Nove kratke zgodbe o skoraj vsem: o možganih, idejah in ljudeh

By Sašo Dolenc

“Razumljivo, a nikdar ceneno. Poučno, a nikdar pokroviteljsko. Enostavno, a nikdar trivialno. Poglobljeno, a nikdar zateženo.” -- Ali Žerdin

“Nove kratke zgodbe o skoraj vsem so mentalni fitnes in zabaviščni park hkrati, Sašo Dolenc pa pravi čarovnik, ki navadnim smrtnikom težko razumljive enigme znanosti spreminja v slastne in hranljive bralne zalogaje, ne da bi se pomen izgubil v prevodu. Knjiga, ki jo odložimo pametnejši, kot smo jo vzeli v roke!” -- Tina Košir

“Male zgodbe o velikih zgodbah … v najboljši tradiciji populariziranja znanstvene vednosti, njenih dosežkov, dilem in zagat.” -- Mladen Dolar

• Language: Slovenski jezik
• Publisher: Kvarkadabra
• Release date: Jan 1, 2024
• ISBN: 9789619407004

Book preview

Sašo Dolenc

Nove kratke zgodbe

o skoraj vsem

o možganih, idejah in ljudeh

CIP - Kataložni zapis o publikaciji 

Narodna in univerzitetna knjižnica, Ljubljana 

001(081)(0.034.2) 

5/6(081)(0.034.2) 

DOLENC, Sašo, 1973- 

   Nove kratke zgodbe o skoraj vsem [Elektronski vir] : o možganih, idejah in ljudeh / Sašo Dolenc ; ilustracije Ciril Horjak. - Elektronska izd. - El. knjiga. - Ljubljana : Kvarkadabra, društvo za tolmačenje znanosti, 2016 

ISBN 978-961-94070-0-4 (epub) 

286023936 

KAZALO

NASLOVNICA

PREDGOVOR

MOŽGANI

Zakaj smo ljudje izvrstni bralci

Kako deluje spomin?

Plastičnost možganov

Odzivi možganov na moralne dileme

Kdo v naši glavi se v resnici odloča?

Kako se dojenčki učijo jezika

Ko gledamo, vidimo prihodnost?

Vsak posameznik zgradi svoje možgane

Večina je klonila pred avtoriteto

Namišljeni bolniki v psihiatričnih bolnišnicah

Ena tortica takoj ali dve malo kasneje?

Politični možgani: spopad čustev, ne idej

LJUDJE

Alexander von Humboldt - pustolovec in znanstvenik

Zakulisje Galilejevega procesa

Pasterizacija heretičnih idej

Angleški biokemik, ki je svetu razkril mogočnost kitajske znanosti

Mož, ki je stehtal Zemljo in odkril vodik

Trgovina z ledom in hladom

Čudežni otrok, ki je postal oče kibernetike

Mož, ki je verjel, da lahko tudi stroji mislijo

Rojstvo znanosti iz duha magije

Častilci matematične neskončnosti

Zadnji pravi učenjak, ki mu znanost pomeni vse?

ČLOVEŠTVO

Štirje člani nesvete trojice

Kaj sporoča pavov rep?

Antropologi v laboratoriju

Negotova prihodnost interneta

Znanstveniki, ki so postali milijonarji

Kako je nastajal internet

Zelena revolucija še traja

Ali nagrajevanje zavira inovativnost?

Zakaj človeštvo napreduje?

Iznajdba permanentne inovativnosti

Kako meriti napredek človeštva?

TELESA

Problem nedokončane igre

Kako je, če si sam svoja lutka?

Ubežniki pred civilizacijo

Sivina na rajskem otoku

Vonj kot harmonija vibracij molekule

Divji otroci

Ko strela ustvari glasbenika

Biologija strahu

Zdravi in škodljivi stres

OKOLJE

O nastanku kontinentov in oceanov

Riba, ki hodi

Skrivnostna orjaška bitja iz morskih globin

Ida iz tropske Nemčije

Lovec na viruse

Kdo je prvi odkril virus HIV?

Nevarni virus iz osrčja Afrike

Hobiti z otoka Flores

Lucy, ki je vredna več kot diamanti

Kako sprostiti energijo atomov?

Kaj lahko vemo o svetu atomov

Kvantna prepletenost na preizkušnji

Kaos in metuljev pojav

IMENSKO IN STVARNO KAZALO

Znanost je kot seks: res nam lahko prinese praktične rezulte, a to ni razlog, zakaj se z njo ukvarjamo.¹

- Richard Feynman

---

¹ Physics is like sex: sure, it may give some practical results, but that’s not why we do it.

PREDGOVOR

V enem zadnjih intervjujev pred smrtjo je Carl E. Sagan (1934-1996), ameriški astronom, znan tudi po nastopih v poljudnoznanstvenih televizijskih oddajah, povedal: »Našo civilizacijo smo postavili na temeljih znanosti in tehnologije, hkrati pa smo v stanju, da glede znanosti in tehnologije skoraj nihče ničesar ne razume. To je jasen recept za katastrofo.«

Da bi naša, na znanosti temelječa družba delovala, je pomembno, da se prav vsak državljan vsaj malo spozna tudi na znanost. Le tako ljudje ne bodo lahek plen interesnim skupinam, ki bi jih rade prepričale za ali proti vetrnim elektrarnam, za ali proti cepljenju, za ali proti sevanju radijskih oddajnikov, za instant shujševalne tablete, za nestrpnost ali za bližajoči konec sveta. Pri tem formalna izobrazba, četudi na univerzitetnem ali doktorskem nivoju, ni nobeno zagotovilo imunosti proti naivnosti. Celo ljudje, ki se poklicno ukvarjamo z znanostjo, smo danes prepogosto ozko usmerjeni in ne sledimo znanstvenim dognanjem, ki so le malo izven našega »vrtička«. Zanimanje za znanost, sledenje njenemu napredku na vseh področjih in branje poljudnoznanstvenih tekstov je tako potrebno za vse, od šolajoče mladine, preko nekvalificiranih delavcev do univerzitetnih profesorjev.

In ljudje, ki smo po naravi radovedna bitja, se z veseljem zanimamo za znanost, če nam jo le ne priskutijo dolgočasne strokovne razlage. Sašo Dolenc je prav gotovo eden najbolj veščih in najplodovitejših poljudnoznanstvenih piscev pri nas in hkrati edini, ki obvlada pisanje s tako širokega področja znanosti: od fizike, kemije, biologije, geografije, zgodovine in filozofije.

Bralcem bo ta čudovita, že tretja samostojna knjiga Saša Dolenca približala stare zgodbe iz znanosti in najnovejša znanstvena odkritja na najlepši možni način. Če citiram še Alberta Einsteina: »Znanost je čudovita reč, dokler si nam ni treba z njo služiti kruha«.

Samo Kreft

Ljubljana, september 2010.

MOŽGANI

Zakaj smo ljudje izvrstni bralci

Branje in pisanje sta razmeroma nedavna iznajdba človeštva, saj nista starejši od nekaj tisoč let, v mnogih predelih sveta pa sta še bistveno mlajši. Ljudje beremo in pišemo z lahkoto in povsem spontano, hkrati pa uporabljamo za izvajanje teh opravil enake oči in možgane, kot so jih imeli že naši daljni nepismeni predniki. Ker vemo, da se naši možgani v procesu evolucije niso namensko razvili za to opravilo, sicer bi znali brati in pisati že praljudje, se razumevanja tega, zakaj smo tako dobri bralci in pisci, drži nekakšen paradoks.

Za branje je značilno, da se v resnici sploh ne zavedamo zaznavanja posameznih črk, ampak se nam zapisane besede in stavki spontano pretvarjajo v miselne podobe. Ko beremo dobro napisan roman, se povsem vživimo v dogajanje, tako da se nam dogodki odvijajo pred očmi, kot bi gledali film. Seveda je pri dobri knjigi pomemben tudi zven zaporedja besed, ki dodatno pripomore k vzpostavitvi pravega vzdušja, a ključno pri vsem je, da se vse to dogaja povsem spontano, ne da bi se nam bilo treba zavestno truditi. Kot bralci se ne zavedamo, da naše oči zaznavajo le zaporedje znakov, ki jih nato možgani sproti pretvarjajo v pomen. Zdi se nam, kot da bi nam pisatelj neposredno šepetal v uho.

Sporazumevanje z govorom se je pri ljudeh razvilo postopoma z evolucijo, tako da smo za pogovarjanje prilagojeni že povsem naravno, a za pisanje in branje to ne velja. Ameriški znanstvenik Mark Changizi v knjigi The Vision Revolution: How the Latest Research Overturns Everything We Thought We Knew About Human Vision (Benbella Books, 2009) med drugim obravnava tudi omenjeni paradoks prilagoditve ljudi za branje.

Otroške risbice kot zametki pisave

Raziskovalka psihologije otrok Rhoda Kellogg je sredi dvajsetega stoletja ugotovila, da majhni otroci v različnih kulturah na raznih koncih sveta v istem starostnem obdobju rišejo podobne risbice. Ker se ljudje evolucijsko gotovo nismo razvili za to, da bi dobro risali, kažejo po mnenju Changizija takšna spoznanja predvsem na to, da otroci univerzalno odkrivajo, kako čim bolj uspešno komunicirati z uporabo svinčnika in papirja. Otroci z risanjem ustvarjajo znake, ki jih dojemajo kot vizualne podobe, s katerimi simbolizirajo posamezne predmete v svoji okolici.

Otroške risbe so predvsem zgodbe, ki jih otroci zapisujejo s pomočjo grafičnih znakov, ki jih znajo narisati v posameznem obdobju svojega razvoja. Čeprav se nam zdi, da so vizualni simboli oziroma stilizirane podobe predmetov in živali predvsem odsev tega, kar v resnici vidimo, nas podrobnejša analiza prepriča, da so te podobe močno kulturno pogojene. Če narišemo stilizirano muco ali kužka, se nam zdi, da smo zajeli bistvo njegovega videza, a že primerjava s podobnimi stiliziranimi živalmi iz vzhodnih kultur nam pokaže, da gre bolj za kulturne konvencije kot za fotografsko ponazoritev tega, kar zaznajo naše oči.

Changizi ilustrira to kulturno pogojenost simbolov, ki naj bi odražali dejanski videz sveta, s primerom oglašanja žabe. V naši kulturi kvakanje žabe ponazorimo z besedama »kvak kvak«, medtem kot isti naravni zvok Kitajci opišejo kot »guo guo«, Američani »ribbit«, Argentinci »berp« in Turki »vrak vrak«. »Kvak« je le simbol za oglašanje žabe in ne resnični poskus, da bi sam zvok, ki prihaja iz žabe, dejansko ponovili. Podobno so tudi otroške risbice predvsem simboli in ne poskusi, da bi dejansko odslikavale videz predmetov resničnega sveta.

Otroške risbe so poskus, kako zapisati zgodbe s pomočjo grafičnih simbolov. So stilizirane verzije dejanskega videza predmetov in podobno kot televizijske risanke, ki so nekakšna nadgradnja otroških risbic, otrokom bolj ustrezajo za prenašanje zgodbe kot posnetki dejanskega sveta.

Vendar komunikacija z grafičnimi simboli, ki jo razvijejo otroci v svojih risbah, ni ravno učinkovita. Težava takšnega zapisa je namreč, da ni dovolj bogat, da bi z njim lahko predstavili vso raznolikost besed, ki jih govorimo. Za učinkovito sporazumevanje bi potrebovali nekaj deset tisoč različnih simbolov, kar pa je v praksi skorajda neizvedljivo. Dodatna težava je tudi, da naš vizualni sistem podobe analizira v več zaporednih stopnjah. Možgani podobe najprej analizirajo na ravni preprostih oblik oziroma likovnih elementov, nato se osredotočijo na odnose med temi elementi in šele na koncu iz teh delnih analiz sestavijo predmete, ki se jih dejansko zavemo.

Mehanizem prepoznavanja predmetov

Ljudje imamo po svoji naravi zelo dobro razvit mehanizem za prepoznavanje predmetov. Naši možgani so se razvili tako, da lahko učinkovito prepoznavajo zunanji svet. Vse, kar zaznamo, poskušajo možgani spontano interpretirati kot katerega od že poznanih predmetov. Čeprav v procesu zaznave možgani sprva analizirajo posamezne likovne elemente, kot so obrisi mej med posameznimi oblikami, se tega ne zavemo, ampak dojamemo šele dokončno prepoznan predmet.

Po prepričanju Changizija deluje pisava prav na osnovi naravnega mehanizma, s pomočjo katerega učinkovito zaznavamo predmete. Črke različnih pisav so nastale tako, da čim bolj ustrezajo temeljnim likovnim elementom, ki jih naši možgani uporabljajo za prepoznavanje predmetov in njihove medsebojne lege. Črke so za možgane nekaj podobnega, kot so deli predmetov, na osnovi katerih analizirajo okolico.

Besede in stavki so za možgane analogni predmetom, saj jih naš naravni mehanizem podobno kot predmete dojema kot celote. Posamezne črke pa so kot robovi objektov, ki jih morajo možgani analizirati in povezati s pravim pomenom. Podobno kot se analize delov predmetov ne zavedamo, se tudi prepoznavanja posameznih črk ne, ampak dojemamo ob branju neposredno pomene besed. Zapisane besede so na tak način prilagojene naši naravni sposobnosti, da učinkovito prepoznavamo predmete v svoji okolici. Dobra pisava mora biti torej takšna, da jo sistem za prepoznavanje objektov čim lažje obravnava. Pisava prvenstveno ni prilagojena temu, da bi jo bilo čim bolj preprosto zapisovati, ampak je prilagojena predvsem očesu in sistemu za analizo tega, kar vidimo.

Oblike črk niso povsem poljubne

Če morajo biti zapisane besede sestavljene iz več simbolov in bi radi, da bi bile videti kot predmeti, morajo posamezni simboli ponazarjati dele predmetov. Večina sveta danes uporablja zapis, ki sledi govorjeni besedi. Tako potrebujemo bistveno manj simbolov, saj je različnih fonemov oziroma glasov posameznega jezika običajno nekaj deset in približno ustrezajo črkam abecede.

Črke tako niso nič drugega kot stilizirani deli objektov, ki jih najbolj pogosto spontano uporabljamo za prepoznavanje posameznih predmetov. Robovi predmetov in njihovo prekrivanje imajo običajno obliko črk T, L in K. Ker so predmeti našega vsakdana praviloma neprosojni, se oblika X pojavi zelo redko, zato je črka X tudi v pisavah manj pogosta.

Changizi je analiziral vse mogoče oblike pisav, ki jih je lahko našel v zgodovini različnih kultur po svetu. Prišel je do ugotovitve, da so nekatere temeljne strukture vseh pisav podobne in tako univerzalne za vse človeštvo. Ugotovil je, da so pogostejše oblike v naravi bolj množično zastopane tudi med človeškimi vizualnimi simboli.

Poigraval se je tudi z idejo, kako bi lahko velik potencial možganov, ki ga uporabljamo za analizo vizualnega zaznavanja, uporabili še za kak drug namen. Predmete v okolici prepoznavamo povsem spontano in brez truda, medtem ko se moramo za reševanje katerih drugih nalog bistveno bolj potruditi. Kaj ne bi bilo idealno, če bi lahko težak matematični problem preoblikovali v slikovno obliko, ki bi jo nato le pogledali in že bi videli rešitev. Prav na tej sposobnosti ljudi, da z lahkoto prepoznamo tudi zelo razmazane in skrivenčene črke, temelji vsem znano preverjanje identitete na internetu, imenovano CAPTCHA. Za lastnika spletnega časopisa je namreč pomembno, da lahko razloči, ali poskuša komentar na spletni strani v resnici objaviti človek ali pa gre morda za robota, ki želi pod besedilo nalepiti le reklamo ali kakšno podobno internetno smet.

Kako deluje spomin?

Ko je ameriški psihiater in raziskovalec delovanja možganov Eric Kandel leta 2000 prejel Nobelovo nagrado za medicino, so nekateri novinarji zapisali, da gre delno tudi za avstrijsko nagrado, saj je znanstvenik svojo mladost preživel na Dunaju. Vendar se je Kandel nemudoma odzval s pojasnilom, da se Avstrija nikakor ne more hvaliti z njegovim raziskovalnim delom.

Avtobiografijo z naslovom V iskanju spomina - nastanek nove znanosti o delovanju misli (In Search of Memory - The Emergence of a New Science of Mind, WW Norton & Company, 2006) Kandel začenja 7. novembra 1938, na svoj deveti rojstni dan. Starši so imeli na Dunaju trgovino z igračami in tisti dan je dobil za darilo moder baterijski avtomobilček na daljinsko upravljanje, kar se mu je zaradi navdušenja globoko vtisnilo v spomin. Žal pa je veselje ob preizkušanju zanimive igračke trajalo le kratek čas. Dva dni po rojstnem dnevu se oče ni vrnil domov z dela v trgovini, mamo in oba otroka pa je pozno zvečer močno prestrašilo razbijanje po vhodnih vratih stanovanja. Nacistična policija jim je, podobno kot mnogim drugim avstrijskim Judom, prišla sporočit, da se morajo nemudoma izseliti, pri čemer lahko s seboj vzamejo le najnujnejše.

Navdušenje nad psihoanalizo in študij medicine

Sreča v nesreči je bila, da je družini Kandel uspelo emigrirati v ZDA, kjer so starši ponovno odprli trgovino, Eric pa se je lotil študija zgodovine in literature. Preko Anne Kris, ki je bila v študentskih letih njegovo dekle, se je navdušil za psihoanalizo in začel prebirati Freudova dela. Annin ded Oskar Rie je bil tesen Freudov prijatelj in pediater njegovih otrok, Annina starša pa sta bila vplivna psihoanalitika, ki sta pomembno prispevala k povojnemu razmahu psihoanalize v ZDA. Na njunem domu so se zbirali mnogi ugledni psihoanalitiki in razpravljali o najrazličnejših zanimivih problemih delovanja misli. Erik je pogosto prisostvoval pogovorom, ki so ga vedno znova navduševali, zato se je odločil, da ne bo postal zgodovinar, ampak psihiater.

Vpisal se je na študij medicine, pri čemer ga je vseskozi najbolj zanimalo, kako delujejo možgani. Specializiral je psihiatrijo in postal terapevt, vendar se je ob klinični praksi lotil tudi empiričnih raziskav bioloških procesov, ki v možganih tvorijo misli. Že zelo zgodaj si je zadal zelo ambiciozno nalogo, da bo poskušal odkriti biološke temelje, na katerih je osnovana psihoanaliza. Še kot študent je zato odšel je na pogovor k enemu izmed vidnejših ameriških raziskovalcev delovanja možganov in mu predstavil svoj ambiciozen načrt. Čeprav bi študenta s tako drznimi zamislimi marsikateri profesor hitro postavil pred vrata, je imel mladi Eric srečo, saj mu je bodoči mentor svetoval le, naj se projekta loti počasi in sprva preučuje le po eno možgansko celico naenkrat.

Kandel je mentorjev nasvet vzel resno in v naslednjih desetletjih počasi in vztrajno razreševal najprej na prvi pogled preprosto vprašanje, kako deluje spomin, na ravni posameznih molekul in celic. Lotil se je analize nevronskih povezav pri morskih zajčkih (Aplysia), ki so se izkazali za izvrstno modelsko žival, saj imajo relativno majhno število zelo velikih nevronov. V človeških možganih je približno sto milijard nevronov, goli polži Aplysia pa jih imajo le dvajset tisoč.

Najprej je podrobno preučil živčni sistem teh polžev in razvil metode, s katerimi je lahko raziskoval, kaj se dogaja na ravni celic in molekul, ko se učijo. Uspelo mu je najti dokaj neodvisen skupek nevronov, ki uravnavajo spontani odziv živali na določen dražljaj. Ugotovil je, da se ob ponavljajočih se šibkih dražljajih žival nauči, da dražljaj ni nevaren, zato se sčasoma ne odziva več refleksno. A če je dražljaju nenadoma sledil še šibek elektrošok, se je žival ponovno priučila, da je dražljaj morda lahko nevaren, zato se ji je refleksni odziv ponovno vzpostavil. Takšen zelo preprost način kontroliranega učenja je Kandlu omogočil, da je na modelu golih polžev preučeval ključne molekularne mehanizme delovanja spomina.

Sprva je dognal, da tudi pri teh malih morskih bitjih obstaja razlika med kratkotrajnim in dolgotrajnim spominom, podobno kot jo opazimo pri ljudeh. Kratkotrajni spomin traja le nekaj deset sekund, nato pa se izgubi, medtem ko se dolgotrajni spomin pri morskih zajčkih ohrani več dni in tednov. Izkazalo se je tudi, da je mehanizem vzpostavitve dolgotrajnega spomina pri polžih enak kot pri ljudeh: če neko veščino ali znanje ponavljamo, se nam utrdi in iz kratkotrajnega nastane trajnejši spomin.

Z izvirnimi eksperimenti je s sodelavci prišel do spoznanja, da nastanejo pri tvorjenju kratkotrajnega spomina le funkcionalne spremembe na sinapsah, kot se strokovno imenujejo povezave med posameznimi nevroni, medtem ko pride pri tvorjenju dolgotrajnih spominov do nastanka novih sinaps oziroma tvorjenja novih povezav med živčnimi celicami. Ključno spoznanje je bilo, da se nam ob učenju fizično spreminja anatomija oziroma struktura povezav med nevroni. Ko se nekaj naučimo, v naših možganih nastanejo nove povezave, v katerih je zapisano to, kar smo se naučili.

Učenje fizično spreminja možgane

Če si poenostavljeno predstavljamo sinapso oziroma povezavo dveh živčnih celic kot mejni prehod med državama, tvorjenje kratkotrajnega spomina v tej analogiji pomeni, da država na obstoječi mejni prehod pošlje več policistov, s čimer doseže, da je pretok ljudi čez prehod hitrejši. Dolgotrajni spomin pa se tvori takrat, ko država odpre nove mejne prehode, s čimer spremeni samo strukturo meddržavnih cestnih povezav. Ključno vprašanje pri tem je, kako se ti mehanizmi pošiljanja policijskih okrepitev na mejne prehode in odpiranje povsem novih prehodov odvijajo na molekularni ravni v živi celici.

V začetku šestdesetih let sta francoska biologa Jacques Monod in François Jacob s poskusi na bakterijah odkrila mehanizme, kako celica določa, kateri od genov, ki so shranjeni v zapisu njene DNK, so aktivni. Čeprav vse celice v telesu posameznika nosijo enak genski zapis, se po videzu in funkciji, ki jo opravljajo, vseeno bistveno razlikujejo. Vzrok razlik je v tem, da so v njih aktivirani različni geni, kar pomeni, da ne nastaja povsod enaka mešanica proteinov, ki celice pripravijo, da za telo opravljajo posamezne biološke funkcije. Ob študiju njunih dognanj je Kandel dobil idejo, da je morda prav mehanizem vklapljanja in izklapljanja določenih genov ključen tudi za pretvarjanje kratkotrajnih spominov v dolgotrajne.

Kandel je pokazal, da se morajo pri tvorbi dolgotrajnega spomina aktivirati tudi nekateri geni v celičnem jedru, ki sprožijo tvorjenje proteinov, s pomočjo katerih celica ustvarja nove sinapse. Ko se neki dražljaj ponavlja, to povzroči, da mora biti, vsaj v naši analogiji, okrepljeno število policistov dlje časa na mejah. To v državni upravi oziroma celičnem jedru zaznajo in zato pošljejo na mejo gradbince (encime), ki zgradijo nove mejne prehode (sinapse).

Proces izgradnje novih sinaps je seveda selektiven, saj ne bi bilo smotrno, da bi se tudi dolgotrajno shranjevali vsi kratkotrajni spomini. Kandel omenja primer boksarja, ki sredi borbe zaradi udarca v glavo izgubi zavest. Kasneje v slačilnici, ko pride ponovno k sebi, se zelo verjetno ne bo mogel spomniti, kaj se je dogajalo v ringu, čeprav je njegov spomin do udarca vse normalno beležil. Ker se zaradi izgube zavesti iz kratkotrajnih spominov niso uspeli tvoriti tudi dolgotrajni spomini, si boksar poteka borbe nikoli več ne bo mogel priklicati v spomin. Ti spomini so zanj izgubljeni. Nasprotno pa lahko intenzivno čustveno stanje, kot je denimo avtomobilska nesreča, povzroči neposredno tvorjenje dolgotrajnega spomina, kar pomeni, da se bo priča dogodka lahko zelo natančno in živo še dolgo spominjala vseh podrobnosti, ki so se ji dogajale v takšnih izrednih trenutkih.

Čeprav je Kandel večino življenja posvetil raziskovanju mehanizmov tvorjenja spominov, je bil vrsto let tudi aktiven terapevt. Vseskozi je poudarjal, da ga je prav navdušenje nad psihoanalizo gnalo, da je raziskoval delovanje možganov, in še danes je prepričan, da bi se morale metode, ki podobno kot psihoanaliza temeljijo predvsem na preučevanju subjektivnih izkušenj in na medosebnih pogovorih, bolj povezovati z nevroznanostjo, ki preučuje biološke temelje delovanja možganov. Naslednji velik korak na področju raziskav spomina po njegovem prepričanju bo, ko bomo odkrili možganske mehanizme, kako zavestna pozornost vpliva na tvorbo prav določenih trajnejših spominov.

Plastičnost možganov

Med raziskovalci možganov je dolgo veljalo prepričanje, da se možgani, ko enkrat dozorijo, ne spreminjajo več. Le zelo mladi možgani naj bi še bili plastični, kot se takšni sposobnosti prilagajanja strokovno reče, kasneje pa naj bi to lastnost izgubili. Vendar so raziskave pokazale, da to prepričanje ne drži povsem.

Kartiranje opičjih možganov

Ko so v začetku dvajsetega stoletja začeli natančneje raziskovati razporeditev področij v možganih, ki so odgovorna za krmiljenje gibanja posameznih delov telesa, so ugotovili, da njihova razporeditev pri vseh testnih živalih ni bila povsem enaka. Sprva so pomislili, da so premalo natančni in zato opažajo razlike, vendar se je hitro izkazalo, da kljub temu, da takšna kartiranja posameznih funkcij v možganih nikakor niso bila preprosto opravilo, razlike niso posledica napak.

Raziskovalci, ki so želeli denimo izrisati zemljevid področja v možganih, ki kontrolira gibanje telesa opice, so morali namreč z elektrodami zaporedoma stimulirati delček za delčkom možganov in si zapisati, kakšno gibanje so pri opici ob tem sprožili. Z draženjem ene točke so denimo sprožili premikanje prsta na roki, aktivacija druge točke pa je premaknila celo roko. Ker možgansko tkivo ne čuti bolečine, takšno kartiranje živali sicer ni bolelo, vseeno pa verjetno ni ravno prijetno.

Z natančnejšimi meritvami oziroma kartiranji so potrdili, da zemljevidi teh področij možganov niso pri vseh testnih opicah enaki. Točka, ki je recimo sprožila premik roke, ni bila pri vseh živalih na istem mestu. Izkazalo se je, da so ti možganski zemljevidi specifični za vsako opico posebej, podobno kot so prstni odtisi nekaj individualnega in značilnega za vsakega posameznika.

Prav tako je bilo za te zemljevide značilno, da so gibe, ki jih je žival pogosto izvajala skupaj, tudi v možganih kontrolirali nevroni, ki so ležali blizu skupaj. Opazili so tudi, da so področja, ki so kontrolirala gibe, za katere so bile opice večji strokovnjaki, zavzemala v možganih več prostora. Če ilustriramo to značilnost s primerom iz človeškega sveta, to pomeni, da ima violinist bistveno večje in bolj izdelano področje, ki krmili prste leve roke, kot nekdo, ki se igranja glasbenega inštrumenta, pri katerem je spretnost prstov pomembna, ni učil. Podobno imajo profesionalni plesalci bistveno večje področje, ki uravnava gibanje nog, kot denimo ljudje, ki noge uporabljajo predvsem za hojo.

Se možganski zemljevidi spreminjajo?

Seveda pa se je hitro zastavilo vprašanje, kako se takšna področja v možganih vzpostavijo in ali se skozi življenje posameznika lahko spreminjajo. Bolj ali manj splošno sprejeto prepričanje znanstvenikov večji del dvajsetega stoletja je bilo, da se ta področja vzpostavijo v rani mladosti, nato pa se ne spreminjajo več, vsaj ne bistveno. A dvomljivci so se vseeno lotili preučevanja, ali se takšni zemljevidi možganov tudi pri isti opici s časom ne spreminjajo.

Že v obdobju med svetovnima vojnama so raziskovalci ugotovili, da se ti možganski zemljevidi resnično spreminjajo, in to zelo verjetno sorazmerno z rabo posameznih mišic. Gibi, ki jih opica izvaja pogosteje, bodo v možganih močneje zastopani kot tisti, ki jih izvaja redkeje. Vendar teh eksperimentov večina skorajda ni opazila, saj je veljalo splošno prepričanje, da se odrasli možgani ne spreminjajo.

V sedemdesetih letih se je ameriški nevrolog Michael Merzenich s sodelavci vseeno lotil podrobnejših raziskav, kako se takšni možganski zemljevidi spreminjajo ob različnih zunanjih vplivih. Sprva ga je zanimalo, kako se bo na možganih poznalo, če opica nenadoma ne bo več prejemala čutnih signalov recimo iz dela roke. Pri opici je tako najprej natančno kartiral, katera področja v možganih so odgovorna za procesiranje čutnih dražljajev iz posameznih delov telesa. Nato je z operacijo poskrbel, da opica ni več občutila dela ene od svojih dlani. Čez čas je spet kartiral njene možgane in ugotovil, da področje, ki je bilo pred tem odgovorno za občutenje palca in njegove okolice, ni prazno, ampak procesira informacije iz drugega dela roke, od koder v možgane še vedno prihajajo signali, saj živec iz tega dela roke ni bil prekinjen.

Raziskave je nato usmeril k manj invazivnim posegom. Zanimalo ga je, ali se bodo možganski zemljevidi spremenili tudi, če bo opice le naučil kaj novega. S kolegi so izvedli dokaj zahteven eksperiment, pri katerem so odrasle opice učili zelo natančne uporabe prstov. Samo če so z ravno