Neuronauka poznawcza. Krótkie Wprowadzenie 27 - Richard Passingham - ebook

Neuronauka poznawcza. Krótkie Wprowadzenie 27 ebook

Passingham Richard

0,0
27,90 zł

lub
-50%
Zbieraj punkty w Klubie Mola Książkowego i kupuj ebooki, audiobooki oraz książki papierowe do 50% taniej.
Dowiedz się więcej.
Opis

KRÓTKIE WPROWADZENIE

– książki, które zmieniają sposób myślenia!

Książka dla wszystkich, którzy chcieliby się dowiedzieć, jak działa ludzki mózg. Zawiera zarys podstawowej wiedzy na temat neuronauki poznawczej – dziedziny, która w ostatnich latach ma ogromny wpływ nie tylko na wiele gałęzi nauki, lecz także na to, jak zwykli ludzie postrzegają umysł i jego działanie. Autor, przedstawiając wyniki badań obrazowych mózgu, rozprawia się z podstawowymi nieporozumieniami z nimi związanymi, a także zapoznaje czytelnika z problematyką ludzkiego poznania. Omawia percepcję, uwagę, pamięć, rozumowanie, podejmowanie decyzji, kontrolę poznawczą i działanie. Zastanawia się również nad perspektywą najbliższych odkryć i badań w neuronauce.

Interdyscyplinarna seria KRÓTKIE WPROWADZENIE piórem uznanych ekspertów skupionych wokół Uniwersytetu Oksfordzkiego przybliża aktualną wiedzę na temat współczesnego świata i pomaga go zrozumieć. W atrakcyjny sposób prezentuje najważniejsze zagadnienia XXI w. – od kultury, religii, historii przez nauki przyrodnicze po technikę. To publikacje popularnonaukowe, które w formule przystępnej, dalekiej od akademickiego wykładu, prezentują wybrane kwestie.

Książki idealne zarówno jako wprowadzenie do nowych tematów, jak i uzupełnienie wiedzy o tym, co nas pasjonuje. Najnowsze fakty, analizy ekspertów, błyskotliwe interpretacje.

Opiekę merytoryczną nad polską edycją serii sprawują naukowcy z Uniwersytetu Łódzkiego: prof. Krystyna Kujawińska Courtney, prof. Ewa Gajewska, prof. Aneta Pawłowska, prof. Jerzy Gajdka, prof. Piotr Stalmaszczyk.

Ebooka przeczytasz w aplikacjach Legimi lub dowolnej aplikacji obsługującej format:

EPUB
MOBI
PDF

Liczba stron: 176

Oceny
0,0
0
0
0
0
0
Więcej informacji
Więcej informacji
Legimi nie weryfikuje, czy opinie pochodzą od konsumentów, którzy nabyli lub czytali/słuchali daną pozycję, ale usuwa fałszywe opinie, jeśli je wykryje.



Neuronauka, czyli jak działa ludzki mózg

Wstęp tłumacza do wydania polskiego

Seria Krótkie Wprowadzenie adresowana jest do wszystkich osób, które są zainteresowane daną tematyką, ale nie posiadają formalnego wykształcenia w jej kierunku. Neuronauka poznawcza to idealna pozycja dla wszystkich, którzy chcieliby dowiedzieć się więcej o tym, jak działa ludzki mózg.

Wiele dziedzin nauki zajmuje się funkcjonowaniem mózgu i każda podejmuje problem z nieco innej perspektywy. Na przykład neurobiologia koncentruje się na badaniach nad zwierzętami oraz hodowlami komórek (tzw. badania in vitro – czyli poza organizmem). Z kolei neurochemicy i neuroendokrynolodzy poświęcają się badaniom nad właściwościami neurotransmiterów i hormonów, które wpływają na nasze zachowanie. W niniejszym opracowaniu autor opisuje natomiast osiągnięcia neuronauki poznawczej, którą w języku polskim można również nazwać neuropsychologią procesów poznawczych lub neurokognitywistyką. Różne nazwy kładą nacisk na nieco inne aspekty tej dziedziny. Neuropsychologia poznawcza kojarzyć się może z badaniami nad osobami cierpiącymi na uszkodzenia mózgu, podczas gdy neurokognitywistyka jest bliższa psychologii poznawczej i filozofii. Z tego powodu w nauce anglojęzycznej najbardziej popularny stał się termin „neuronauka”, który obejmuje absolutnie wszystkie możliwe obszary badań nad mózgiem. Neuronauka poznawcza skupia się na badaniach z udziałem ludzi i wykorzystuje do nich różnego rodzaju aparaturę obrazującą pracę mózgu. Takie badania pozwalają nam lepiej zrozumieć, jak ludzki mózg przetwarza spostrzeżenia zmysłowe i reguluje zachowanie.

Badania w ramach neuronauki poznawczej w ostatnich trzydziestu latach pozwoliły psychologom dużo lepiej zrozumieć, jak działa ludzki mózg, oraz pomóc tym, którzy takiej pomocy potrzebują. Na przykład brytyjski badacz Adrian Owen wykorzystał skany aktywności mózgu, aby stworzyć metodę komunikacji z ludźmi w stanie wegetatywnym. Osoby w takim stanie nie są zdolne do podejmowania jakichkolwiek czynności, łącznie z mruganiem czy poruszaniem gałkami ocznymi. Do czasu badań profesora Owena1 nie było wiadomo, czy pacjenci w stanie wegetatywnym w ogóle słyszą głos ludzi, którzy do nich mówią. Dzięki neuronauce poznawczej udało się nie tylko ustalić, iż wiele takich osób słyszy głosy swoich bliskich, ale nawet stworzyć interfejs pozwalający na komunikację z nimi. Dalszy rozwój neuronauki jest nieunikniony. Badacze z tej dziedziny od lat zaangażowani są w tak zwany Human Brain Project, czyli przedsięwzięcie wzorowane na Human Genome Project, mające na celu szczegółowe zmapowanie struktury ludzkiego mózgu. W miarę rozwoju inżynierii neuronaukowcy pozyskują coraz dokładniejsze narzędzia pozwalające im zrozumieć, jak mózg przetwarza informacje. Dzięki nim być może uda się odpowiedzieć na wiele pytań, takich jak: „dlaczego śnimy?”, „jak mózg zapisuje i odtwarza wspomnienia?”, „czym jest świadomość?”. Niemniej neuronauka poznawcza ma również wiele ograniczeń, z których należy zdawać sobie sprawę, myśląc o jej wynikach.

Dziedzina ta bada funkcjonowanie człowieka z jednej, jasno określonej perspektywy – perspektywy jego mózgu i układu nerwowego. Jest nauką empiryczną i z tego powodu musi stosować się do szeregu ściśle określonych reguł. Reguły te pozwalają nam mieć większą pewność co do wiarygodności uzyskiwanych wyników, ale uniemożliwiają odpowiadanie na wielkie pytania, takie jak: „czym jest umysł?”, „jaki jest związek między ciałem a umysłem?”, „czym jest wolna wola?”. Pytania te pozostają wciąż w dużej mierze domeną filozofii, ponieważ neuronauka poznawcza musi sobie na nie odpowiedzieć, jeszcze zanim zacznie przeprowadzać swoje eksperymenty. Wstępnie zakłada ona, iż umysł jest produktem pracy mózgu oraz że badanie mózgu jest w takiej sytuacji jedyną metodą umożliwiającą zrozumienie, jak działa umysł. Wolna wola najczęściej pozostaje w ogóle poza obszarem zainteresowania neuronauki poznawczej, która zakłada daleko idący determinizm. Zdaniem neuronauki nasze zachowanie jest zdeterminowane przez naszą biologię (geny, hormony, pracę mózgu) oraz środowisko (wychowanie, odbierane bodźce).

Neuronauka poznawcza opisuje, jak działa człowiek, przez pryzmat tego, jak jego mózg przetwarza informacje. W książce, którą czytelnik trzyma w ręku, odnaleźć można opisy aktualnie prowadzonych badań nad poszczególnymi procesami, które zawiadują percepcją, pamięcią, uwagą, podejmowaniem decyzji, rozumowaniem oraz kontrolą własnego zachowania. Badania te opisane są w sposób przystępny dla każdego i pozwolą na lepsze zrozumienie bardziej specjalistycznej literatury, którą wydawnictwo poleca na końcu tomu. Oznacza to także, iż ta pozycja nie stanowi dla studentów psychologii lub kognitywistyki odpowiedniego zastępstwa podręczników z neuropsychologii. Autor niniejszego wprowadzenia ogranicza się bowiem wyłącznie do podstaw neuroanatomii i stosuje daleko idące uproszczenia, które zwykłemu czytelnikowi pozwolą lepiej zrozumieć opisywane zagadnienia.

Uproszczenia stosowane w tym opracowaniu dotyczą sposobu omawiania wyników badań oraz prezentowanych schematów neuroanatomicznych. W wielu miejscach autor dla jasności pisze o „podwyższonej aktywności” mózgu podczas wykonywania jakiegoś zadania. Specjaliści oraz studenci powinni jednak pamiętać, iż badania z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego nie dają wglądu w bezwzględny poziom aktywności mózgu. Jest on zawsze względny, co oznacza, iż poziom utlenowania kory mózgowej podczas jednego zadania porównywany jest do poziomu jej utlenowania podczas innego zadania, zaś naukowcy interpretują różnicę między nimi. Co więcej, zamieszczone w niniejszym tomie rysunki często przedstawiają tuż obok siebie obszary anatomiczne oraz funkcje poznawcze. Należy jednak pamiętać, iż na przykład „kora potyliczna” to termin opisujący anatomiczną część mózgu, zaś „wzrok” jest fenomenem z domeny ludzkiego umysłu i nie można powiedzieć, iż „wzrok znajduje się” w jakiejś części mózgu. Dzięki takim uproszczeniom czytelnikowi łatwiej będzie zapamiętać prezentowane treści, ale należy je traktować z odrobiną ostrożności.

Przedmowa i podziękowania

Neuronauka poznawcza jest względnie nową dziedziną, co oznacza, że jest w niej znacznie trudniej przedstawić powszechnie uznawane poglądy niż w fizyce czy chemii. Oznacza to też, że książka ta jest odzwierciedleniem mojego własnego spojrzenia na różne kwestie. Jestem wdzięczny za komentarze Johna Duncana, Eleanor Maguire i Jamesa Rowe’a, które utrzymały mnie na właściwej ścieżce.

Zakładam, że aby zrozumieć wyniki eksperymentów wykorzystujących obrazowanie mózgu, musimy najpierw dowiedzieć się, jak informacje przesyłane są między różnymi jego częściami. Z tego powodu opatrzyłem tekst tej książki rysunkami przedstawiającymi połączenia anatomiczne między różnymi rejonami mózgu. Z początku mogą się one wydać czytelnikowi skomplikowane, niemniej pomimo licznych nowych terminów nie zawierają niczego, co byłoby trudne do zrozumienia.

Uznałem także, że czytelnik powinien zrozumieć, skąd biorą się przedstawiane wnioski. Tłumaczę zatem często szczegóły eksperymentów oraz wyjaśniam, kto je przeprowadził. Mam nadzieję, że pozwoli to dokładnie zrozumieć, jak nauka powstaje i jak się rozwija. By wykazać, że przedstawiane argumenty są oparte na solidnych dowodach, na końcu książki umieściłem listę artykułów zawierających omawiane dane eksperymentalne. Jest ich znacznie więcej niż zwykle w tej serii wydawniczej i wiele z nich jest pisanych językiem bardzo specjalistycznym. Z tego powodu zamieszczam także listę tekstów, które warto przeczytać.

Ograniczyłem zakres zagadnień ujętych w tej pracy tylko do tych badań nad ludzkim poznaniem, które wykorzystują obrazowanie mózgu. Nie starczyło w niej miejsca, aby omówić wnioski płynące z badań aktywności elektrycznej komórek mózgu innych gatunków zwierząt. Jest to zatem bardzo krótkie wprowadzenie.

W badaniach obrazowych mózgu standardem jest, by opisywać uczestników eksperymentów jako ochotników. Nie podążam za tą tradycją, ponieważ jest to zupełnie bez znaczenia, czy uczestnicy byli ochotnikami, czy zostali siłą wciśnięci do rezonansu. Znaczenie ma fakt, iż byli ludźmi, i to tym słowem będę ich opisywał.

Świadom jestem, iż mój wywód jest ogromnie uproszczony. Czytelnicy mogą mi wybaczyć, ale koledzy po fachu prawdopodobnie mnie zamordują.

Spis ilustracji

1. Popularny model funkcjonalnego rezonansu magnetycznego

Za: http://www.siemens.com/press

2. Przykładowy schemat aktywacji mózgu zwizualizowany przy użyciu fMRI

Przedruk za zgodą Macmillan Publishers Ltd: Michelle Erika-Florence, Robert Leech, Adam Hampshire, A functional network perspective on response inhibition and attentional control, „Nature Communications” 2014, copyright (2014)

3. Obrazki wykorzystane w zadaniach: a) eksperymentalnym oraz b) kontrolnym, podczas eksperymentu dotyczącego wiedzy semantycznej

Przedruk za zgodą: Macmillan Publishers Ltd: R. Vandenberghe, C. Price, R. Wise, O. Josephs, R. S. J. Frackowiak, Functional anatomy of a common semantic system for words and pictures, „Nature” 1996, vol. 383, s. 254–256, copyright (1996)

4. Wewnętrzna/przyśrodkowa powierzchnia lewej półkuli ludzkiego mózgu. Rysunek pokazuje obszary, w których aktywację zaobserwowano w badaniach nad depresją, atrakcyjnością seksualną oraz preferencjami dotyczącymi napojów. Ciało migdałowate leży pod warstwą kory mózgowej

5. Połączenia szlaków wzrokowych

6. Pierwszorzędowe obszary zmysłowe

7. Brzuszny i grzbietowy system uwagowy

8. Ścieżki ruchów gałek ocznych pacjenta z zespołem nieuwagi stronnej po stronie lewej podczas wykonywania zadania z wykreślaniem liter

Przedruk za zgodą Oxford University Press: Masud Husain, Sabira Mannan, Tim Hodgson, Ewa Wojciulik, Jon Driver, Christopher Kennard, Impaired spatial working memory across saccades contributes to abnormal search in parietal neglect, „Brain” 2001, vol. 124, s. 941–952

9. Ścieżki top–down z kory przedczołowej do kompleksu MT oraz zakrętu wrzecionowatego

10. Brzuszna kora przedczołowa

11. Połączenia neuroanatomiczne hipokampu

12. Katedra Świętego Pawła i Bank Anglii

Chris Dorney/123RF; alessandro0770/123RF

13. System semantyczny ukazany przy użyciu fMRI

14. Zadanie z Testu Matryc Ravena

Eveline A. Crone, Carter Wendelken, Linda Van Leijenhorst, Ryan D. Honomichl, Kalina Christoff, Silvia A. Bunge, Neurocognitive development of relational reasoning, „Developmental Science” 2008, © John Wiley & Sons Ltd

15. Obszary zaangażowane w rozumowanie werbalne i niewerbalne

16. Połączenia kory przedczołowej

17. Przednie i tylne prążkowie

18. Komputerowa wersja Testu Wieży Londyńskiej

Przedruk za zgodą Oxford University Press: Alain Dagher,Adrian M. Owen, Henning Boecker, David J. Brooks, Mapping the network for planning: a correlational PET activation study with the Tower of London task, „Brain” 1999, vol. 122, s. 1973–1987

19. Zegar Libeta

20. Wewnętrzna część lewej półkuli mózgu ukazująca obszary zaangażowane w nadzór poznawczy

21. Teoretyczny diagram ukazujący dwa potencjały, z czego jeden jest wzmocniony

Przedruk za zgodą Macmillan Publishers Ltd: Angela Sirigu, Elena Daprati, Sophie Ciancia, Pascal Giraux, Norbert Nighoghossian et al., Altered awareness of voluntary action after damage to the parietal cortex, „Nature Neuroscience”, vol. 7, s. 80–84, copyright 2004

22. Połączenia obszaru Broki

23. Środkowa lub wewnętrzna powierzchnia mózgu z ukazanym pniem mózgu oraz móżdżkiem

24. Zarejestrowana przy użyciu magnetoencefalografii kolejność aktywacji obszarów mózgu w trakcie imitowania ruchów warg

Przedruk za zgodą Elsevier: Nobuyuki Nishitani, Riitta Hari, Viewing lip forms cortical dynamics, „Neuron” 2002, vol. 36, s. 1211–1220, copyright (2002)

Rozdział 1

Nowa dziedzina

Gdy studiowałem psychologię na Uniwersytecie Oksfordzkim, nie zachęcano nas do zadawania pytań dotyczących umysłu. Były to wczesne lata sześćdziesiąte i psychologia wciąż znajdowała się pod silnym wpływem behawioryzmu. Behawioryzm utrzymywał, że nauka może mierzyć bodźce (sygnały wejścia – ang. inputs) oraz reakcje (sygnały wyjścia – ang. outputs), ale nigdy nie powinna się zajmować tym, co dzieje się w międzyczasie. Uważano tak, ponieważ to, co wydarza się w międzyczasie, dzieje się w głowie człowieka, a więc nie ma obiektywnej metody, aby to zmierzyć. Zatem dla mnie i moich kolegów psychologia dotyczyła głównie zachowań szczurów i gołębi, ponieważ u tych gatunków łatwo kontrolować bodźce i mierzyć reakcje. Nic dziwnego, że uważaliśmy te studia za potwornie nudne.

W tym samym czasie musieliśmy także uczęszczać na wykłady z filozofii. Uczyliśmy się o filozofach, którzy chętnie rozprawiali o umyśle, ale wielu z nich wierzyło, że umysł jest czymś osobnym od mózgu. Taki pogląd filozoficzny nazywa się dualizmem. Niestety, tacy filozofowie byli równie bezsilni w tłumaczeniu, jak umysł i mózg wchodzą w interakcje, co Kartezjusz 400 lat wcześniej. Taki rażący brak postępu nie napawał nas ekscytacją.

Jedynym powiewem świeżości były wykłady Gilberta Ryle’a. Twierdził on, że dualizm był „poważnym błędem”, ponieważ wymagał, aby przyjąć istnienie „ducha w maszynie” (ang. ghost in the machine). Nie było jednak dla nas jasne, czego możemy dowiedzieć się o naszych szczurach i gołębiach, jeśli tego ducha z maszyny wypędzimy.

Psychologia poznawcza

Zatem cóż się zmieniło od tamtego czasu, jeśli cokolwiek? Przecież nawet wtedy behawioryzm chwiał się już w posadach. Przyczyną był fakt, że odkrywano metody pozwalające obiektywnie zbadać zjawiska mające miejsce w mózgu. Na przykład jako studenci uczyliśmy się o eksperymentach Donalda Broadbenta i Anne Treisman, których uczestnicy w słuchawkach słuchali jednego ciągu liczb czytanego do prawego ucha i innego ciągu czytanego do lewego ucha. Byli też instruowani, aby koncentrować uwagę tylko na liczbach słyszanych jednym uchem. Wyniki pokazały, że uczestnicy nie pamiętali liczb czytanych do drugiego ucha. Z tego powodu Donald Broadbent postulował, że mózg musiał odfiltrowywać bodźce odbierane przez ucho, na których, zgodnie z poleceniem, uczestnicy mieli nie koncentrować uwagi. To właśnie tego typu eksperymenty, wraz z eksperymentami dotyczącymi percepcji prowadzonymi przez Ulrica Neissera i doświadczeniami George’a Millera odnoszącymi się do pamięci, przyczyniły się do powstania nauki zwanej psychologią poznawczą.

Jednym ze sposobów przedstawienia tego, co musi dziać się w głowie, jest diagram ukazujący przepływ informacji wewnątrz systemu. Donald Broadbent był pionierem, jeśli chodzi o wykorzystanie diagramów. W modelu przedstawionym właśnie przy ich użyciu zawarł istnienie filtra, co tłumaczyło uzyskane przez niego wyniki w badaniach nad uwagą. Modele takie nazywamy czarnymi skrzynkami (ang. black box), ponieważ rysuje się je jako szereg prostokątów połączonych strzałkami. Skrzynki nazywano czarnymi, gdyż w tamtych czasach nie wiedziano jeszcze, na czym dokładnie polega działanie poszczególnych elementów modelu i gdzie należy szukać ich w mózgu.

Można spróbować dowiedzieć się, gdzie te elementy się znajdują, poprzez badanie skutków uszkodzeń mózgu u pacjentów. Jeśli uszkodzenie mózgu jest względnie ograniczone do jednego miejsca, to można pokusić się o wysnuwanie wniosków dotyczących funkcji tego obszaru. W późnych latach siedemdziesiątych uzyskano w ten sposób wystarczającą wiedzę, aby zachęcić badaczy do stworzenia nowej dziedziny nauki. Rozmawiając w taksówce, Michael Gazzaniga i George Miller ukuli dla niej nazwę: neuronauka poznawcza (ang. cognitive neuroscience)2.

Neuronauka poznawcza

Gazzaniga i Miller nie spodziewali się jednak, że w ciągu dekady psychologowie zdobędą narzędzia pozwalające zwizualizować aktywność mózgu u osób zdrowych, i to w dodatku podczas wykonywania testów oceniających funkcjonowanie poznawcze. Do narzędzi tych należą pozytonowa tomografia emisyjna (ang. positron emission tomography – PET), rozwinięta w latach osiemdziesiątych, oraz funkcjonalny rezonans magnetyczny (ang. functional magnetic resonanse – fMRI), rozwinięty w latach dziewięćdziesiątych. Techniki te zrewolucjonizowały neuronaukę poznawczą. Do dziś przeprowadzono prawie 30 000 eksperymentów z wykorzystaniem samego fMRI. Ilustracja 1 przedstawia jeden z najbardziej popularnych modeli skanerów wykorzystywanych do fMRI.

Ilustracja 1. Popularny model funkcjonalnego rezonansu magnetycznego

Tym samym psychologia zmieniła się nie do poznania w porównaniu do tego, czego uczyłem się jako student. Tak jak zawsze przypuszczali laicy, jest ona w istocie nauką o umyśle, a w szczególności o umyśle człowieka. Od czasu, gdy wydziały psychologii uzyskały dostęp do obrazowania metodą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego, na ich korytarzach często można natknąć się na plakaty ukazujące ludzki mózg w trakcie pracy.

Analizowanie skanów mózgu

Skany mózgu są jednocześnie piękne i pociągające (ilustracja 2), więc nic dziwnego, że przyciągają uwagę laików oraz mediów. Czytamy na przykład, że bunt młodzieńczy spowodowany jest niezupełnym wykształceniem płatów czołowych lub że skany mózgu wykazały, iż kobiety mają kłopoty z logicznym myśleniem. Takie twierdzenia nadają się na chwytliwe nagłówki.

Dziennikarze, którzy powielają takie bzdury, ujawniają swoją ignorancję na trzy sposoby. Pierwszy można im wybaczyć, drugi świadczy o tym, że nie rozumieją nauki, a trzeci wskazuje na ich ogólny problem z logicznym rozumowaniem.

Pierwszym nieporozumieniem jest zakładanie, że kolorowe rejony widoczne na skanach mózgu powstających w trakcie badania faktycznie pokazują wysoką aktywność komórek mózgu i neuronów. W rzeczywistości są one wyłącznie niebezpośrednią miarą aktywacji, ponieważ sygnał, jaki wychwytuje PET czy fMRI, odzwierciedla zmiany ukrwienia poszczególnych rejonów mózgu. W przypadku fMRI jest to stosunek krwi utlenowanej do nieutlenowanej. Gdy neurony podwyższają swoją aktywność, zwiększa się także ich zapotrzebowanie na krew, która dostarcza im tlenu i glukozy – niezbędnych dla metabolizmu. To właśnie przez to, że jesteśmy w stanie mierzyć aktywność mózgu tylko pośrednio, w artykułach naukowych używa się terminu „aktywacja” (ang. activation) lub „poziom aktywacji” zamiast „aktywność” (ang. activity).

Ilustracja 2. Przykładowy schemat aktywacji mózgu zwizualizowany przy użyciu fMRI

Drugim nieporozumieniem jest wiara w to, że skany mózgu pokazują wszystkie rejony, w których aktywacja była podwyższona podczas eksperymentu. Tak nie jest. Podobnie jak w innych dziedzinach nauki, skany te pokazują wyłącznie porównanie warunków eksperymentalnych i kontrolnych.

Logika, która za tym stoi, jest identyczna jak w naukach medycznych. Gdy lekarze testują, czy nowy lek działa, porównują efekty jego przyjmowania do efektów przyjmowania placebo. Robią tak, ponieważ pacjenci mogą zdrowieć tylko dlatego, że wiedzą, że dostali tabletkę od kogoś w kitlu i okularach. Istotą testu jest zatem sprawdzenie, czy pacjenci, którzy otrzymali prawdziwą tabletkę, będą zdrowieć szybciej od tych, którzy otrzymali placebo. To różnica ma znaczenie.

Tę samą metodę stosuje się w badaniach nad mózgiem. Świetnie ilustruje to eksperyment opisany szczegółowo w rozdziale czwartym. Jego celem było sprawdzenie, gdzie pojawi się aktywacja, gdy ludzie będą zastanawiać się nad tym, w jaki sposób powiązane są ze sobą różne przedmioty. W trakcie badania funkcjonalnym rezonansem magnetycznym uczestnikom pokazano rysunki narzędzi, takie jak na ilustracji 3a. Zadaniem badanych było zdecydowanie, który z przedmiotów ma więcej powiązań z kombinerkami: klucz do nakrętek czy piła. Prawidłowa odpowiedź to: klucz, ponieważ zarówno on, jak i kombinerki mogą służyć do przytrzymywania obiektów.

Gdyby badano mózgi uczestników podczas wykonywania tylko tego zadania, skany pokazałyby aktywację charakterystyczną dla oglądania obrazków i podejmowania decyzji. Niemniej celem eksperymentu było sprawdzenie ludzkiej zdolności przypominania sobie wiedzy dotyczącej tego, jak używa się narzędzi. Dlatego skany wykonano także podczas wykonywania „zadania kontrolnego” (ilustracja 3b). W tym zadaniu uczestnicy mieli zdecydować, który z dwóch przedmiotów umieszczonych na dole obrazka w prawdziwym życiu jest tej samej wielkości, co obiekt umieszczony na górze. Badani mieli patrzeć na obrazy i podejmować decyzję dotyczącą wielkości tych rzeczy, ale na żadnym etapie nie przypominali sobie, jak te przedmioty mogą być używane.

Zatem analiza danych polegała na porównaniu poziomu aktywacji z zadania eksperymentalnego (E) (ilustracja 3a) do poziomu aktywacji z zadania kontrolnego (C) (ilustracja 3b) oraz obliczeniu różnicy między nimi (E – C). Obraz ukazujący różnicę (E – C) pozbawiony był przedstawienia aktywacji związanej z oglądaniem obrazów i podejmowaniem decyzji. W efekcie ostateczny skan pokazywał tylko aktywację mózgu typową dla przypominania sobie wiedzy o sposobie wykorzystywania narzędzi. Większość wyników badań przytoczonych w tej książce interpretuje właśnie takie skany, które ukazują różnice w poziomie aktywacji.

Trzecie nieporozumienie jest najbardziej fundamentalnym ze wszystkich. Nauka zajmuje się badaniem przyczyn zjawisk i łatwo założyć, że wzorzec aktywacji jest przyczyną stanu mentalnego lub zachowania. W pewnym sensie to prawda, bez mózgu nie byłoby przecież stanu mentalnego.

Ilustracja 3. Obrazki wykorzystane w zadaniach: a) eksperymentalnym oraz b) kontrolnym, podczas eksperymentu dotyczącego wiedzy semantycznej

Istnieje jednak inne rozumienie tego problemu i w tym rozumieniu wzorce aktywacji nie stanowią wyjaśnienia stanów mentalnych. Można to zilustrować przykładem, w którym skanujemy mózgi osób cierpiących na depresję. Typowym wynikiem takich skanów jest obserwacja, że w dwóch rejonach mózgu poziom aktywacji u osób z depresją różni się od poziomu aktywacji u osób zdrowych. Jednym z tych rejonów jest ciało migdałowate (ang. amygdala) (ilustracja 4), a drugim podkolankowa kora zakrętu obręczy (ang. subgenual cingulate cortex) (ilustracja 4). Strzeżcie się takich pseudodziennikarzy, którzy będą postulować, że właśnie taki wynik neuroobrazowania dowodzi, iż depresja jest zaburzeniem mózgu (ang. brain disorder).

Oczywiście mózg jest związany z depresją, ale istotę problemu stanowi fakt, że sformułowanie „zaburzenie mózgu” implikuje istnienie jakiegoś defektu jego funkcjonowania, podczas gdy taki sam wzorzec aktywacji znajdziemy u osób zdrowych, które zostały poproszone o myślenie o czymś smutnym. Mózgi takich osób nie są przecież zaburzone. Zatem taki skan może pokazywać nam coś, co już wiedzieliśmy wcześniej, czyli to, że osoby z depresją mają dużo smutnych myśli.

Oznacza to, że przyczyna depresji może być wewnętrzna, prawdopodobnie związana z dziedziczeniem niektórych genów. Może ona też być zewnętrzna, przykładowo mogłoby nią być rozpadające się małżeństwo. Same skany mózgu tego nie rozstrzygną.

Fakt ten jest często przez media pomijany, a ma ogromne znaczenie. Weźmy na przykład badania fMRI, w trakcie których homoseksualni mężczyźni oglądają erotyczne zdjęcia innych mężczyzn. Aktywuje się u nich struktura zwana podwzgórzem (ang. hypothalamus) (ilustracja 4). Łatwo wyciągnąć z tego wniosek, że ich homoseksualizm spowodowany jest jakimś zaburzeniem w obrębie mózgu. Jednak wynik takiego obrazowania mózgu jest identyczny, gdy heteroseksualni mężczyźni oglądają zdjęcia kobiet. Skan pokazuje nam wyłącznie to, którą płeć ktoś uważa za atrakcyjną. Nie mówi nam nic o przyczynach tego, że dana osoba jest homoseksualna.

Jeśli ktoś jest nieprzekonany, to może podjąć wyzwanie pepsi. Obrazowanie mózgu osób, które preferują pepsi, wykazało podwyższoną aktywację brzuszno-przyśrodkowej kory przedczołowej (ilustracja 4), gdy piją pepsi, w porównaniu do sytuacji, gdy piją coca-colę. Można by ten wynik naiwnie zinterpretować jako dowód na to, że preferowanie pepsi jest spowodowane jakimiś dziwactwami w mózgu. Jednak kiedy zbadamy osoby preferujące coca-colę, ta sama część mózgu wykazuje wyższą aktywację, gdy takie osoby piją swój ulubiony napój. Zatem obrazowanie mózgu pokazuje nam, który napój osoba lubi, ale nie pokazuje dlaczego. Być może te wszystkie drogie reklamy się opłacają.

Wnioski z tych rozważań są takie, iż obrazowanie mózgu pokazuje nam działanie mózgu w momencie, gdy ludzie doświadczają pewnych stanów mentalnych. Nie pokazuje nam, dlaczego ludzie znajdują się w tych stanach. Mogą w ich trakcie rozmyślać nad czymś, co stało się w przeszłości, albo doświadczać czegoś, co dzieje się wokół nich w danym momencie. Wyjaśnienia odnoszące się do samego mózgu nie zawsze są lepsze od wyjaśnień obejmujących szerszy kontekst, w którym ktoś się znajduje.

Ilustracja 4. Wewnętrzna/przyśrodkowa powierzchnia lewej półkuli ludzkiego mózgu. Rysunek pokazuje obszary, w których aktywację zaobserwowano w badaniach nad depresją, atrakcyjnością seksualną oraz preferencjami dotyczącymi napojów. Ciało migdałowate leży pod warstwą kory mózgowej

Jest to ogromnie ważne, ponieważ celem psychologii jest zrozumienie ludzkiego zachowania, a ludzie nie są wyłącznie swoimi mózgami. Jak inne zwierzęta mają ciało, które dorasta i starzeje się, a także żyją w środowisku fizycznym i społecznym. Zatem obszar psychologii nie może być po prostu zredukowany do obszaru neurologii. Istnieje rozległa wiedza o istotach ludzkich, która nie składa się wyłącznie z faktów dotyczących ich mózgów.

Odpowiadanie na pytania psychologii

Wynika z tego, że istnieje w psychologii wiele pytań, na które odpowiedzi należy szukać poprzez eksperymenty psychologiczne. Czy fonika to najlepsza metoda uczenia dzieci czytania? Czy prawdą jest, że pojemność naszej pamięci krótkotrwałej jest ograniczona do około siedmiu obiektów? Dlaczego ludzie wierzą w stereotypy dotyczące osób spoza ich własnych grup społecznych? Pytania można by mnożyć.

Problemów takich jak te nie da się rozwiązać wyłącznie przy pomocy obrazowania mózgu i odnotowania, że aktywacja obszaru X występuje, gdy ludzie są w stanie Y. Zawsze znajdą się jakieś różnice w aktywności mózgu i eksperymenty z obrazowaniem po prostu wskazują nam miejsce tych różnic. Badania, które ograniczałyby się tylko do tego, dawałyby wiedzę o mózgu, ale nie wiedzę o psychologii człowieka.

Istnieją jednak trzy problemy, w których rozwiązaniu pomaga obrazowanie mózgu. Pierwszym jest problem pomiaru ludzkich zdolności. Ludzie różnią się na przykład poziomem inteligencji, a testy zaprojektowane, by go badać, mierzą szereg różnych szczegółowych zdolności. Pomimo tego podtesty oceniające te zdolności u danej osoby przeważnie dają wyniki na zbliżonym poziomie. Jak to możliwe?

Drugi problem dotyczy ludzkich ograniczeń. Wiemy na przykład, że robienie kilku rzeczy naraz (ang. multitasking