατού φάσματος 390 – 700 νμ.
Το ανθρώπινο οπτικό σύστημα αποτελείται από δύο οφθαλμούς, διάφορες περιοχές του εγκεφάλου και τις οδούς που τα ενώνουν. Τα βασικά ανατομικά στοιχεία του οφθαλμού είναι: ο κερατοειδής χιτώνας, η κόρη, ο κρυσταλλοειδής φακός και ο αμφιβληστροειδής που περιέχει δύο ειδών υποδοχείς: α) τα ραβδία περίπου 120 εκατομμύρια εξωτερικά ευαίσθητα στο φως, άρα η κίνηση στην περιφέρεια της όρασης ανιχνεύεται γρήγορα. Δεν αναγνωρίζουν τα χρώματα. β) τα κωνία περίπου 6 εκατομμύρια με τα οποία βλέπουμε τα χρώματα διότι υπάρχουν τριών ειδών κωνία. Τα ερεθίσματα από τους οπτικούς υποδοχείς περνούν κατά μήκους του οπτικού νεύρου στο οπτικό χίασμα και στη συνέχεια το κάθε ήμισυ του αμφιβληστροειδούς περνά στην αντίθετη πλευρά του εγκεφάλου.
Στο εγκεφαλικό πλοίο υπάρχουν περιοχές που είναι υπεύθυνες για μερικά χαρακτηριστικά των οπτικών πληροφοριών. Οι V1 και V2 ευθύνονται για το χρώμα και τη μορφή, η V4 ευθύνεται για το χρώμα και τον προσανατολισμό. Η V3 είναι υπεύθυνη για τα σχήματα και τις μορφές ενώ η V5 είναι υπεύθυνη για την κίνηση.
Οι νομπελίστες D. Hybel και Th. Wiesel ύστερα από έρευνες σε γάτες και πιθήκους, ανακάλυψαν ότι ορισμένα κύτταρα προοδευτικά εξειδικεύονται ώστε να ανιχνεύουν και να εντοπίζουν τα χαρακτηριστικά των αντικειμένων. Τα κύτταρα ονομάζονται ανιχνευτές χαρακτηριστικών (features detectors). Οι ανιχνευτές χαρακτηριστικών αντιδρούν καλύτερα σε ορισμένα γραμμικά χαρακτηριστικά των οπτικών αντικειμένων, π.χ. συγκεκριμένο προσανατολισμό κατεύθυνσης, στην κίνηση, στο φως, στα περιγράμματα, στις κλίσεις των γραμμών, στις γωνίες, κλπ. Αυτή η πολυσύνθετη λειτουργία των εγκεφαλικών κυττάρων παρέχει τη δυνατότητα στον άνθρωπο να εντοπίζει και να αναλύει τα προσδιοριστικά χαρακτηριστικά των αντικειμένων και να σχηματίζει μια ενιαία και ολοκληρωμένη αντίληψη. Αυτό που παραμένει αδιερεύνητο σε νευροβιολογικό επίπεδο είναι το πρόβλημα της σύνδεσης, δηλαδή πως ο ανθρώπινος εγκέφαλος συνδέει και συναρμολογεί τα επιμέρους δομικά στοιχεία του οπτικού ερεθίσματος για να προκύψει ενιαία, ολοκληρωμένη και ενσυνείδητη αντίληψη (Kandel, 2000).
Στη σύγχρονη Γνωστική Ψυχολογία χρησιμοποιούνται δυο μοντέλα περιγραφής των γνωστικών λειτουργιών που πραγματοποιούνται κατά την επεξεργασία των πληροφοριακών ερεθισμάτων. Η «από κάτω προς τα πάνω» (Bottom-up processing) διαδικασία, κατά την οποία η αντίληψη σχηματίζεται και εξαρτάται από τα πληροφοριακά ερεθίσματα που διεγείρουν τα αισθητήρια όργανα. Η «από πάνω προς τα κάτω» (Top-down processing) διαδικασία κατά την οποία η αντίληψη σχηματίζεται και εξαρτάται από τις γνώσεις που έχουμε καταχωρημένες στη μνήμη μας (Martin 1998, Eysenk & Keane, 2000).
Νευροφυσιολογικές και ψυχοφυσικές έρευνες έχουν δείξει ότι από τη στιγμή της λήψης του οπτικού μηνύματος από την κόρη του ματιού ως το τελικό στάδιο της αντιληπτικής διαδικασίας, μεσολαβεί σημαντική ασυνείδητη διαδικασία. Συμπερασματικά, στην οπτική αντίληψη προσδίδονται υποκειμενικά χαρακτηριστικά.
Συναισθησία
Το γεγονός του ό,τι αντιλαμβανόμαστε είναι συνέπεια της δομής του εγκεφάλου μας, διαπιστώνεται και από το φαινόμενο της συναισθησίας. Ως συναισθησία περιγράφεται η ιδιοτητα κάποιων ατομων να αντιλαμβάνονται ερεθίσματα που κανονικά ανήκουν σε μια αίσθηση, μέσω κάποιας άλλης. Το πιο κοινο παράδειγμα συναισθησίας είναι η αντιστοίχηση αριθμων με χρωματα. Η διασταύρωση αυτή των αισθήσεων σε άτομα που έχουν πολύ ανεπτυγμένη αυτή την ιδιαιτεροτητα, αποτελεί τον φυσικό τρόπο αντίληψης των πραγμάτων, όπου ένας ήχος έχει χρώμα ή εικονα. Η συναισθησία ομως μπορεί να αντιστοιχεί και στην περιγραφή που δίνει κανείς, της αίσθησης που προκαλεί μια εικονα ή ένας ήχος, μια μυρωδιά ή μια γεύση, βάσει των ιδιοτήτων τους.
Για παράδειγμα περιγράφουμε ένα χρώμα ως 'ζεστό' ή 'ψυχρο', μια μυρωδιά 'γλυκιά', έναν ήχο 'οξύ' ή 'γλυκό', μια γεύση 'απαλή' και μια φωνή 'μεταλλική'. Αυτού του είδους οι περιγραφές συνδέονται με τη χρήση της γλώσσας, είτε γραπτά (εικονα) είτε προφορικά (ήχος).
Καθώς η γλώσσα έχει έντονα συμβολικά χαρακτηριστικά, συνειρμικά, μέσω των λέξεων αποδίδεται ο συμβολικός αυτός χαρακτήρας και στις έννοιες τις οποίες περιγράφουν. Πολλές φορές διαπιστώνεται ότι παρόμοιες περιγραφές χρησιμοποιούνται για την ίδια ιδιότητα απο ένα μεγαλύτερο σύνολο ανθρώπων, στοιχείο που δίνει ίσως και έναν πολιτιστικό χαρακτήρα στο φαινόμενο αυτο. Πολλοί καλλιτέχνες και μουσικοί έχουν δημιουργήσει έργα με έντονα συναισθητικά χαρακτηριστικά. Η συναίσθηση, ως επέκταση της χρήση της γλώσσας, στην αρχιτεκτονική σχετίζεται με την κατασκευή μιας διήγησης που περιγράφει το χώρο ενός 'σεναρίου' που μπορεί να υποβάλει συγκεκριμένους τρόπους στη χρήση του, ή να προκαλέσει μια αλληλουχία συνειρμών στο χρήστη, εντείνοντας έτσι τη αισθητηριακή βίωση του χώρου. Επίσης η χρήση της μουσικής στην αρχιτεκτονική δίνει μια συναισθητική διάσταση στην πρόσληψή της απο τον δημιουργο αλλά και απο τον χρήστη.
Η διερεύνηση των λειτουργιών που μας «κάνουν ανθρώπους»
Συμφωνώντας με τον φιλόσοφο John Searle μπορώ να πω ότι το κρίσιμο ερώτημα που τίθεται με αυτό το σύντομο αφιέρωμα είναι: Πώς γίνεται ένας κόσμος που έχει δημιουργηθεί από απλά συστήματα όπως τα άτομα και τα μόρια- να παράγει νοητικές λειτουργίες, οι οποίες περιέχουν ορισμένα χαρακτηριστικά που φαίνεται να είναι ασυμβίβαστα με την υλική υπόστασητου σύμπαντος,χαρακτηριστικά όπως είναι η συνείδηση,η προθετικότητα,ηυποκειμενικότητα,η νοητική αιτιότητα; Με άλλα λόγια, ποια είναι η σχέση του νου του ανθρώπου με το υπόλοιπο σύμπαν;
Πανάρχαιο ερώτημα που αποπειράθηκαν να απαντήσουν όλες οι θρησκείες, οι διάφορες φιλοσοφικές σχολές αλλά και οι επιστήμες, ιδίως ο επιστημονικός εκείνος χώρος που σήμερα ονομάζεται Νευροεπιστήμη.
Στην αρχαία Ελλάδα, ήδη από τον 6ο αιώνα π.Χ. ο προσωκρατικός φιλόσοφος Αλκμαίων υποστήριξε ότι ο εγκέφαλος ήταν το κέντρο των αισθήσεων, της κίνησης και της σκέψης, άποψη που υποστηρίχτηκε τον 4ο αιώνα από τους ιπποκρατικούς συγγραφείς. Στον 2ο αιώνα π.Χ. οι Αλεξανδρινοί ανατόμοι Ηρόφιλος και Ερασίστρατος πραγματοποίησαν συστηματικές μελέτες της ανατομίας του εγκεφάλου και διατύπωσαν υποθέσεις για τον ρόλο που παίζει ο εγκέφαλος στη συμπεριφορά. Αυτή η πορεία φτάνει στην κορυφαία της στιγμή με τον Γαληνό ο οποίος πραγματοποίησε πολλές ανατομικές και λειτουργικές μελέτες του εγκεφάλου.
Ανακόπτεται, όμως, κατά τη διάρκεια των αιώνων της θρησκείας μέχρι τον 16ο αιώνα, όταν αυτή η μεγάλη μορφή, ο Λεονάρντο ντα Βίντσι, στρέφει το ενδιαφέρον του στον εγκέφαλο, ανατέμνονταςόχι βέβαια χωρίς κόστος- εγκεφάλους βοδιού. Εκτοτε, η μελέτη του εγκεφάλου και του νου ήταν μία συνεχής προσπάθεια κατανόησης της φύσης του ανθρώπου με τρόπους διάφορους από αυτούς που πρέσβευαν και πρεσβεύουν στο βασίλειο των δεισιδαιμονιών και των θεών.
Τoν επόμενο αιώνα ο Καρτέσιος διατυπώνει τη θεωρία τού «αλληλεπιδρώντος δυϊσμού». Είναι πέρα από κάθε αμφισβήτηση ότι η διατύπωση της θεωρίας αυτής απελευθέρωσε την επιστήμη από τη θρησκεία περιορίζοντας, έτσι, τον ανορθολογισμό. Από την άλλη όμως πλευρά, η άποψη του Καρτέσιου ότι κάθε ενδιαφέρον χαρακτηριστικό της ανθρώπινης συμπεριφοράς πραγματώνεται από ένα «πνευματικό κάτι», τη νοούσα ουσία, που βρίσκεται έξω από τη μέθοδο και τους κανόνες της επιστημονικής έρευνας, οδήγησε στον περιορισμό της μελέτης του νου στον χώρο της φιλοσοφίας.
Ήδη από την εποχή του Καρτέσιου υπήρξαν και διαφορετικές φωνές, όπως αυτή του γιατρού Τhomas Willis. Ο Willis ήταν καθηγητής της Φυσικής Φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Το 1660, μετά την επάνοδο στην εξουσία του Καρόλου Β΄, αρνήθηκε να μετακομίσει στο Λονδίνο και να συμμετάσχει στην ίδρυση της Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών. Η συγκεκριμένη στάση του έδωσε πολύ μεγάλη δύναμη στην Οξφόρδη και έτσι, έναν χρόνο αργότερα, κατάφερε να εγκαταλείψει την υποχρεωτική μέχρι τότε διδασκαλία του Αριστοτέλη και άρχισε να ανατέμνει εγκεφάλους ζώων και νεκρών ανθρώπων. Το 1664 ο Willis δημοσίευσε το περίφημο βιβλίο του «Cerebri Αnatome» («Ανατομία των Εγκεφαλικών Ημισφαιρίων»). Εκεί ο Willis υποστηρίζει ότι η αντίληψη, η μνήμη,η ευφυΐα και όλες οι βουλητικές λειτουργίες διεξάγονται στα εγκεφαλικά ημισφαίρια.
Το «Cerebri Αnatome» διδασκόταν μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα, τον αιώνα που τέθηκαν οι βάσεις για τη σύγχρονη νευροεπιστημονική έρευνα. Κατ΄ αρχήν ο Δαρβίνος, υποστηρίζοντας ότι η συμπεριφορά είναι αποτέλεσμα μιας μακροχρόνιας εξελικτικής διαδικασίας, ιδίως με το βιβλίο του « Τhe expression of the Εmotions in Μan and Αnimals» (1872), έβαλε την ψυχολογία στον χώρο της πειραματικής έρευνας, γεγονός που επισφραγίζεται με την ίδρυση το 1878 του Εργαστηρίου Πειραματικής Ψυχολογίας στο Πανεπιστήμιο Ηarvard από τον William James, αδελφό του συγγραφέα Ηenry James. Εχει λεχθεί ότι ο William James είναι ο Καρτέσιος του 20ού αιώνα όχι μόνο διότι απάλλαξε την ψυχολογία από τη φιλοσοφία, αλλά και διότι έθεσε θεμελιώδη ερωτήματα, όπως αυτά που σχετίζονται με τη φύση της συνείδησης. Ερωτήματα, η απάντηση στα οποία αναζητείται τον 21ο αιώνα.
Στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα οι Ρierre-Ρaul Βroca και Κarl Wernicke εντοπίζουν, έπειτα από μελέτη του εγκεφάλου ασθενών που έπασχαν από αφασία, δύο περιοχές του λόγου με διαφορετική εντόπιση και διαφορετική λειτουργία. Ο πρώτος διατύπωσε για πρώτη φορά, το 1861, μία από τις βασικές αρχές της εγκεφαλικής λειτουργίας: «Μιλάμε με το αριστερό ημισφαίριο» («Νous parlons avec l΄ hemisph re gauche»). Ο δεύτερος, τοποθετώντας την αρχή της εντοπισμένης λειτουργίας σε ένα συνδεσμολογικό πλαίσιο, εκτιμούσε, σε βιβλίο που εξέδωσε το 1876, ότι διαφορετικά στοιχεία μιας περίπλοκης συμπεριφοράς, όπως είναι ο λόγος, υφίστανται επεξεργασία σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου που συνδέονται μεταξύ τους. Προώθησε έτσι τα πρώτα στοιχεία για την ιδέα της κατανεμημένης επεξεργασίας, που αποτελεί πλέον κεντρικό σημείο της θεώρησης που έχουμε σήμερα για τη λειτουργία του εγκεφάλου. Την ανατομική βάση αυτής της σύνδεσης των περιοχών του εγκεφάλου θα τη δώσει λίγα χρόνια αργότερα ο Ισπανός ιστολόγος Santiago Ramon Υ Cajal. Ο Cajal δημοσιεύει το 1888 θαυμάσιες ιστολογικές εικόνες του εγκεφάλου, όπως τις έβλεπε στο μικροσκόπιο, κάνοντας παράλληλα την εξής παρατήρηση: « Η μόνη άποψη που βρίσκεται σε αρμονία με τα δεδομένα μου είναι ότι τα νευρικά κύτταρα είναι ανεξάρτητα το ένα από το άλλο και ότι η επέκταση της νευρικής δράσης γίνεται με επαφές στο επίπεδο ορισμένων συσκευών ή διατάξεων σύνδεσης». Οι δομές αυτές που χωρίζουν και παράλληλα συνδέουν τα νευρικά κύτταρα θα ονομασθούν «συνάψεις» από έναν από τους θεμελιωτές της σύγχρονης νευροφυσιολογίας, τον Charles Sherrington.
Σήμερα κανείς, ίσως, δεν αμφιβάλλει για την ύπαρξη των συνάψεων, οι δε γνώσεις μας για τη λειτουργία τους είναι εντυπωσιακές. Εκείνα τα χρόνια όμως, και για περίπου μισόν αιώνα, η διαμάχη για το αν υπάρχουν ή όχι συνάψεις ήταν πολύ έντονη. Παρ΄ όλον ότι και η συναπτική και η θεωρία εντοπισμού των λειτουργιών του εγκεφάλου επιβεβαιώνονταν συνεχώς από νέα δεδομένα, εντούτοις και οι δύο δέχθηκαν έντονη πολεμική. Ο ανορθολογισμός έχει πάντα τους τρόπους του να διεισδύει ακόμη και στον χώρο της επιστήμης.
Ωστόσο, παρά τις όποιες αντιφάσεις, το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα χαρακτηρίζεται η εξαιρετική ανάπτυξη των επιστημών του νευρικού συστήματος και των γνώσεων για τη λειτουργία του εγκεφάλου,όπως επίσης και η ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών λειτουργικής απεικόνισης του εγκεφάλου,έδωσαν τη δυνατότητα να τεθούν (ή να ξανατεθούν) επί τάπητος από την αρχή μιας διαδικασίας, η οποία στον επόμενο αιώνα γίνεται εκρηκτική. Μεγάλος αριθμός επιστημών ασχολείται με τη λειτουργία των νευρικών κυττάρων, την μεταξύ τους επικοινωνία, τη λειτουργία του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς, των λειτουργιών του νου, των ψυχικών λειτουργιών. Αναφέρω μερικές από αυτές: νευροφυσιολογία, νευροχημεία, νευροφαρμακολογία, μοριακή και κυτταρική βιολογία, νευρολογία, ψυχιατρική, ψυχολογία, ψυχανάλυση, ηθολογία, επιστήμη των υπολογιστών, γλωσσολογία, επιστήμες της εκπαίδευσης κ.λπ. Η κατανόηση της λειτουργίας των συνάψεων και η ανακάλυψη των νευροδιαβιβαστικών ουσιών, που αποτελούν το μέσον επικοινωνίας των νευρικών κυττάρων στο επίπεδο της σύναψης, έδωσε τη δυνατότητα να κατανοήσουμε βασικά χαρακτηριστικά της λειτουργίας του φυσιολογικού και του πάσχοντος εγκεφάλου. Τούτο έχει ως συνέπεια τη δημιουργία όλο και καλύτερων φαρμάκων για την αντιμετώπιση των ψυχικών και νευρολογικών παθήσεων. Η απο-ασυλοποίηση των ψυχικά πασχόντων δεν θα ήταν δυνατόν να επιτευχθεί χωρίς τη βοήθεια των ψυχοφαρμάκων.
Ειδικά, κατά τις τελευταίες δεκαετίες, η εξαιρετική ανάπτυξη των επιστημών του νευρικού συστήματος και των γνώσεων για τη λειτουργία του εγκεφάλου, όπως επίσης και η ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών λειτουργικής απεικόνισης του εγκεφάλου, έδωσαν τη δυνατότητα να τεθούν (ή να ξανατεθούν) επί τάπητος ερωτήματα τα οποία πριν από λίγα χρόνια δεν ήταν δυνατόν να συζητηθούν. Οπως πώς δημιουργούνται τα συναισθήματα, τι είναι η συνείδηση, ποια είναι η νευροβιολογική βάση της δημιουργικότητας κ.λπ. Δηλαδή δίνεται η δυνατότητα να διερευνηθούν όλες εκείνες οι λειτουργίες που μας «κάνουν ανθρώπους» και οδήγησαν στη δημιουργία του πολιτισμού. Οι νευροεπιστήμονες που συμμετέχουν σε αυτό το σύντομο αφιέρωμα θα μας δώσουν τη δική τους άποψη για αυτή την περιπέτεια του ανθρώπινου νου.
Πέντε ειδικοί απαντούν σε τρία κρίσιμα ερωτήματα
Η ταχύτατη πρόοδος στις επιστήμες του εγκεφάλου εμπνέει αισιοδοξία
1. Ποιο είναι το κεντρικό ερώτημα που προσπαθείτε να προσεγγίσετε με την έρευνά σας;
2. Ποιες είναι, κατά τη γνώμη σας, οι πλέον ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις που έχουν προέλθει από την έρευνα για τον εγκέφαλο τα τελευταία 20 χρόνια; Αν θα θέλατε να μπείτε στην περιπέτεια της πρόβλεψης, ποιες είναι οι πλέον ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις που θα προσδοκούσατε να προέλθουν από τη νευροεπιστημονική έρευνα τα επόμενα 30 χρόνια;
3. Υπάρχουν, κατά τη γνώμη σας, ευρήματα τα οποία έχουν προκύψει από τον χώρο των νευροεπιστημών τα οποία συγκρούονται με τη διαισθητική αντίληψη που έχουμε για τη φύση του ανθρώπου, τον νου, τον τρόπο σκέψης, τα συναισθήματα;
Lloyd Greene, Καθηγητής Παθολογίας και Κυτταρολογίας στο Columbia University, Νεα Υόρκη
1. Η έρευνά μας επιχειρεί να απαντήσει σε δύο κυρίως ερωτήσεις: Πρώτον, ποια είναι τα χημικά μηνύματα και οι μηχανισμοί που ρυθμίζουν τη διαφοροποίηση των πολλαπλασιαζόμενων πρόδρομων κυττάρων σε νευρικά κύτταρα; Δεύτερον, ποιοι είναι οι μηχανισμοί που κατευθύνουν τον θάνατο νευρικών κυττάρων που επέρχεται φυσιολογικά κατά την ανάπτυξη, καθώς επίσης και τον κυτταρικό θάνατο κατά τις διάφορες παθολογικές καταστάσεις, όπως είναι τα εκφυλιστικά νοσήματα, τα εγκεφαλικά επεισόδια και οι τραυματισμοί του εγκεφάλου; Τελικός στόχος είναι η ανακάλυψη θεραπευτικών μεθόδων για την αποφυγή της εκφύλισης των νευρικών κυττάρων σε παθολογικές καταστάσεις.
2. Κατά τη γνώμη μου, στις πρόσφατες σημαντικές ανακαλύψεις περιλαμβάνονται: α) Η κατανόηση, σε ένα πρώτο επίπεδο, της μοριακής βάσης των πλαστικών αλλαγών που υφίσταται ο εγκέφαλος και των μηχανισμών της μνήμης. β) Ο εντοπισμός γενετικών μεταλλάξεων που προκαλούν εκφυλιστικές νόσους του εγκεφάλου. γ) Η ανάπτυξη της τεχνολογίας που μας επιτρέπει να μελετάμε τη λειτουργία του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο και ενώ επιτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες (brain imaging) και οι πληροφορίες που προέκυψαν από τη χρήση αυτών των τεχνικών. δ) Η ανακάλυψη ότι νέα νευρικά κύτταρα είναι δυνατόν να δημιουργηθούν και στον εγκέφαλο του ενηλίκου. ε) Η κατανόηση των μηχανισμών που ελέγχουν τις συνδέσεις μεταξύ των νευρικών κυττάρων κατά την ανάπτυξη του εγκεφάλου. στ) Η κατ΄ αρχήν εντόπιση γονιδίων τα οποία παίζουν σημαντικό ρόλο στις εξελικτικές διαδικασίες που οδήγησαν στη δημιουργία του εγκεφάλου του ανθρώπου και στην ανάδυση της ομιλίας. ζ) Η ανακάλυψη ότι η τοπική σύνθεση πρωτεϊνών στις αποφυάδες των νευρικών κυττάρων παίζει κύριο λειτουργικό ρόλο. η) Η ανακάλυψη των μοριακών φαινομένων που σχετίζονται με τη μετάδοση της νευρικής πληροφορίας.
Οι ανακαλύψεις που μπορεί να συμβούν τα επόμενα 30 χρόνια είναι δυνατόν να περιλαμβάνουν: α) Την καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών εναπόθεσης και ανάκλησης της μνήμης. β) Την εις βάθος κατανόηση της φύσης της συνείδησης. γ) Την ανακάλυψη της μοριακής βάσης των ψυχιατρικών νόσων και την ανάπτυξη νέων τρόπων θεραπείας τους. δ) Την ανάπτυξη αποτελεσματικών τρόπων ρύθμισης της έκφρασης γονιδίων στον εγκέφαλο που θα δώσουν τη δυνατότητα της γονιδιακής αντιμετώπισης πολλών νόσων του εγκεφάλου. ε) Το σπάσιμο του κώδικα που ελέγχει τη δημιουργία των διαφόρων μορφών νευρικών κυττάρων και καθορίζει την εξειδίκευση των συνάψεων μεταξύ των νευρικών κυττάρων. στ) Τον εντοπισμό των εξελικτικών αλλαγών στα γονίδια που καθορίζουν τα ειδικά χαρακτηριστικά της φύσης του ανθρώπου, όπως είναι ο λόγος, η θρησκεία, ο πολιτισμός.
3. Νομίζω πως μία από τις μεγαλύτερες εκπλήξεις είναι η ανακάλυψη ότι ένα μεγάλο ποσοστό των μορίων που συμμετέχουν στη δημιουργία και στη λειτουργία του εγκεφάλου είναι συντηρημένα κατά την εξέλιξη και ότι οι ομόλογες μορφές τους υπάρχουν ακόμη και στα ασπόνδυλα ζώα. Επίσης, ένα άλλο απροσδόκητο εύρημα είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος της εγκεφαλικής μας δραστηριότητας δεν βρίσκεται κάτω από τον συνειδητό έλεγχό μας.
Leo Chalupa, Καθηγητής Οφθαλμολογίας και Νευροβιολογίας στο University of California, Davis, ΗΠΑ
1. Προσπαθούμε να εντοπίσουμε τους παράγοντες που ελέγχουν τη νευρωνική εξειδίκευση. Δηλαδή, να κατανοήσουμε πώς οι νευρώνες αποκτούν την τελική τους δομή, λειτουργία και κυρίως συνδεσμολογία. Πολλά εργαστήρια στον κόσμο μελετούν αυτό το ζήτημα και όλα χρησιμοποιούν κάποιο συγκεκριμένο μοντέλο και εστιάζονται σε συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου. Στο δικό μου εργαστήριο μελετάμε το αναπτυσσόμενο οπτικό σύστημα και ειδικότερα τα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς και τις συνδέσεις τους με τα οπτικά κέντρα του εγκεφάλου. Τα γαγγλιακά κύτταρα είναι αυτά που στέλνουν τις πληροφορίες από το μάτι (μέσω του οπτικού νεύρου) στα διάφορα εγκεφαλικά κέντρα που επεξεργάζονται οπτικά ερεθίσματα. Η έρευνα αυτή είναι σημαντική διότι η φυσιολογική λειτουργία προϋποθέτει ένα οπτικό σύστημα που έχει αναπτυχθεί φυσιολογικά. Για παράδειγμα, υπάρχουν αρκετές ενδείξεις ότι η δυσλεξία οφείλεται σε σχετικά μικρή ανωμαλία στον τρόπο διασύνδεσης των νευρώνων του οπτικού συστήματος. Πέρα από την πιθανή κλινική σημασία, βέβαια, είναι και η πρόκληση να κατανοήσουμε το πώς διαμορφώνεται το πιο σύνθετο και πολύπλοκο πράγμα στο Σύμπαν, ο ανθρώπινος εγκέφαλος.
2. Υπάρχουν πολλά δεδομένα στην αναπτυξιακή νευροβιολογία που έρχονται σε σύγκρουση με τον κοινό νου· και θα αναφερθώ σε ένα από αυτά για λόγους συντομίας. Εχει πλέον διαπιστωθεί από πολλά εργαστήρια, μεταξύ των οποίων και το δικό μας, ότι υπάρχουν πολύ περισσότερα κύτταρα και συνάψεις (συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων) κατά τη διάρκεια της πρώιμης ανάπτυξης απ΄ ό,τι στην ωριμότητα. Στον άνθρωπο, π.χ., υπάρχουν περίπου 1,2 εκατομμύρια γαγγλιακά κύτταρα σε κάθε μάτι, ενώ κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης ο αριθμός αυτός είναι περίπου 3 εκατομμύρια. Αυτό το φαινόμενο της υπερπαραγωγής που ακολουθείται από μαζικό κυτταρικό θάνατο φαίνεται ότι είναι καθολικό γνώρισμα της οντογένεσης όλων των εγκεφαλικών περιοχών. Κατ΄ αναλογία, είναι σαν να χτίζουμε ένα σπίτι με 20 δωμάτια και αργότερα να καταστρέφουμε τα 15 από αυτά ώστε να καταλήξουμε σε ένα σπίτι με πέντε δωμάτια.
3. Δεν πιστεύω ότι υπάρχει μια ανακάλυψη η οποία από μόνη της να είναι πιο σημαντική από άλλες. Η επιστήμη είναι μια αθροιστική διαδικασία όπου η γνώση και η κατανόηση συγκροτούνται με αργούς και ακανόνιστους ρυθμούς μέσω του αντικτύπου πολλών μελετών. Αλλά μια γενική διαπίστωση που πιστεύω πως έχει ιδιαίτερη σημασία είναι το γεγονός ότι ο εγκέφαλος παραμένει εύπλαστος εφ΄ όρου ζωής. Με αυτό εννοώ ότι έχει την ικανότητα να αλλάζει και να μεταβάλλεται. Παρ΄ ότι είναι γνωστό εδώ και χρόνια πως ο αναπτυσσόμενος εγκέφαλος είναι εξαιρετικά εύπλαστος, έχουμε τώρα πια πολλές εργαστηριακές ενδείξεις ότι οι νευρώνες μπορούν να αλλάζουν τη δομή και τη λειτουργία τους καθ΄ όλη τη διάρκεια της ζωής του ανθρώπου, ακόμη και στην τρίτη ηλικία (80 χρόνων και πάνω). Αυτό που είναι λιγότερο ξεκάθαρο είναι με ποιο τρόπο μπορεί κανείς να εκμεταλλευθεί αυτή την πληροφορία και να διατηρήσει τον εγκέφαλό του στη βέλτιστη κατάσταση. Εγώ αθλούμαι όλη μου τη ζωή και χαίρομαι που διαπιστώνω ότι υπάρχουν τώρα ακλόνητες ενδείξεις ότι η άσκηση έχει σημαντικές συνέπειες στον εγκέφαλο, όπως η δημιουργία νέων νευρώνων στον ιππόκαμπο, μια δομή που εμπλέκεται στη μνήμη και στη μάθηση.
Στο μέλλον νομίζω ότι οι πιο σημαντικές ανακαλύψεις θα μας επιτρέψουν να επιδιορθώνουμε το κατεστραμμένο νευρικό σύστημα. Αισιοδοξώ ότι σε 20 χρόνια θα μπορούμε να αντιμετωπίζουμε κάποιες από τις παθήσεις που σήμερα είναι ανίατες, όπως τα τραύματα στη σπονδυλική στήλη, ενδεχομένως και να έχουμε επαρκή φαρμακευτική αντιμετώπιση κάποιων ψυχιατρικών παθήσεων, ίσως ακόμη και της νόσου Αλτσχάιμερ. Η πρόοδος στις επιστήμες του εγκεφάλου είναι τόσο γρήγορη ώστε δικαιολογούμαστε να αισιοδοξούμε ότι τα αποτελέσματα της έρευνας θα είναι εμφανή στα παιδιά μας και στα εγγόνια μας. Βεβαίως, αυτό προϋποθέτει ότι οι πλούσιες χώρες, και ιδίως οι ΗΠΑ όπου βρίσκεται η πλειονότητα των νευροεπιστημόνων, θα επιλέξουν να χρηματοδοτήσουν τη βιοϊατρική έρευνα. *
Μιχάλης Πετρίδης, Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο McGill, Διευθυντής Τμήματος Γνωστικών Νευροεπιστημών στο Νευρολογικό Ινστιτούτο του Μόντρεαλ, Καναδάς
1. Η έρευνά μου εστιάζεται στην κατανόηση του ρόλου του προμετωπιαίου φλοιού στις διαδικασίες ελέγχου της νόησης και της συμπεριφοράς. Ατομα με βλάβη του προμετωπιαίου φλοιού παρουσιάζουν σοβαρές διαταραχές στον σωστό προγραμματισμό της σκέψης και της συμπεριφοράς τους, και επομένως στην οργάνωση της καθημερινής τους ζωής. Ο προμετωπιαίος φλοιός, ο οποίος είναι ιδιαίτερα ανεπτυγμένος στον ανθρώπινο εγκέφαλο, αποτελείται από διάφορα πεδία που παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στην κυτταροαρχιτεκτονική τους οργάνωση και στις συνδέσεις τους με άλλες περιοχές του εγκεφάλου. Επομένως η κατανόηση της λειτουργίας του προμετωπιαίου φλοιού απαιτεί τον προσδιορισμό συγκεκριμένων διαδικασιών ελέγχου της νόησης και τον εντοπισμό τους σε συγκεκριμένα κυτταροαρχιτεκτονικά πεδία. Γι΄ αυτόν τον σκοπό εξετάζουμε, με ειδικά τεστ που σχεδιάζουμε στο εργαστήριό μας ασθενείς με βλάβες εντοπισμένες στον μετωπιαίο φλοιό και πιθήκους στους οποίους έχουμε αφαιρέσει μόνο ένα από τα πεδία του προμετωπιαίου φλοιού. Ταυτόχρονα χρησιμοποιούμε σύγχρονες μεθόδους απεικόνισης της ενεργοποίησης του εγκεφάλου (όπως η λειτουργική μαγνητική τομογραφία) σε φυσιολογικά άτομα καθώς εκτελούν διάφορες νοητικές δοκιμασίες. Με αυτές τις μεθόδους κατορθώσαμε να αποκαλύψουμε τον ρόλο συγκεκριμένων περιοχών του προμετωπιαίου φλοιού στον έλεγχο της μνήμης. Για παράδειγμα, ανακαλύψαμε ότι στη μεσοπλάγια περιοχή του προμετωπιαίου φλοιού (κυτταροαρχιτεκτονικά πεδία 46 και 9/46) στηρίζεται η ικανότητά μας να παρακολουθούμε πληροφορίες που βρίσκονται στη μνήμη μας και να καταγράφουμε την ακριβή σειρά με την οποία οι πληροφορίες εισήλθαν στη μνήμη μας. Σε μια πρόσφατη μελέτη, π.χ., δείξαμε πώς το πεδίο 46 του προμετωπιαίου φλοιού ενεργοποιείται καθώς παρακολουθούμε την είσοδο ερεθισμάτων στην άμεση μνήμη μας, ενώ ο οπίσθιος βρεγματικός φλοιός εμπλέκεται στον μετασχηματισμό αυτών των ερεθισμάτων. Κατά τη διάρκεια λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας οι εξεταζόμενοι έπρεπε να παρακολουθούν προσεκτικά ποια από τέσσερα αναμενόμενα ερεθίσματα (αφηρημένα σχέδια) εμφανίζονταν στην οθόνη, για να εντοπίζουν κάθε φορά το ερέθισμα που δεν είχε παρουσιαστεί. Υπ΄ αυτές τις συνθήκες, το πεδίο 46 του προμετωπιαίου φλοιού ενεργοποιείτο (Εικόνα 1). Οταν οι εξεταζόμενοι έπρεπε, επιπροσθέτως, να αλλάζουν τη σειρά των ερεθισμάτων στη μνήμη τους, δηλαδή να τα σκεφτούν σε διαφορετική σειρά, ο οπίσθιος βρεγματικός φλοιός ενεργοποιείτο. Επομένως, ένα βρεγματομετωπιαίο νευρωνικό κύκλωμα παρακολουθεί την είσοδο (ή μη είσοδο) αναμενόμενων πληροφοριών στη μνήμη, τη σειρά με την οποία εισέρχονται οι πληροφορίες στη μνήμη, και τις μεταβάλλει ανάλογα με τις ανάγκες των νοητικών διεργασιών.
2. Στον χώρο των γνωστικών νευροεπιστημών η πιο σημαντική εξέλιξη είναι η απεικόνιση της ενεργοποίησης συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια νοητικών διεργασιών.
3. Η κοινή αντίληψη είναι ότι η μνήμη αποτελεί μία ενότητα. Οι νευροεπιστημονικές μελέτες όμως έδειξαν ότι υπάρχουν πολλά είδη μνήμης. Για παράδειγμα, ένας ασθενής με βλάβη του ιπποκάμπειου συστήματος πάσχει από αμνησία, δηλαδή δεν θυμάται τίποτε από ένα συμβάν. Ο ασθενής αυτός όμως μπορεί να μάθει, π.χ., να κολυμπά (καθώς και πολλές άλλες δεξιότητες) παρ΄ ότι δεν θυμάται τίποτε από τις συγκεκριμένες εμπειρίες μάθησης, δηλαδή ποιος ήτανο δάσκαλος, πού και πότε γίνονταν τα μαθήματα της κολύμβησης κτλ. Αυτός ο περίεργος εκ πρώτης όψεως διαχωρισμός οδήγησε σταδιακά στην αναγνώριση δύο ειδών μνήμης, της δηλωτικής και της μη δηλωτικής μνήμης, που εξαρτώνται από διαφορετικά νευρωνικά κυκλώματα: η δηλωτική μνήμη εξαρτάται από το ιπποκάμπειο σύστημα, ενώ η μη δηλωτική μνήμη στηρίζεται σε διεργασίες μεταξύ του φλοιού και του κερκοφόρου πυρήνα.
Ενα άλλο παράδειγμα διαχωρισμών των νοητικών διεργασιών που βρίσκονται σε αντίθεση με την κοινή αντίληψη περί μνήμης προέρχεται από τη δική μας έρευνα, στην οποία αναφέρθηκα πιο πάνω. Οι ασθενείς με βλάβη του μεσοπλάγιου μετωπιαίου φλοιού αδυνατούν να εποπτεύουν τις διεργασίες της μνήμης τους, παρ΄ ότι μπορούμε να δείξουμε πως οι πληροφορίες βρίσκονται στη μνήμη τους. Δηλαδή, η είσοδος και διατήρηση νέων πληροφοριών στην ενεργό μνήμη (που στηρίζεται στον κροταφικό φλοιό) διαχωρίζεται από την εποπτεία αυτών των πληροφοριών (που στηρίζεται στον μεσοπλάγιο μετωπιαίο φλοιό)· επίσης, διαχωρίζεται από τη μεταβολή των πληροφοριών στη μνήμη που στηρίζεται στον βρεγματικό φλοιό. Αυτοί οι διαχωρισμοί των νοητικών διεργασιών δεν συμφωνούν με την κοινή αντίληψη περί ενός συμπαγούς ενιαίου μνημονικού συστήματος.
Wolf Singer, Καθηγητής στο Ινστιτούτο Max Planck για την Ερευνα του Εγκεφάλου, Φρανκφούρτη
1. Το κεντρικό ερώτημα που θέλουμε να απαντήσουμε είναι πώς τα πολλαπλά υποσυστήματα του εγκεφάλου αυτοοργανώνονται έτσι ώστε να δημιουργούν συγκροτημένες δυναμικές καταστάσεις. Αυτές με τη σειρά τους αποτελούν τα νευρωνικά αντίστοιχα της αντίληψης, της λήψης αποφάσεων, των προγραμμάτων δράσης και τελικά της επίγνωσης και της συνείδησης.
2. Στον δικό μου τομέα, τη νευροεπιστήμη συστημάτων, οι πιο σημαντικές εξελίξεις έχουν να κάνουν με τις όλο και περισσότερες ενδείξεις ότι ο εγκέφαλος είναι ένα εξαιρετικά κατανεμημένο, αυτοοργανωμένο και δυναμικό σύστημα. Τα πειραματικά δεδομένα που υποστηρίζουν αυτή την άποψη οφείλονται στην ύπαρξη καινούργιων τεχνικών που μπορούν να ανιχνεύσουν και να καταγράψουν τα κατανεμημένα χωροχρονικά πρότυπα ενεργοποίησης του εγκεφάλου- όπως οπτικές καταγραφές, ηλεκτρικές καταγραφές πολλαπλών θέσεων, ηλεκτροεγκεφαλογραφία (ΕΕG) και μαγνητοεγκεφαλογραφία (ΜΕG) υψηλής πυκνότητας, λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fΜRΙ), εξελιγμένες τεχνικές για την ανάλυση χρονοσειρών πολλών διαστάσεων. Οσο για το μέλλον, πιστεύω ότι η επιστήμη έχει την ίδια δυναμική με την εξέλιξη και ως εκ τούτου η πορεία της δεν είναι προβλέψιμη.
3. Η επιστημονική άποψη σχετικά με την οργάνωση του εγκεφάλου είναι οπωσδήποτε σε σύγκρουση με τη διαισθητική άποψη που έχουμε για την έννοια του εαυτού ως αυτόνομης οντότητας που διοικεί, ως ερμηνευτής και διευθυντής ορχήστρας, τις πολλαπλές λειτουργίες του εγκεφάλου μας.
Ανδρέας Παπανικολάου, Διευθυντής του Κέντρου Κλινικών Νευροεπιστημών της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Τexas
1. Αμεσοι ερευνητικοί μας στόχοι είναι: Πρώτον, η καταγραφή των νευρωνικών κυκλωμάτων που είναι αναγκαία για αισθητικοκινητικές και γνωσιακές λειτουργίες. Δεύτερον, η ταυτοποίηση παράτυπων σχηματισμών ενεργοποίησης αυτών των κυκλωμάτων σε παιδιά με αναπτυξιακά προβλήματα και σε ασθενείς με ισχαιμικά εγκεφαλικά επεισόδια. Τρίτον, η ταυτοποίηση των παραγόντων που ελέγχουν τη διαδικασία της λειτουργικής αναδιοργάνωσης των παράτυπων κυκλωμάτων (στην περίπτωση των παιδιών με αναπτυξιακά προβλήματα) και των κυκλωμάτων που έχουν υποστεί βλάβη (στην περίπτωση των ασθενών) η οποία ευθύνεται για την αποκατάσταση των αντίστοιχων λειτουργιών.
2. Οι πλέον σημαντικές εφευρέσεις έχουν γίνει στους τομείς της μοριακής βιολογίας, της γενετικής και της ψυχοφαρμακολογίας- τομείς συναφείς με τις νευροεπιστήμες. Στον κυρίως όμως χώρο των επιστημών του εγκεφάλου νομίζω ότι δύο είναι τα βασικότερα αποτελέσματα της έρευνας τα τελευταία 20 χρόνια. Το ένα είναι η επιβεβαίωση του φαινομένου ή μάλλον της αρχής της πλαστικότητας του εγκεφάλου και των δυνατοτήτων του να αυτοδιοργανώνεται λειτουργικά- μια αρχή που εντυπωσιάζει διότι ανασκευάζει ριζικά την έως προσφάτως κρατούσα αντίληψη για τη φύση του εγκεφάλου. Το δεύτερο είναι η εμφάνιση και η ραγδαία αναβάθμιση των μη επεμβατικών μεθόδων απεικόνισης των λειτουργιών του ανθρώπινου εγκεφάλου (της τομογραφίας βάσει εκπομπής ποζιτρονίων-ΡΕΤ, της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας, της μαγνητοεγκεφαλογραφίας κτλ.), που επιτρέπουν τη χαρτογράφηση των νευρωνικών κυκλωμάτων τα οποία αντιστοιχούν στις διάφορες βασικές και ψυχονοητικές λειτουργίες.
Φαντάζομαι ότι σύντομα, με τις συνεχείς βελτιώσεις της τεχνολογίας, οι μέθοδοι αυτές θα αντικαταστήσουν πολλές επεμβατικές διαγνωστικές δοκιμασίες ειδικά στη νευρολογία και στην ψυχιατρική.
3. Γύρω στο τέλος της προηγούμενης δεκαετίας, της «δεκαετίας του εγκεφάλου», το περιοδικό «Νewsweek» δημοσίευσε ένα άρθρο για τις εντυπωσιακές εξελίξεις στις νευροεπιστήμες, όπου μεταξύ άλλων αναφέρθηκε και το «γεγονός» ότι λειτουργικές εικόνες του εγκεφάλου ατόμων που προσεύχονταν έδειξαν «the neurological underpinnings of religious states»- το νευρολογικό υπόβαθρο θρησκευτικών συναισθημάτων-, όπως και το «γεγονός» ότι όταν ηρεμήσει η βρεγματική χώρα του εγκεφάλου «people can feel at one with the universe»- ο άνθρωπος βιώνει την εμπειρία της ταύτισής του με το σύμπαν και άλλα παρόμοια. Τέτοιες λοιπόν διακηρύξεις βασισμένες σε επιστημονικές ανακοινώσεις κατά πάσα πιθανότητα εντυπωσιάζουν, εκπλήσσουν και ξενίζουν τον μέσο πολίτη των δυτικών, τουλάχιστον, κοινωνιών. Και τον ξενίζουν διότι, είτε ενσυνείδητα είτε (συνηθέστερα) όχι, ο μέσος πολίτης είναι κατά βάση δυϊστής. Πιστεύει δηλαδή ότι ο ψυχισμός του ανθρώπου, η βούλησή του, η μνήμη του, τα συναισθήματά του και η λογική του εξαρτώνται μεν από τον εγκέφαλο, του οποίου οι διεργασίες διέπονται από τους φυσικούς νόμους, αλλά επίσης εξαρτώνται και από κάτι άλλο· κάτι που κάποτε το αποκαλούμε «νου», κάποτε «ψυχή», «πνεύμα» ή «συνείδηση», το οποίο δεν υπόκειται στους ίδιους φυσικούς νόμους. Απόδειξη δε ότι ο δυτικός κόσμος απαρτίζεται κατά κανόνα από δυϊστές αποτελούν φαινόμενα του ακόλουθου είδους: Αν και γνωρίζει ο μέσος πολίτης ότι η εγκληματικότητα, π.χ., όπως και κάθε άλλη ψυχολογική τάση ή κατάσταση, εξαρτάται από τη βιοχημεία και τη φυσιολογία του εγκεφάλου- τις οποίες ο κάτοχος του εγκεφάλου δεν ελέγχει και για τις οποίες επομένως δεν είναι υπεύθυνος-, δεν παύει ο μέσος πολίτης (ούτε οι νόμοι που θέσπισε) να θεωρεί τον εγκληματία υπεύθυνο των πράξεών του. Αυτό βέβαια σημαίνει ότι του καταλογίζουν ελεύθερη (δηλαδή ανεξάρτητη από τους φυσικούς νόμους που διέπουν τον εγκέφαλο) βούληση. Οταν λοιπόν ακούει ο κοινός πολίτης ότι η επιστήμη ανακάλυψε τα εγκεφαλικά κέντρα σήμερα του θρησκευτικού δέους αύριο της βούλησης, εξίσταται και ενδεχομένως ενδόμυχα διαμαρτύρεται. Και το τραγελαφικό αυτής της κατάστασης είναι ότι κανέναν λόγο δεν έχει ο μέσος πολίτης να εκπλήσσεται ή να δυσανασχετεί με αυτά που λένε οι νευροεπιστήμονες (ανεξάρτητα από το αν αυτά που λένε είναι έγκυρα ή όχι). Διότι, απλούστατα, ο δυϊσμός του, όπως άλλωστε ο ιδεαλισμός μιας απειροελάχιστης πλέον μειονότητας ή ο υλιστικός μονισμός της πλειονότητας των νευροεπιστημόνων, είναι θέση μεταφυσική και ως εκ τούτου ούτε διαψεύσιμη ούτε επαληθεύσιμη μέσω των μεθόδων των φυσικών επιστημών. Οπότε ο μεν τυπικός δυϊστής δεν έχει λόγο να φοβάται, διότι κανένα εύρημα της νευροεπιστήμης δεν αρκεί να διαψεύσει τις πεποιθήσεις του, ο δε τυπικός νευροεπιστήμονας, αν είναι να παραμείνει συνεπής στις αρχές της επιστήμης του, δεν πρέπει να επιτρέπει υπαινιγμούς του είδους που προανέφερα. Βέβαια, τόσο ο ανειδίκευτος πολίτης όσο και ο επιστήμονας έχουν όχι μόνο λόγο και δικαίωμα, αλλά και την υποχρέωση ως σκεπτόμενοι άνθρωποι να προσπαθούν να αποδείξουν των οντολογικών θέσεών τους το αληθές, αλλά με μεθόδους άλλες, πέραν των πειραματικών μεθόδων της σύγχρονης νευροεπιστήμης.
Η ανάλυση της βάσης της πραγματικότητας
Αυτοί είναι άνθρωποι που ερεύνησαν εσωτερικα το νου και αυτό που βρίσκεται πέρα απ' αυτόν και στη βάση του. Αυτοί είναι οι διάφοροι μυστικιστές, άγιοι και μεγάλοι στοχαστές. Τα ευρήματά τους βρίσκονται πολύ κοντά το ένα με τ' άλλο και ασφαλώς συμφωνούν μεταξύ τους πιο πολύ απ' ότι οι διάφορες σχολές ατομικής φυσικής σήμερα. Και σήμερα πια, μεγάλοι επιστήμονες αφού διαπέρασαν την ψευδαίσθηση της ύλης και βρίσκονται στην άλλη μεριά, έχουν αρχίσει να δέχονται με μεγάλη κατανόηση τις παμπάλαιες απαντήσεις πάνω στις οποίες στηρίζονται όλες οι θρησκευτικές και πνευματικές φιλοσοφίες. Διαβάζουμε παρακάτω από το άρθρο του John Gliedman «Επιστήμονες Αναζητούν την Ψυχή», που δημοσιεύτηκε στην «Επιστημονική Eπιθεώρηση» τον Ιούλιο του 1982. Στο άρθρο αυτό ο συγγραφέας αναφέρεται στις ιδέες που έχει ενστερνιστεί ο Sir John Eccles, ο μεγάλος φυσιολόγος, που πήρε το Νόμπελ της Φυσιολογίας το 1963 για την έρευνά του πάνω στους συνδέσμους των νεύρων.
«Ο Eccles υποστηρίζει θερμά την αρχαία θρησκευτική πίστη, ότι οι άνθρωποι αποτελούνται από μια μυστηριώδη σύνθεση ύλης και άπιαστου πνεύματος. Καθένας από μας είναι μια ενσωμάτωση ενός άϋλου σκεπτόμενου και διορατικού εαυτού, που εισχώρησε στον υλικό νου μας κάποια στιγμή στη διάρκεια της νηπιακής ηλικίας. Έτσι λέει ο άνθρωπος που έβαλε τον ακρογωνιαίο λίθο της (μοντέρνας) σύγχρονης νευροφυσιολογίας. Αυτό το πνεύμα μέσα στο σώμα είναι υπεύθυνο για όλα αυτά που μας ξεχωρίζουν σαν ανθρώπους: συνειδητή αίσθηση του εαυτού, ελεύθερη βούληση, προσωπική ταυτότητα, δημιουργικότητα και ακόμη συναισθήματα όπως η αγάπη, ο φόβος και το μίσος. Ο άϋλος εαυτός μας ελέγχει το νου με τον οποίο επικοινωνεί όπως ο οδηγός με το αυτοκίνητο ή όπως ένας προγραμματιστής καθοδηγεί ένα κομπιούτερ. H πνευματική παρουσία του ανθρώπου, ελαφριά σαν φάντασμα, λέει ο Eccles, ασκεί μια υποψία υλικής επιρροής στον εγκέφαλο και στο νου που είναι σαν κομπιούτερ, τόση ώστε να ενθαρρύνει ορισμένα νευρόνια να ενεργοποιηθούν και άλλα να παραμένουν σιωπηλά.
Προχωρώντας μάλιστα θαρραλέα σ' αυτό που οι περισσότεροι επιστήμονες θεωρούν σαν τη χειρότερη αίρεση, ο Eccles βεβαιώνει ότι ο άϋλος εαυτός επιζεί και μετά το θάνατο του υλικού νου. Και ο Eccles δεν είναι ο μόνος διάσημος επιστήμονας που παίρνει μια τόσο αμφισβητήσιμη καινούργια θέση πάνω στο παμπάλαιο αίνιγμα νους - σώμα. Από το Μπέρκλεϋ μέχρι το Παρίσι και από το Λονδίνο μέχρι το Πρίνστον, γνωστοί επιστήμονες από κλάδους τόσο διαφορετικούς όπως η νευροφυσιολογία με την κβαντική φυσική, δηλώνουν ανοιχτά και παραδέχονται, ότι πιστεύουν στην πιθανότητα, τουλάχιστον, της ύπαρξης τέτοιων αντιεπιστημονικών οντοτήτων όπως είναι το αθάνατο ανθρώπινο πνεύμα και η Θεία Δημιουργία».
Πηγές:
(*)Η Νεα Πολιτισμική Συνειδητότητα - Μ. Δανέζης
(*)Η ανάλυση της βάσης της πραγματικότητας - Ρόμπερτ Ηλία Νατζέμυ
(*)Διπλωματική εργασία "Εγκέφαλος Συμμετρία Μάθηση μαθηματικών" - Δεληκανλής Παναγιώτης
(*)Αναζητώντας τον νου - Ηλίας Κούβελας, Καθηγητή του Πανεπιστημίου Πατρών (www.antifono.gr, Βήμα ιδεών - Τεύχος 06/6/2008)
(*)Η ανισορροπία των αισθήσεων ως πολιτισμικό γνώρισμα των σύγχρονων δυτικών κοινωνιών - Στέλλα Κατσαρού
(*)"Αναζητώντας τον Νου", Βήμα Ιδεών - Τεύχος 06/6/2008, http://www.vimaideon.gr
Όπως γνωρίζουμε μέσω της επιστήμης της νευροφυσιολογίας, «μορφές και σχήματα τα οποία εξελίσσονται σε χώρους περισσοτέρων των τριών διαστάσεων, ακόμα και αν περιγράφονται από την Ευκλείδεια Γεωμετρία, δεν είναι δυνατόν να γίνουν αντιληπτά από τις ανθρώπινες αισθήσεις. Όμως, σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας, το Σύμπαν μας είναι τεσσάρων διαστάσεων και δεν περιγράφεται από την Ευκλείδεια γεωμετρία. Αυτό σημαίνει ότι δεν θα έπρεπε να αντιλαμβανόμαστε τίποτα μέσα σε αυτό. Τι είναι λοιπόν αυτό που αντιλαμβανόμαστε μέσω των αισθήσεών μας σαν πραγματικότητα;
Σύμφωνα με τη Θεωρία της Σχετικότητας, η αισθητή συμπαντική πραγματικότητα δεν είναι τίποτα άλλο, παρά «η προβολή (το είδωλο, το καθρέφτισμα) όσων υπάρχουν στο πραγματικό τετραδιάστατο μη Ευκλείδειο και αθέατο Σύμπαν πάνω σε έναν ψεύτικο τρισδιάστατο και Ευκλείδειο χώρο που φτιάχνουν πλαστά οι αισθήσεις μας». Το χώρο αυτό η θεωρία της Σχετικότητας ονομάζει χώρο Minkowski. Τα παράδοξα φαινόμενα της θεωρίας της Σχετικότητας (διαστολές και συστολές του χρόνου, του μήκους, της μάζας κ.λπ.), καθώς και όλες οι περίεργες μετρήσεις, δεν γίνονται μέσα στο πραγματικό Σύμπαν, άρα δεν το περιγράφουν. Τα σχετικιστικά γεγονότα, οι μορφές και τα σχήματα του κόσμου που μας περιβάλλει, είναι οι προβολές του, οι παραμορφωμένες εικόνες του, πάνω σε έναν ψεύτικο ευκλείδειο χώρο που κατασκευάζει η φυσιολογία μας μέσω του εγκεφάλου μας.
Σύγχρονες απόψεις για την αντίληψη
Αντίληψη είναι η διαδικασία μέσω της οποίας επιλέγουμε, προσλαμβάνουμε, οργανώνουμε και αναγνωρίζουμε τα ερεθίσματα του περιβάλλοντος ώστε να τα συνδέσουμε με νόημα και σημασία. Οταν βλέπουμε ένα ανθισμένο δέντρο δεχόμαστε ηλεκτρομαγνητικά κύματα διαφόρων συχνοτήτων. Μήπως βλέπουμε αυτά τα κύματα;
Μάλλον όχι. Αντιλαμβανόμαστε όμως μια πανδαισία χρωμάτων. Μήπως βλέπουμε τα μόρια των ουσιών που ξεχύνονται από τα άνθη; Όχι, αντιλαμβανόμαστε όμως τα ενεργητικά και τερψίθυμα αρώματά τους. Δηλαδή οι αντιλήψεις δεν είναι άμεσες καταγραφές του κόσμου, αλλά δημιουργούνται εσωτερικά σύμφωνα με εγγενείς κανόνες και περιορισμούς που επιβάλλονται από τις ικανότητες του νευρικού συστήματος.
Το αισθητηριακό σύστημα της όρασης
Η όραση αντιδρά στο ερέθισμα φως, δηλαδή μια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εύρος 10–14 νμ(νανόμετρο) κοσμικές ακτίνες, έως 10-11νμ. Το οπτικό μας σύστημα μετατρέπει το μήκος κύματος του φωτός σε χρώμα. Εύρος ορατού φάσματος 390 – 700 νμ.
Το ανθρώπινο οπτικό σύστημα αποτελείται από δύο οφθαλμούς, διάφορες περιοχές του εγκεφάλου και τις οδούς που τα ενώνουν. Τα βασικά ανατομικά στοιχεία του οφθαλμού είναι: ο κερατοειδής χιτώνας, η κόρη, ο κρυσταλλοειδής φακός και ο αμφιβληστροειδής που περιέχει δύο ειδών υποδοχείς: α) τα ραβδία περίπου 120 εκατομμύρια εξωτερικά ευαίσθητα στο φως, άρα η κίνηση στην περιφέρεια της όρασης ανιχνεύεται γρήγορα. Δεν αναγνωρίζουν τα χρώματα. β) τα κωνία περίπου 6 εκατομμύρια με τα οποία βλέπουμε τα χρώματα διότι υπάρχουν τριών ειδών κωνία. Τα ερεθίσματα από τους οπτικούς υποδοχείς περνούν κατά μήκους του οπτικού νεύρου στο οπτικό χίασμα και στη συνέχεια το κάθε ήμισυ του αμφιβληστροειδούς περνά στην αντίθετη πλευρά του εγκεφάλου.
Στο εγκεφαλικό πλοίο υπάρχουν περιοχές που είναι υπεύθυνες για μερικά χαρακτηριστικά των οπτικών πληροφοριών. Οι V1 και V2 ευθύνονται για το χρώμα και τη μορφή, η V4 ευθύνεται για το χρώμα και τον προσανατολισμό. Η V3 είναι υπεύθυνη για τα σχήματα και τις μορφές ενώ η V5 είναι υπεύθυνη για την κίνηση.
Οι νομπελίστες D. Hybel και Th. Wiesel ύστερα από έρευνες σε γάτες και πιθήκους, ανακάλυψαν ότι ορισμένα κύτταρα προοδευτικά εξειδικεύονται ώστε να ανιχνεύουν και να εντοπίζουν τα χαρακτηριστικά των αντικειμένων. Τα κύτταρα ονομάζονται ανιχνευτές χαρακτηριστικών (features detectors). Οι ανιχνευτές χαρακτηριστικών αντιδρούν καλύτερα σε ορισμένα γραμμικά χαρακτηριστικά των οπτικών αντικειμένων, π.χ. συγκεκριμένο προσανατολισμό κατεύθυνσης, στην κίνηση, στο φως, στα περιγράμματα, στις κλίσεις των γραμμών, στις γωνίες, κλπ. Αυτή η πολυσύνθετη λειτουργία των εγκεφαλικών κυττάρων παρέχει τη δυνατότητα στον άνθρωπο να εντοπίζει και να αναλύει τα προσδιοριστικά χαρακτηριστικά των αντικειμένων και να σχηματίζει μια ενιαία και ολοκληρωμένη αντίληψη. Αυτό που παραμένει αδιερεύνητο σε νευροβιολογικό επίπεδο είναι το πρόβλημα της σύνδεσης, δηλαδή πως ο ανθρώπινος εγκέφαλος συνδέει και συναρμολογεί τα επιμέρους δομικά στοιχεία του οπτικού ερεθίσματος για να προκύψει ενιαία, ολοκληρωμένη και ενσυνείδητη αντίληψη (Kandel, 2000).
Στη σύγχρονη Γνωστική Ψυχολογία χρησιμοποιούνται δυο μοντέλα περιγραφής των γνωστικών λειτουργιών που πραγματοποιούνται κατά την επεξεργασία των πληροφοριακών ερεθισμάτων. Η «από κάτω προς τα πάνω» (Bottom-up processing) διαδικασία, κατά την οποία η αντίληψη σχηματίζεται και εξαρτάται από τα πληροφοριακά ερεθίσματα που διεγείρουν τα αισθητήρια όργανα. Η «από πάνω προς τα κάτω» (Top-down processing) διαδικασία κατά την οποία η αντίληψη σχηματίζεται και εξαρτάται από τις γνώσεις που έχουμε καταχωρημένες στη μνήμη μας (Martin 1998, Eysenk & Keane, 2000).
Νευροφυσιολογικές και ψυχοφυσικές έρευνες έχουν δείξει ότι από τη στιγμή της λήψης του οπτικού μηνύματος από την κόρη του ματιού ως το τελικό στάδιο της αντιληπτικής διαδικασίας, μεσολαβεί σημαντική ασυνείδητη διαδικασία. Συμπερασματικά, στην οπτική αντίληψη προσδίδονται υποκειμενικά χαρακτηριστικά.
Συναισθησία
Το γεγονός του ό,τι αντιλαμβανόμαστε είναι συνέπεια της δομής του εγκεφάλου μας, διαπιστώνεται και από το φαινόμενο της συναισθησίας. Ως συναισθησία περιγράφεται η ιδιοτητα κάποιων ατομων να αντιλαμβάνονται ερεθίσματα που κανονικά ανήκουν σε μια αίσθηση, μέσω κάποιας άλλης. Το πιο κοινο παράδειγμα συναισθησίας είναι η αντιστοίχηση αριθμων με χρωματα. Η διασταύρωση αυτή των αισθήσεων σε άτομα που έχουν πολύ ανεπτυγμένη αυτή την ιδιαιτεροτητα, αποτελεί τον φυσικό τρόπο αντίληψης των πραγμάτων, όπου ένας ήχος έχει χρώμα ή εικονα. Η συναισθησία ομως μπορεί να αντιστοιχεί και στην περιγραφή που δίνει κανείς, της αίσθησης που προκαλεί μια εικονα ή ένας ήχος, μια μυρωδιά ή μια γεύση, βάσει των ιδιοτήτων τους.Για παράδειγμα περιγράφουμε ένα χρώμα ως 'ζεστό' ή 'ψυχρο', μια μυρωδιά 'γλυκιά', έναν ήχο 'οξύ' ή 'γλυκό', μια γεύση 'απαλή' και μια φωνή 'μεταλλική'. Αυτού του είδους οι περιγραφές συνδέονται με τη χρήση της γλώσσας, είτε γραπτά (εικονα) είτε προφορικά (ήχος).
Καθώς η γλώσσα έχει έντονα συμβολικά χαρακτηριστικά, συνειρμικά, μέσω των λέξεων αποδίδεται ο συμβολικός αυτός χαρακτήρας και στις έννοιες τις οποίες περιγράφουν. Πολλές φορές διαπιστώνεται ότι παρόμοιες περιγραφές χρησιμοποιούνται για την ίδια ιδιότητα απο ένα μεγαλύτερο σύνολο ανθρώπων, στοιχείο που δίνει ίσως και έναν πολιτιστικό χαρακτήρα στο φαινόμενο αυτο. Πολλοί καλλιτέχνες και μουσικοί έχουν δημιουργήσει έργα με έντονα συναισθητικά χαρακτηριστικά. Η συναίσθηση, ως επέκταση της χρήση της γλώσσας, στην αρχιτεκτονική σχετίζεται με την κατασκευή μιας διήγησης που περιγράφει το χώρο ενός 'σεναρίου' που μπορεί να υποβάλει συγκεκριμένους τρόπους στη χρήση του, ή να προκαλέσει μια αλληλουχία συνειρμών στο χρήστη, εντείνοντας έτσι τη αισθητηριακή βίωση του χώρου. Επίσης η χρήση της μουσικής στην αρχιτεκτονική δίνει μια συναισθητική διάσταση στην πρόσληψή της απο τον δημιουργο αλλά και απο τον χρήστη.
Η διερεύνηση των λειτουργιών που μας «κάνουν ανθρώπους»
Συμφωνώντας με τον φιλόσοφο John Searle μπορώ να πω ότι το κρίσιμο ερώτημα που τίθεται με αυτό το σύντομο αφιέρωμα είναι: Πώς γίνεται ένας κόσμος που έχει δημιουργηθεί από απλά συστήματα όπως τα άτομα και τα μόρια- να παράγει νοητικές λειτουργίες, οι οποίες περιέχουν ορισμένα χαρακτηριστικά που φαίνεται να είναι ασυμβίβαστα με την υλική υπόστασητου σύμπαντος,χαρακτηριστικά όπως είναι η συνείδηση,η προθετικότητα,ηυποκειμενικότητα,η νοητική αιτιότητα; Με άλλα λόγια, ποια είναι η σχέση του νου του ανθρώπου με το υπόλοιπο σύμπαν;
Πανάρχαιο ερώτημα που αποπειράθηκαν να απαντήσουν όλες οι θρησκείες, οι διάφορες φιλοσοφικές σχολές αλλά και οι επιστήμες, ιδίως ο επιστημονικός εκείνος χώρος που σήμερα ονομάζεται Νευροεπιστήμη.
Στην αρχαία Ελλάδα, ήδη από τον 6ο αιώνα π.Χ. ο προσωκρατικός φιλόσοφος Αλκμαίων υποστήριξε ότι ο εγκέφαλος ήταν το κέντρο των αισθήσεων, της κίνησης και της σκέψης, άποψη που υποστηρίχτηκε τον 4ο αιώνα από τους ιπποκρατικούς συγγραφείς. Στον 2ο αιώνα π.Χ. οι Αλεξανδρινοί ανατόμοι Ηρόφιλος και Ερασίστρατος πραγματοποίησαν συστηματικές μελέτες της ανατομίας του εγκεφάλου και διατύπωσαν υποθέσεις για τον ρόλο που παίζει ο εγκέφαλος στη συμπεριφορά. Αυτή η πορεία φτάνει στην κορυφαία της στιγμή με τον Γαληνό ο οποίος πραγματοποίησε πολλές ανατομικές και λειτουργικές μελέτες του εγκεφάλου.
Ανακόπτεται, όμως, κατά τη διάρκεια των αιώνων της θρησκείας μέχρι τον 16ο αιώνα, όταν αυτή η μεγάλη μορφή, ο Λεονάρντο ντα Βίντσι, στρέφει το ενδιαφέρον του στον εγκέφαλο, ανατέμνονταςόχι βέβαια χωρίς κόστος- εγκεφάλους βοδιού. Εκτοτε, η μελέτη του εγκεφάλου και του νου ήταν μία συνεχής προσπάθεια κατανόησης της φύσης του ανθρώπου με τρόπους διάφορους από αυτούς που πρέσβευαν και πρεσβεύουν στο βασίλειο των δεισιδαιμονιών και των θεών.
Τoν επόμενο αιώνα ο Καρτέσιος διατυπώνει τη θεωρία τού «αλληλεπιδρώντος δυϊσμού». Είναι πέρα από κάθε αμφισβήτηση ότι η διατύπωση της θεωρίας αυτής απελευθέρωσε την επιστήμη από τη θρησκεία περιορίζοντας, έτσι, τον ανορθολογισμό. Από την άλλη όμως πλευρά, η άποψη του Καρτέσιου ότι κάθε ενδιαφέρον χαρακτηριστικό της ανθρώπινης συμπεριφοράς πραγματώνεται από ένα «πνευματικό κάτι», τη νοούσα ουσία, που βρίσκεται έξω από τη μέθοδο και τους κανόνες της επιστημονικής έρευνας, οδήγησε στον περιορισμό της μελέτης του νου στον χώρο της φιλοσοφίας.
Ήδη από την εποχή του Καρτέσιου υπήρξαν και διαφορετικές φωνές, όπως αυτή του γιατρού Τhomas Willis. Ο Willis ήταν καθηγητής της Φυσικής Φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Το 1660, μετά την επάνοδο στην εξουσία του Καρόλου Β΄, αρνήθηκε να μετακομίσει στο Λονδίνο και να συμμετάσχει στην ίδρυση της Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών. Η συγκεκριμένη στάση του έδωσε πολύ μεγάλη δύναμη στην Οξφόρδη και έτσι, έναν χρόνο αργότερα, κατάφερε να εγκαταλείψει την υποχρεωτική μέχρι τότε διδασκαλία του Αριστοτέλη και άρχισε να ανατέμνει εγκεφάλους ζώων και νεκρών ανθρώπων. Το 1664 ο Willis δημοσίευσε το περίφημο βιβλίο του «Cerebri Αnatome» («Ανατομία των Εγκεφαλικών Ημισφαιρίων»). Εκεί ο Willis υποστηρίζει ότι η αντίληψη, η μνήμη,η ευφυΐα και όλες οι βουλητικές λειτουργίες διεξάγονται στα εγκεφαλικά ημισφαίρια.
Το «Cerebri Αnatome» διδασκόταν μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα, τον αιώνα που τέθηκαν οι βάσεις για τη σύγχρονη νευροεπιστημονική έρευνα. Κατ΄ αρχήν ο Δαρβίνος, υποστηρίζοντας ότι η συμπεριφορά είναι αποτέλεσμα μιας μακροχρόνιας εξελικτικής διαδικασίας, ιδίως με το βιβλίο του « Τhe expression of the Εmotions in Μan and Αnimals» (1872), έβαλε την ψυχολογία στον χώρο της πειραματικής έρευνας, γεγονός που επισφραγίζεται με την ίδρυση το 1878 του Εργαστηρίου Πειραματικής Ψυχολογίας στο Πανεπιστήμιο Ηarvard από τον William James, αδελφό του συγγραφέα Ηenry James. Εχει λεχθεί ότι ο William James είναι ο Καρτέσιος του 20ού αιώνα όχι μόνο διότι απάλλαξε την ψυχολογία από τη φιλοσοφία, αλλά και διότι έθεσε θεμελιώδη ερωτήματα, όπως αυτά που σχετίζονται με τη φύση της συνείδησης. Ερωτήματα, η απάντηση στα οποία αναζητείται τον 21ο αιώνα.
Στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα οι Ρierre-Ρaul Βroca και Κarl Wernicke εντοπίζουν, έπειτα από μελέτη του εγκεφάλου ασθενών που έπασχαν από αφασία, δύο περιοχές του λόγου με διαφορετική εντόπιση και διαφορετική λειτουργία. Ο πρώτος διατύπωσε για πρώτη φορά, το 1861, μία από τις βασικές αρχές της εγκεφαλικής λειτουργίας: «Μιλάμε με το αριστερό ημισφαίριο» («Νous parlons avec l΄ hemisph re gauche»). Ο δεύτερος, τοποθετώντας την αρχή της εντοπισμένης λειτουργίας σε ένα συνδεσμολογικό πλαίσιο, εκτιμούσε, σε βιβλίο που εξέδωσε το 1876, ότι διαφορετικά στοιχεία μιας περίπλοκης συμπεριφοράς, όπως είναι ο λόγος, υφίστανται επεξεργασία σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου που συνδέονται μεταξύ τους. Προώθησε έτσι τα πρώτα στοιχεία για την ιδέα της κατανεμημένης επεξεργασίας, που αποτελεί πλέον κεντρικό σημείο της θεώρησης που έχουμε σήμερα για τη λειτουργία του εγκεφάλου. Την ανατομική βάση αυτής της σύνδεσης των περιοχών του εγκεφάλου θα τη δώσει λίγα χρόνια αργότερα ο Ισπανός ιστολόγος Santiago Ramon Υ Cajal. Ο Cajal δημοσιεύει το 1888 θαυμάσιες ιστολογικές εικόνες του εγκεφάλου, όπως τις έβλεπε στο μικροσκόπιο, κάνοντας παράλληλα την εξής παρατήρηση: « Η μόνη άποψη που βρίσκεται σε αρμονία με τα δεδομένα μου είναι ότι τα νευρικά κύτταρα είναι ανεξάρτητα το ένα από το άλλο και ότι η επέκταση της νευρικής δράσης γίνεται με επαφές στο επίπεδο ορισμένων συσκευών ή διατάξεων σύνδεσης». Οι δομές αυτές που χωρίζουν και παράλληλα συνδέουν τα νευρικά κύτταρα θα ονομασθούν «συνάψεις» από έναν από τους θεμελιωτές της σύγχρονης νευροφυσιολογίας, τον Charles Sherrington.
Σήμερα κανείς, ίσως, δεν αμφιβάλλει για την ύπαρξη των συνάψεων, οι δε γνώσεις μας για τη λειτουργία τους είναι εντυπωσιακές. Εκείνα τα χρόνια όμως, και για περίπου μισόν αιώνα, η διαμάχη για το αν υπάρχουν ή όχι συνάψεις ήταν πολύ έντονη. Παρ΄ όλον ότι και η συναπτική και η θεωρία εντοπισμού των λειτουργιών του εγκεφάλου επιβεβαιώνονταν συνεχώς από νέα δεδομένα, εντούτοις και οι δύο δέχθηκαν έντονη πολεμική. Ο ανορθολογισμός έχει πάντα τους τρόπους του να διεισδύει ακόμη και στον χώρο της επιστήμης.
Ωστόσο, παρά τις όποιες αντιφάσεις, το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα χαρακτηρίζεται η εξαιρετική ανάπτυξη των επιστημών του νευρικού συστήματος και των γνώσεων για τη λειτουργία του εγκεφάλου,όπως επίσης και η ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών λειτουργικής απεικόνισης του εγκεφάλου,έδωσαν τη δυνατότητα να τεθούν (ή να ξανατεθούν) επί τάπητος από την αρχή μιας διαδικασίας, η οποία στον επόμενο αιώνα γίνεται εκρηκτική. Μεγάλος αριθμός επιστημών ασχολείται με τη λειτουργία των νευρικών κυττάρων, την μεταξύ τους επικοινωνία, τη λειτουργία του εγκεφάλου και της συμπεριφοράς, των λειτουργιών του νου, των ψυχικών λειτουργιών. Αναφέρω μερικές από αυτές: νευροφυσιολογία, νευροχημεία, νευροφαρμακολογία, μοριακή και κυτταρική βιολογία, νευρολογία, ψυχιατρική, ψυχολογία, ψυχανάλυση, ηθολογία, επιστήμη των υπολογιστών, γλωσσολογία, επιστήμες της εκπαίδευσης κ.λπ. Η κατανόηση της λειτουργίας των συνάψεων και η ανακάλυψη των νευροδιαβιβαστικών ουσιών, που αποτελούν το μέσον επικοινωνίας των νευρικών κυττάρων στο επίπεδο της σύναψης, έδωσε τη δυνατότητα να κατανοήσουμε βασικά χαρακτηριστικά της λειτουργίας του φυσιολογικού και του πάσχοντος εγκεφάλου. Τούτο έχει ως συνέπεια τη δημιουργία όλο και καλύτερων φαρμάκων για την αντιμετώπιση των ψυχικών και νευρολογικών παθήσεων. Η απο-ασυλοποίηση των ψυχικά πασχόντων δεν θα ήταν δυνατόν να επιτευχθεί χωρίς τη βοήθεια των ψυχοφαρμάκων.
Ειδικά, κατά τις τελευταίες δεκαετίες, η εξαιρετική ανάπτυξη των επιστημών του νευρικού συστήματος και των γνώσεων για τη λειτουργία του εγκεφάλου, όπως επίσης και η ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών λειτουργικής απεικόνισης του εγκεφάλου, έδωσαν τη δυνατότητα να τεθούν (ή να ξανατεθούν) επί τάπητος ερωτήματα τα οποία πριν από λίγα χρόνια δεν ήταν δυνατόν να συζητηθούν. Οπως πώς δημιουργούνται τα συναισθήματα, τι είναι η συνείδηση, ποια είναι η νευροβιολογική βάση της δημιουργικότητας κ.λπ. Δηλαδή δίνεται η δυνατότητα να διερευνηθούν όλες εκείνες οι λειτουργίες που μας «κάνουν ανθρώπους» και οδήγησαν στη δημιουργία του πολιτισμού. Οι νευροεπιστήμονες που συμμετέχουν σε αυτό το σύντομο αφιέρωμα θα μας δώσουν τη δική τους άποψη για αυτή την περιπέτεια του ανθρώπινου νου.
Πέντε ειδικοί απαντούν σε τρία κρίσιμα ερωτήματα
Η ταχύτατη πρόοδος στις επιστήμες του εγκεφάλου εμπνέει αισιοδοξία
1. Ποιο είναι το κεντρικό ερώτημα που προσπαθείτε να προσεγγίσετε με την έρευνά σας;
2. Ποιες είναι, κατά τη γνώμη σας, οι πλέον ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις που έχουν προέλθει από την έρευνα για τον εγκέφαλο τα τελευταία 20 χρόνια; Αν θα θέλατε να μπείτε στην περιπέτεια της πρόβλεψης, ποιες είναι οι πλέον ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις που θα προσδοκούσατε να προέλθουν από τη νευροεπιστημονική έρευνα τα επόμενα 30 χρόνια;
3. Υπάρχουν, κατά τη γνώμη σας, ευρήματα τα οποία έχουν προκύψει από τον χώρο των νευροεπιστημών τα οποία συγκρούονται με τη διαισθητική αντίληψη που έχουμε για τη φύση του ανθρώπου, τον νου, τον τρόπο σκέψης, τα συναισθήματα;
Lloyd Greene, Καθηγητής Παθολογίας και Κυτταρολογίας στο Columbia University, Νεα Υόρκη
1. Η έρευνά μας επιχειρεί να απαντήσει σε δύο κυρίως ερωτήσεις: Πρώτον, ποια είναι τα χημικά μηνύματα και οι μηχανισμοί που ρυθμίζουν τη διαφοροποίηση των πολλαπλασιαζόμενων πρόδρομων κυττάρων σε νευρικά κύτταρα; Δεύτερον, ποιοι είναι οι μηχανισμοί που κατευθύνουν τον θάνατο νευρικών κυττάρων που επέρχεται φυσιολογικά κατά την ανάπτυξη, καθώς επίσης και τον κυτταρικό θάνατο κατά τις διάφορες παθολογικές καταστάσεις, όπως είναι τα εκφυλιστικά νοσήματα, τα εγκεφαλικά επεισόδια και οι τραυματισμοί του εγκεφάλου; Τελικός στόχος είναι η ανακάλυψη θεραπευτικών μεθόδων για την αποφυγή της εκφύλισης των νευρικών κυττάρων σε παθολογικές καταστάσεις.
2. Κατά τη γνώμη μου, στις πρόσφατες σημαντικές ανακαλύψεις περιλαμβάνονται: α) Η κατανόηση, σε ένα πρώτο επίπεδο, της μοριακής βάσης των πλαστικών αλλαγών που υφίσταται ο εγκέφαλος και των μηχανισμών της μνήμης. β) Ο εντοπισμός γενετικών μεταλλάξεων που προκαλούν εκφυλιστικές νόσους του εγκεφάλου. γ) Η ανάπτυξη της τεχνολογίας που μας επιτρέπει να μελετάμε τη λειτουργία του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο και ενώ επιτελεί συγκεκριμένες λειτουργίες (brain imaging) και οι πληροφορίες που προέκυψαν από τη χρήση αυτών των τεχνικών. δ) Η ανακάλυψη ότι νέα νευρικά κύτταρα είναι δυνατόν να δημιουργηθούν και στον εγκέφαλο του ενηλίκου. ε) Η κατανόηση των μηχανισμών που ελέγχουν τις συνδέσεις μεταξύ των νευρικών κυττάρων κατά την ανάπτυξη του εγκεφάλου. στ) Η κατ΄ αρχήν εντόπιση γονιδίων τα οποία παίζουν σημαντικό ρόλο στις εξελικτικές διαδικασίες που οδήγησαν στη δημιουργία του εγκεφάλου του ανθρώπου και στην ανάδυση της ομιλίας. ζ) Η ανακάλυψη ότι η τοπική σύνθεση πρωτεϊνών στις αποφυάδες των νευρικών κυττάρων παίζει κύριο λειτουργικό ρόλο. η) Η ανακάλυψη των μοριακών φαινομένων που σχετίζονται με τη μετάδοση της νευρικής πληροφορίας.
Οι ανακαλύψεις που μπορεί να συμβούν τα επόμενα 30 χρόνια είναι δυνατόν να περιλαμβάνουν: α) Την καλύτερη κατανόηση των μηχανισμών εναπόθεσης και ανάκλησης της μνήμης. β) Την εις βάθος κατανόηση της φύσης της συνείδησης. γ) Την ανακάλυψη της μοριακής βάσης των ψυχιατρικών νόσων και την ανάπτυξη νέων τρόπων θεραπείας τους. δ) Την ανάπτυξη αποτελεσματικών τρόπων ρύθμισης της έκφρασης γονιδίων στον εγκέφαλο που θα δώσουν τη δυνατότητα της γονιδιακής αντιμετώπισης πολλών νόσων του εγκεφάλου. ε) Το σπάσιμο του κώδικα που ελέγχει τη δημιουργία των διαφόρων μορφών νευρικών κυττάρων και καθορίζει την εξειδίκευση των συνάψεων μεταξύ των νευρικών κυττάρων. στ) Τον εντοπισμό των εξελικτικών αλλαγών στα γονίδια που καθορίζουν τα ειδικά χαρακτηριστικά της φύσης του ανθρώπου, όπως είναι ο λόγος, η θρησκεία, ο πολιτισμός.
3. Νομίζω πως μία από τις μεγαλύτερες εκπλήξεις είναι η ανακάλυψη ότι ένα μεγάλο ποσοστό των μορίων που συμμετέχουν στη δημιουργία και στη λειτουργία του εγκεφάλου είναι συντηρημένα κατά την εξέλιξη και ότι οι ομόλογες μορφές τους υπάρχουν ακόμη και στα ασπόνδυλα ζώα. Επίσης, ένα άλλο απροσδόκητο εύρημα είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος της εγκεφαλικής μας δραστηριότητας δεν βρίσκεται κάτω από τον συνειδητό έλεγχό μας.
Leo Chalupa, Καθηγητής Οφθαλμολογίας και Νευροβιολογίας στο University of California, Davis, ΗΠΑ
1. Προσπαθούμε να εντοπίσουμε τους παράγοντες που ελέγχουν τη νευρωνική εξειδίκευση. Δηλαδή, να κατανοήσουμε πώς οι νευρώνες αποκτούν την τελική τους δομή, λειτουργία και κυρίως συνδεσμολογία. Πολλά εργαστήρια στον κόσμο μελετούν αυτό το ζήτημα και όλα χρησιμοποιούν κάποιο συγκεκριμένο μοντέλο και εστιάζονται σε συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου. Στο δικό μου εργαστήριο μελετάμε το αναπτυσσόμενο οπτικό σύστημα και ειδικότερα τα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς και τις συνδέσεις τους με τα οπτικά κέντρα του εγκεφάλου. Τα γαγγλιακά κύτταρα είναι αυτά που στέλνουν τις πληροφορίες από το μάτι (μέσω του οπτικού νεύρου) στα διάφορα εγκεφαλικά κέντρα που επεξεργάζονται οπτικά ερεθίσματα. Η έρευνα αυτή είναι σημαντική διότι η φυσιολογική λειτουργία προϋποθέτει ένα οπτικό σύστημα που έχει αναπτυχθεί φυσιολογικά. Για παράδειγμα, υπάρχουν αρκετές ενδείξεις ότι η δυσλεξία οφείλεται σε σχετικά μικρή ανωμαλία στον τρόπο διασύνδεσης των νευρώνων του οπτικού συστήματος. Πέρα από την πιθανή κλινική σημασία, βέβαια, είναι και η πρόκληση να κατανοήσουμε το πώς διαμορφώνεται το πιο σύνθετο και πολύπλοκο πράγμα στο Σύμπαν, ο ανθρώπινος εγκέφαλος.
2. Υπάρχουν πολλά δεδομένα στην αναπτυξιακή νευροβιολογία που έρχονται σε σύγκρουση με τον κοινό νου· και θα αναφερθώ σε ένα από αυτά για λόγους συντομίας. Εχει πλέον διαπιστωθεί από πολλά εργαστήρια, μεταξύ των οποίων και το δικό μας, ότι υπάρχουν πολύ περισσότερα κύτταρα και συνάψεις (συνδέσεις μεταξύ των νευρώνων) κατά τη διάρκεια της πρώιμης ανάπτυξης απ΄ ό,τι στην ωριμότητα. Στον άνθρωπο, π.χ., υπάρχουν περίπου 1,2 εκατομμύρια γαγγλιακά κύτταρα σε κάθε μάτι, ενώ κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης ο αριθμός αυτός είναι περίπου 3 εκατομμύρια. Αυτό το φαινόμενο της υπερπαραγωγής που ακολουθείται από μαζικό κυτταρικό θάνατο φαίνεται ότι είναι καθολικό γνώρισμα της οντογένεσης όλων των εγκεφαλικών περιοχών. Κατ΄ αναλογία, είναι σαν να χτίζουμε ένα σπίτι με 20 δωμάτια και αργότερα να καταστρέφουμε τα 15 από αυτά ώστε να καταλήξουμε σε ένα σπίτι με πέντε δωμάτια.
3. Δεν πιστεύω ότι υπάρχει μια ανακάλυψη η οποία από μόνη της να είναι πιο σημαντική από άλλες. Η επιστήμη είναι μια αθροιστική διαδικασία όπου η γνώση και η κατανόηση συγκροτούνται με αργούς και ακανόνιστους ρυθμούς μέσω του αντικτύπου πολλών μελετών. Αλλά μια γενική διαπίστωση που πιστεύω πως έχει ιδιαίτερη σημασία είναι το γεγονός ότι ο εγκέφαλος παραμένει εύπλαστος εφ΄ όρου ζωής. Με αυτό εννοώ ότι έχει την ικανότητα να αλλάζει και να μεταβάλλεται. Παρ΄ ότι είναι γνωστό εδώ και χρόνια πως ο αναπτυσσόμενος εγκέφαλος είναι εξαιρετικά εύπλαστος, έχουμε τώρα πια πολλές εργαστηριακές ενδείξεις ότι οι νευρώνες μπορούν να αλλάζουν τη δομή και τη λειτουργία τους καθ΄ όλη τη διάρκεια της ζωής του ανθρώπου, ακόμη και στην τρίτη ηλικία (80 χρόνων και πάνω). Αυτό που είναι λιγότερο ξεκάθαρο είναι με ποιο τρόπο μπορεί κανείς να εκμεταλλευθεί αυτή την πληροφορία και να διατηρήσει τον εγκέφαλό του στη βέλτιστη κατάσταση. Εγώ αθλούμαι όλη μου τη ζωή και χαίρομαι που διαπιστώνω ότι υπάρχουν τώρα ακλόνητες ενδείξεις ότι η άσκηση έχει σημαντικές συνέπειες στον εγκέφαλο, όπως η δημιουργία νέων νευρώνων στον ιππόκαμπο, μια δομή που εμπλέκεται στη μνήμη και στη μάθηση.
Στο μέλλον νομίζω ότι οι πιο σημαντικές ανακαλύψεις θα μας επιτρέψουν να επιδιορθώνουμε το κατεστραμμένο νευρικό σύστημα. Αισιοδοξώ ότι σε 20 χρόνια θα μπορούμε να αντιμετωπίζουμε κάποιες από τις παθήσεις που σήμερα είναι ανίατες, όπως τα τραύματα στη σπονδυλική στήλη, ενδεχομένως και να έχουμε επαρκή φαρμακευτική αντιμετώπιση κάποιων ψυχιατρικών παθήσεων, ίσως ακόμη και της νόσου Αλτσχάιμερ. Η πρόοδος στις επιστήμες του εγκεφάλου είναι τόσο γρήγορη ώστε δικαιολογούμαστε να αισιοδοξούμε ότι τα αποτελέσματα της έρευνας θα είναι εμφανή στα παιδιά μας και στα εγγόνια μας. Βεβαίως, αυτό προϋποθέτει ότι οι πλούσιες χώρες, και ιδίως οι ΗΠΑ όπου βρίσκεται η πλειονότητα των νευροεπιστημόνων, θα επιλέξουν να χρηματοδοτήσουν τη βιοϊατρική έρευνα. *
Μιχάλης Πετρίδης, Καθηγητής στο Πανεπιστήμιο McGill, Διευθυντής Τμήματος Γνωστικών Νευροεπιστημών στο Νευρολογικό Ινστιτούτο του Μόντρεαλ, Καναδάς
1. Η έρευνά μου εστιάζεται στην κατανόηση του ρόλου του προμετωπιαίου φλοιού στις διαδικασίες ελέγχου της νόησης και της συμπεριφοράς. Ατομα με βλάβη του προμετωπιαίου φλοιού παρουσιάζουν σοβαρές διαταραχές στον σωστό προγραμματισμό της σκέψης και της συμπεριφοράς τους, και επομένως στην οργάνωση της καθημερινής τους ζωής. Ο προμετωπιαίος φλοιός, ο οποίος είναι ιδιαίτερα ανεπτυγμένος στον ανθρώπινο εγκέφαλο, αποτελείται από διάφορα πεδία που παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στην κυτταροαρχιτεκτονική τους οργάνωση και στις συνδέσεις τους με άλλες περιοχές του εγκεφάλου. Επομένως η κατανόηση της λειτουργίας του προμετωπιαίου φλοιού απαιτεί τον προσδιορισμό συγκεκριμένων διαδικασιών ελέγχου της νόησης και τον εντοπισμό τους σε συγκεκριμένα κυτταροαρχιτεκτονικά πεδία. Γι΄ αυτόν τον σκοπό εξετάζουμε, με ειδικά τεστ που σχεδιάζουμε στο εργαστήριό μας ασθενείς με βλάβες εντοπισμένες στον μετωπιαίο φλοιό και πιθήκους στους οποίους έχουμε αφαιρέσει μόνο ένα από τα πεδία του προμετωπιαίου φλοιού. Ταυτόχρονα χρησιμοποιούμε σύγχρονες μεθόδους απεικόνισης της ενεργοποίησης του εγκεφάλου (όπως η λειτουργική μαγνητική τομογραφία) σε φυσιολογικά άτομα καθώς εκτελούν διάφορες νοητικές δοκιμασίες. Με αυτές τις μεθόδους κατορθώσαμε να αποκαλύψουμε τον ρόλο συγκεκριμένων περιοχών του προμετωπιαίου φλοιού στον έλεγχο της μνήμης. Για παράδειγμα, ανακαλύψαμε ότι στη μεσοπλάγια περιοχή του προμετωπιαίου φλοιού (κυτταροαρχιτεκτονικά πεδία 46 και 9/46) στηρίζεται η ικανότητά μας να παρακολουθούμε πληροφορίες που βρίσκονται στη μνήμη μας και να καταγράφουμε την ακριβή σειρά με την οποία οι πληροφορίες εισήλθαν στη μνήμη μας. Σε μια πρόσφατη μελέτη, π.χ., δείξαμε πώς το πεδίο 46 του προμετωπιαίου φλοιού ενεργοποιείται καθώς παρακολουθούμε την είσοδο ερεθισμάτων στην άμεση μνήμη μας, ενώ ο οπίσθιος βρεγματικός φλοιός εμπλέκεται στον μετασχηματισμό αυτών των ερεθισμάτων. Κατά τη διάρκεια λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας οι εξεταζόμενοι έπρεπε να παρακολουθούν προσεκτικά ποια από τέσσερα αναμενόμενα ερεθίσματα (αφηρημένα σχέδια) εμφανίζονταν στην οθόνη, για να εντοπίζουν κάθε φορά το ερέθισμα που δεν είχε παρουσιαστεί. Υπ΄ αυτές τις συνθήκες, το πεδίο 46 του προμετωπιαίου φλοιού ενεργοποιείτο (Εικόνα 1). Οταν οι εξεταζόμενοι έπρεπε, επιπροσθέτως, να αλλάζουν τη σειρά των ερεθισμάτων στη μνήμη τους, δηλαδή να τα σκεφτούν σε διαφορετική σειρά, ο οπίσθιος βρεγματικός φλοιός ενεργοποιείτο. Επομένως, ένα βρεγματομετωπιαίο νευρωνικό κύκλωμα παρακολουθεί την είσοδο (ή μη είσοδο) αναμενόμενων πληροφοριών στη μνήμη, τη σειρά με την οποία εισέρχονται οι πληροφορίες στη μνήμη, και τις μεταβάλλει ανάλογα με τις ανάγκες των νοητικών διεργασιών.
2. Στον χώρο των γνωστικών νευροεπιστημών η πιο σημαντική εξέλιξη είναι η απεικόνιση της ενεργοποίησης συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου κατά τη διάρκεια νοητικών διεργασιών.
3. Η κοινή αντίληψη είναι ότι η μνήμη αποτελεί μία ενότητα. Οι νευροεπιστημονικές μελέτες όμως έδειξαν ότι υπάρχουν πολλά είδη μνήμης. Για παράδειγμα, ένας ασθενής με βλάβη του ιπποκάμπειου συστήματος πάσχει από αμνησία, δηλαδή δεν θυμάται τίποτε από ένα συμβάν. Ο ασθενής αυτός όμως μπορεί να μάθει, π.χ., να κολυμπά (καθώς και πολλές άλλες δεξιότητες) παρ΄ ότι δεν θυμάται τίποτε από τις συγκεκριμένες εμπειρίες μάθησης, δηλαδή ποιος ήτανο δάσκαλος, πού και πότε γίνονταν τα μαθήματα της κολύμβησης κτλ. Αυτός ο περίεργος εκ πρώτης όψεως διαχωρισμός οδήγησε σταδιακά στην αναγνώριση δύο ειδών μνήμης, της δηλωτικής και της μη δηλωτικής μνήμης, που εξαρτώνται από διαφορετικά νευρωνικά κυκλώματα: η δηλωτική μνήμη εξαρτάται από το ιπποκάμπειο σύστημα, ενώ η μη δηλωτική μνήμη στηρίζεται σε διεργασίες μεταξύ του φλοιού και του κερκοφόρου πυρήνα.
Ενα άλλο παράδειγμα διαχωρισμών των νοητικών διεργασιών που βρίσκονται σε αντίθεση με την κοινή αντίληψη περί μνήμης προέρχεται από τη δική μας έρευνα, στην οποία αναφέρθηκα πιο πάνω. Οι ασθενείς με βλάβη του μεσοπλάγιου μετωπιαίου φλοιού αδυνατούν να εποπτεύουν τις διεργασίες της μνήμης τους, παρ΄ ότι μπορούμε να δείξουμε πως οι πληροφορίες βρίσκονται στη μνήμη τους. Δηλαδή, η είσοδος και διατήρηση νέων πληροφοριών στην ενεργό μνήμη (που στηρίζεται στον κροταφικό φλοιό) διαχωρίζεται από την εποπτεία αυτών των πληροφοριών (που στηρίζεται στον μεσοπλάγιο μετωπιαίο φλοιό)· επίσης, διαχωρίζεται από τη μεταβολή των πληροφοριών στη μνήμη που στηρίζεται στον βρεγματικό φλοιό. Αυτοί οι διαχωρισμοί των νοητικών διεργασιών δεν συμφωνούν με την κοινή αντίληψη περί ενός συμπαγούς ενιαίου μνημονικού συστήματος.
Wolf Singer, Καθηγητής στο Ινστιτούτο Max Planck για την Ερευνα του Εγκεφάλου, Φρανκφούρτη
1. Το κεντρικό ερώτημα που θέλουμε να απαντήσουμε είναι πώς τα πολλαπλά υποσυστήματα του εγκεφάλου αυτοοργανώνονται έτσι ώστε να δημιουργούν συγκροτημένες δυναμικές καταστάσεις. Αυτές με τη σειρά τους αποτελούν τα νευρωνικά αντίστοιχα της αντίληψης, της λήψης αποφάσεων, των προγραμμάτων δράσης και τελικά της επίγνωσης και της συνείδησης.
2. Στον δικό μου τομέα, τη νευροεπιστήμη συστημάτων, οι πιο σημαντικές εξελίξεις έχουν να κάνουν με τις όλο και περισσότερες ενδείξεις ότι ο εγκέφαλος είναι ένα εξαιρετικά κατανεμημένο, αυτοοργανωμένο και δυναμικό σύστημα. Τα πειραματικά δεδομένα που υποστηρίζουν αυτή την άποψη οφείλονται στην ύπαρξη καινούργιων τεχνικών που μπορούν να ανιχνεύσουν και να καταγράψουν τα κατανεμημένα χωροχρονικά πρότυπα ενεργοποίησης του εγκεφάλου- όπως οπτικές καταγραφές, ηλεκτρικές καταγραφές πολλαπλών θέσεων, ηλεκτροεγκεφαλογραφία (ΕΕG) και μαγνητοεγκεφαλογραφία (ΜΕG) υψηλής πυκνότητας, λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fΜRΙ), εξελιγμένες τεχνικές για την ανάλυση χρονοσειρών πολλών διαστάσεων. Οσο για το μέλλον, πιστεύω ότι η επιστήμη έχει την ίδια δυναμική με την εξέλιξη και ως εκ τούτου η πορεία της δεν είναι προβλέψιμη.
3. Η επιστημονική άποψη σχετικά με την οργάνωση του εγκεφάλου είναι οπωσδήποτε σε σύγκρουση με τη διαισθητική άποψη που έχουμε για την έννοια του εαυτού ως αυτόνομης οντότητας που διοικεί, ως ερμηνευτής και διευθυντής ορχήστρας, τις πολλαπλές λειτουργίες του εγκεφάλου μας.
Ανδρέας Παπανικολάου, Διευθυντής του Κέντρου Κλινικών Νευροεπιστημών της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου του Τexas
1. Αμεσοι ερευνητικοί μας στόχοι είναι: Πρώτον, η καταγραφή των νευρωνικών κυκλωμάτων που είναι αναγκαία για αισθητικοκινητικές και γνωσιακές λειτουργίες. Δεύτερον, η ταυτοποίηση παράτυπων σχηματισμών ενεργοποίησης αυτών των κυκλωμάτων σε παιδιά με αναπτυξιακά προβλήματα και σε ασθενείς με ισχαιμικά εγκεφαλικά επεισόδια. Τρίτον, η ταυτοποίηση των παραγόντων που ελέγχουν τη διαδικασία της λειτουργικής αναδιοργάνωσης των παράτυπων κυκλωμάτων (στην περίπτωση των παιδιών με αναπτυξιακά προβλήματα) και των κυκλωμάτων που έχουν υποστεί βλάβη (στην περίπτωση των ασθενών) η οποία ευθύνεται για την αποκατάσταση των αντίστοιχων λειτουργιών.
2. Οι πλέον σημαντικές εφευρέσεις έχουν γίνει στους τομείς της μοριακής βιολογίας, της γενετικής και της ψυχοφαρμακολογίας- τομείς συναφείς με τις νευροεπιστήμες. Στον κυρίως όμως χώρο των επιστημών του εγκεφάλου νομίζω ότι δύο είναι τα βασικότερα αποτελέσματα της έρευνας τα τελευταία 20 χρόνια. Το ένα είναι η επιβεβαίωση του φαινομένου ή μάλλον της αρχής της πλαστικότητας του εγκεφάλου και των δυνατοτήτων του να αυτοδιοργανώνεται λειτουργικά- μια αρχή που εντυπωσιάζει διότι ανασκευάζει ριζικά την έως προσφάτως κρατούσα αντίληψη για τη φύση του εγκεφάλου. Το δεύτερο είναι η εμφάνιση και η ραγδαία αναβάθμιση των μη επεμβατικών μεθόδων απεικόνισης των λειτουργιών του ανθρώπινου εγκεφάλου (της τομογραφίας βάσει εκπομπής ποζιτρονίων-ΡΕΤ, της λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας, της μαγνητοεγκεφαλογραφίας κτλ.), που επιτρέπουν τη χαρτογράφηση των νευρωνικών κυκλωμάτων τα οποία αντιστοιχούν στις διάφορες βασικές και ψυχονοητικές λειτουργίες.
Φαντάζομαι ότι σύντομα, με τις συνεχείς βελτιώσεις της τεχνολογίας, οι μέθοδοι αυτές θα αντικαταστήσουν πολλές επεμβατικές διαγνωστικές δοκιμασίες ειδικά στη νευρολογία και στην ψυχιατρική.
3. Γύρω στο τέλος της προηγούμενης δεκαετίας, της «δεκαετίας του εγκεφάλου», το περιοδικό «Νewsweek» δημοσίευσε ένα άρθρο για τις εντυπωσιακές εξελίξεις στις νευροεπιστήμες, όπου μεταξύ άλλων αναφέρθηκε και το «γεγονός» ότι λειτουργικές εικόνες του εγκεφάλου ατόμων που προσεύχονταν έδειξαν «the neurological underpinnings of religious states»- το νευρολογικό υπόβαθρο θρησκευτικών συναισθημάτων-, όπως και το «γεγονός» ότι όταν ηρεμήσει η βρεγματική χώρα του εγκεφάλου «people can feel at one with the universe»- ο άνθρωπος βιώνει την εμπειρία της ταύτισής του με το σύμπαν και άλλα παρόμοια. Τέτοιες λοιπόν διακηρύξεις βασισμένες σε επιστημονικές ανακοινώσεις κατά πάσα πιθανότητα εντυπωσιάζουν, εκπλήσσουν και ξενίζουν τον μέσο πολίτη των δυτικών, τουλάχιστον, κοινωνιών. Και τον ξενίζουν διότι, είτε ενσυνείδητα είτε (συνηθέστερα) όχι, ο μέσος πολίτης είναι κατά βάση δυϊστής. Πιστεύει δηλαδή ότι ο ψυχισμός του ανθρώπου, η βούλησή του, η μνήμη του, τα συναισθήματά του και η λογική του εξαρτώνται μεν από τον εγκέφαλο, του οποίου οι διεργασίες διέπονται από τους φυσικούς νόμους, αλλά επίσης εξαρτώνται και από κάτι άλλο· κάτι που κάποτε το αποκαλούμε «νου», κάποτε «ψυχή», «πνεύμα» ή «συνείδηση», το οποίο δεν υπόκειται στους ίδιους φυσικούς νόμους. Απόδειξη δε ότι ο δυτικός κόσμος απαρτίζεται κατά κανόνα από δυϊστές αποτελούν φαινόμενα του ακόλουθου είδους: Αν και γνωρίζει ο μέσος πολίτης ότι η εγκληματικότητα, π.χ., όπως και κάθε άλλη ψυχολογική τάση ή κατάσταση, εξαρτάται από τη βιοχημεία και τη φυσιολογία του εγκεφάλου- τις οποίες ο κάτοχος του εγκεφάλου δεν ελέγχει και για τις οποίες επομένως δεν είναι υπεύθυνος-, δεν παύει ο μέσος πολίτης (ούτε οι νόμοι που θέσπισε) να θεωρεί τον εγκληματία υπεύθυνο των πράξεών του. Αυτό βέβαια σημαίνει ότι του καταλογίζουν ελεύθερη (δηλαδή ανεξάρτητη από τους φυσικούς νόμους που διέπουν τον εγκέφαλο) βούληση. Οταν λοιπόν ακούει ο κοινός πολίτης ότι η επιστήμη ανακάλυψε τα εγκεφαλικά κέντρα σήμερα του θρησκευτικού δέους αύριο της βούλησης, εξίσταται και ενδεχομένως ενδόμυχα διαμαρτύρεται. Και το τραγελαφικό αυτής της κατάστασης είναι ότι κανέναν λόγο δεν έχει ο μέσος πολίτης να εκπλήσσεται ή να δυσανασχετεί με αυτά που λένε οι νευροεπιστήμονες (ανεξάρτητα από το αν αυτά που λένε είναι έγκυρα ή όχι). Διότι, απλούστατα, ο δυϊσμός του, όπως άλλωστε ο ιδεαλισμός μιας απειροελάχιστης πλέον μειονότητας ή ο υλιστικός μονισμός της πλειονότητας των νευροεπιστημόνων, είναι θέση μεταφυσική και ως εκ τούτου ούτε διαψεύσιμη ούτε επαληθεύσιμη μέσω των μεθόδων των φυσικών επιστημών. Οπότε ο μεν τυπικός δυϊστής δεν έχει λόγο να φοβάται, διότι κανένα εύρημα της νευροεπιστήμης δεν αρκεί να διαψεύσει τις πεποιθήσεις του, ο δε τυπικός νευροεπιστήμονας, αν είναι να παραμείνει συνεπής στις αρχές της επιστήμης του, δεν πρέπει να επιτρέπει υπαινιγμούς του είδους που προανέφερα. Βέβαια, τόσο ο ανειδίκευτος πολίτης όσο και ο επιστήμονας έχουν όχι μόνο λόγο και δικαίωμα, αλλά και την υποχρέωση ως σκεπτόμενοι άνθρωποι να προσπαθούν να αποδείξουν των οντολογικών θέσεών τους το αληθές, αλλά με μεθόδους άλλες, πέραν των πειραματικών μεθόδων της σύγχρονης νευροεπιστήμης.
Η ανάλυση της βάσης της πραγματικότητας
Αυτοί είναι άνθρωποι που ερεύνησαν εσωτερικα το νου και αυτό που βρίσκεται πέρα απ' αυτόν και στη βάση του. Αυτοί είναι οι διάφοροι μυστικιστές, άγιοι και μεγάλοι στοχαστές. Τα ευρήματά τους βρίσκονται πολύ κοντά το ένα με τ' άλλο και ασφαλώς συμφωνούν μεταξύ τους πιο πολύ απ' ότι οι διάφορες σχολές ατομικής φυσικής σήμερα. Και σήμερα πια, μεγάλοι επιστήμονες αφού διαπέρασαν την ψευδαίσθηση της ύλης και βρίσκονται στην άλλη μεριά, έχουν αρχίσει να δέχονται με μεγάλη κατανόηση τις παμπάλαιες απαντήσεις πάνω στις οποίες στηρίζονται όλες οι θρησκευτικές και πνευματικές φιλοσοφίες. Διαβάζουμε παρακάτω από το άρθρο του John Gliedman «Επιστήμονες Αναζητούν την Ψυχή», που δημοσιεύτηκε στην «Επιστημονική Eπιθεώρηση» τον Ιούλιο του 1982. Στο άρθρο αυτό ο συγγραφέας αναφέρεται στις ιδέες που έχει ενστερνιστεί ο Sir John Eccles, ο μεγάλος φυσιολόγος, που πήρε το Νόμπελ της Φυσιολογίας το 1963 για την έρευνά του πάνω στους συνδέσμους των νεύρων.
«Ο Eccles υποστηρίζει θερμά την αρχαία θρησκευτική πίστη, ότι οι άνθρωποι αποτελούνται από μια μυστηριώδη σύνθεση ύλης και άπιαστου πνεύματος. Καθένας από μας είναι μια ενσωμάτωση ενός άϋλου σκεπτόμενου και διορατικού εαυτού, που εισχώρησε στον υλικό νου μας κάποια στιγμή στη διάρκεια της νηπιακής ηλικίας. Έτσι λέει ο άνθρωπος που έβαλε τον ακρογωνιαίο λίθο της (μοντέρνας) σύγχρονης νευροφυσιολογίας. Αυτό το πνεύμα μέσα στο σώμα είναι υπεύθυνο για όλα αυτά που μας ξεχωρίζουν σαν ανθρώπους: συνειδητή αίσθηση του εαυτού, ελεύθερη βούληση, προσωπική ταυτότητα, δημιουργικότητα και ακόμη συναισθήματα όπως η αγάπη, ο φόβος και το μίσος. Ο άϋλος εαυτός μας ελέγχει το νου με τον οποίο επικοινωνεί όπως ο οδηγός με το αυτοκίνητο ή όπως ένας προγραμματιστής καθοδηγεί ένα κομπιούτερ. H πνευματική παρουσία του ανθρώπου, ελαφριά σαν φάντασμα, λέει ο Eccles, ασκεί μια υποψία υλικής επιρροής στον εγκέφαλο και στο νου που είναι σαν κομπιούτερ, τόση ώστε να ενθαρρύνει ορισμένα νευρόνια να ενεργοποιηθούν και άλλα να παραμένουν σιωπηλά.
Προχωρώντας μάλιστα θαρραλέα σ' αυτό που οι περισσότεροι επιστήμονες θεωρούν σαν τη χειρότερη αίρεση, ο Eccles βεβαιώνει ότι ο άϋλος εαυτός επιζεί και μετά το θάνατο του υλικού νου. Και ο Eccles δεν είναι ο μόνος διάσημος επιστήμονας που παίρνει μια τόσο αμφισβητήσιμη καινούργια θέση πάνω στο παμπάλαιο αίνιγμα νους - σώμα. Από το Μπέρκλεϋ μέχρι το Παρίσι και από το Λονδίνο μέχρι το Πρίνστον, γνωστοί επιστήμονες από κλάδους τόσο διαφορετικούς όπως η νευροφυσιολογία με την κβαντική φυσική, δηλώνουν ανοιχτά και παραδέχονται, ότι πιστεύουν στην πιθανότητα, τουλάχιστον, της ύπαρξης τέτοιων αντιεπιστημονικών οντοτήτων όπως είναι το αθάνατο ανθρώπινο πνεύμα και η Θεία Δημιουργία».
Πηγές:
(*)Η Νεα Πολιτισμική Συνειδητότητα - Μ. Δανέζης
(*)Η ανάλυση της βάσης της πραγματικότητας - Ρόμπερτ Ηλία Νατζέμυ
(*)Διπλωματική εργασία "Εγκέφαλος Συμμετρία Μάθηση μαθηματικών" - Δεληκανλής Παναγιώτης
(*)Αναζητώντας τον νου - Ηλίας Κούβελας, Καθηγητή του Πανεπιστημίου Πατρών (www.antifono.gr, Βήμα ιδεών - Τεύχος 06/6/2008)
(*)Η ανισορροπία των αισθήσεων ως πολιτισμικό γνώρισμα των σύγχρονων δυτικών κοινωνιών - Στέλλα Κατσαρού
(*)"Αναζητώντας τον Νου", Βήμα Ιδεών - Τεύχος 06/6/2008, http://www.vimaideon.gr
Οτιδήποτε αντιλαμβανόμαστε είναι ''ψεύτικο'' - Οι λειτουργίες που μας κάνουν ανθρώπους
Reviewed by Unknown
on
02:30
Rating:
Reviewed by Unknown
on
02:30
Rating:
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου