Lidský mozek pod lupou: Neurověda dnes dokáže měřit lásku i číst myšlenky

07.03.2017 - Pavel Pecháček

Lidský mozek představuje zřejmě nejsložitější entitu ve vesmíru, jejíž poznání nám v mnoha ohledech stále uniká. Díky novým technologiím jsme však na cestě k pochopení jeho fungování přece jen o kousek blíž – s jejich pomocí již dokážeme například do jisté míry zjistit, na co daná osoba myslí nebo jak na náš mozek působí láska

Výzkum mozku -<p>Současné výzkumné metody už do jisté míry umějí číst myšlenky nebo určit vrozenou inteligenci.</p>
Výzkum mozku -

Současné výzkumné metody už do jisté míry umějí číst myšlenky nebo určit vrozenou inteligenci.


Reklama

Tím, jak mozek funguje nebo jak některé z jeho atributů ovlivňují naši osobnost, si lámal hlavu nejeden badatel už v minulosti. Anatomii orgánu zkoumali již staří Egypťané a o mozku jako o centru duševních procesů se začalo uvažovat ve starém Řecku. Protože nebylo možné zkoumat mozek živých jedinců, nezbylo než se uchýlit k nepřímým metodám.

Jednou z nich se už v novodobé éře stalo studium pacientů s různými poškozeními tohoto orgánu. Věnoval se mu například francouzský chirurg a anatom Pierre-Paul Broca (jehož jméno nese tzv. Brocovo mozkové centrum), mimo jiné jeden ze zakladatelů kraniometrie. Šlo o velmi populární metodu rozšířenou v 19. století, která zkoumala také vztah inteligence a hmotnosti orgánu. Nakonec se však od ní upustilo, stejně jako například od frenologie, jež dávala do souvislosti inteligenci a fyzickou stavbu lebky.

Případ Phinease Cage 

Proslulým aktérem v historii chápání propojenosti mozku a lidské osobnosti se stal Američan Phineas Cage. V roce 1848 pracoval jako předák na stavbě železnice a jednoho odpoledne chtěl železnou tyčí upěchovat nálož určenou k odpálení skály. Výbuch však nastal dřív, železná tyč prošla muži hlavou, konkrétně přední částí čelního mozkového laloku, a skončila zkrvavená o třicet metrů dál. Cage jako zázrakem přežil, a dokonce se fyzicky zcela zotavil – jeho osobnost se ovšem výrazně změnila: Z klidného pracovitého muže se stal netrpělivý, vulgární a umíněný hulvát. Jeho nová povaha ho brzy připravila o práci a až do náhlého skonu v roce 1861 se živil například vystupováním v cirkuse. 

Cage se stal názorným příkladem, jak různé povahové vlastnosti souvisejí s určitými oblastmi mozku. U tehdejší odborné veřejnosti však případ vzbudil jen malou pozornost a posloužil zejména frenologům k podpoře jejich nauky. Dnes známe podobných kauz mnohem víc a jsme díky nim schopni snáz určit, jak mozek funguje. 

Moderní metody

Technický rozvoj nám umožnil zkoumat mozek na zcela nové úrovni. Díky moderním neurozobrazovacím metodám dokážeme neinvazivně studovat mnoho jeho funkcí přímo ve chvíli, kdy v orgánu probíhá určitý proces. Existuje celá řada technik, jak zobrazit strukturu a činnost mozku: K nejužívanějším patří elektroencefalografie (EEG), počítačová tomografie (CT), magnetoencefalografie (MEG), pozitronová emisní tomografie (PET) a funkční magnetická rezonance (fMRI). Právě poslední jmenovaná přitom umožňuje na základě prokrvení určité oblasti velmi přesně pozorovat funkční změny v mozku při konkrétní činnosti a momentálně hraje jednoznačný prim. 

Láska v hlavě

Láska představuje intenzivní emoci, s níž se v životě setká asi každý. Obvykle si ji spojujeme se srdcem, ale zdá se, že má přece jen víc společného s mozkem. Na to, co o lásce prozradí fMRI, se ve své analýze z roku 2010 zaměřila Stephanie Ortigueová z americké Syracuse University. Nebylo až tak překvapivé, že celý jev úzce souvisí s mozkovým systémem odměn. Navíc se ale ukázalo, že se při různých typech lásky – od bezvýhradné zamilovanosti až po mateřský cit – zapojuje hned dvanáct odlišných oblastí mozku. Aktivují se přitom zejména centra související s vyplavováním hormonů, jako jsou dopamin, adrenalin či oxytocin.

Při zamilování dochází v mozku k podobným procesům jako po užití drog, jež navozují euforické stavy (viz Každou noc na drogách). Zdá se však, že láska nepředstavuje jen primitivní hormonálně navozenou emoci. Při jejím prociťování se zapojují též oblasti, které se podílejí na různých vědomých i nevědomých kognitivních (poznávacích) procesech a dochází také k ovlivnění pozornosti, sociálního vnímání či mentální reprezentace. Na jednu stranu bude možná některé romantiky mrzet, že lze lásku studovat pomocí podobných vědeckých metod. Na druhou stranu budeme moct získané informace využít například při léčbě depresivních stavů „zlomeného srdce“, respektive „zlomeného mozku“.

Skenování emocí

Lze na základě záznamu mozkové aktivity poznat, jak se kdo cítí? Tuto otázku se pokusil zodpovědět Karim Kassam z Carnegie Mellon University. V článku publikovaném v roce 2013 v časopise PLoS ONE představil experimenty, při nichž měly pokusné osoby nejprve za úkol navodit si psychický stav, který by se nejvíc blížil pocitům strachu, hněvu, znechucení, závisti, štěstí, chtíče, hrdosti, smutku či hanby. V takovém rozpoložení byl pak pomocí fMRI pořízen záznam jejich mozkové aktivity a následně se porovnával s obrazem, jenž vznikl, když se pokusným osobám navodil některý z výše uvedených stavů pomocí fotografií. 

Ukázalo se, že při určitých emocích se v obou případech zapojily stejné oblasti, a na základě skenu bylo možné přesně odhadnout, jaký pocit daná osoba právě prožívá. Zmíněná studie tak poprvé nastínila způsob, jak některé emoce objektivně měřit. Nabízí se i otázka, zda by bylo možné s využitím fMRI určit, jestli zkoumaná osoba lže, a uplatnit tak metodu coby detektor lži.

Lepší a horší mozky? 

Měření inteligence a její stanovení pomocí veličiny známé jako IQ je velmi ošemetná záležitost – a mnozí vědci by souhlasili, že i velmi pochybná. Přesto snahy v tomto směru neustávají, přičemž se doslova nabízí využití neurozobrazovacích technik. Na otázku, zda nám může fMRI prozradit něco o inteligenci, se zaměřila Emily Finnová z Yale University. Její práce zveřejněná v srpnu 2015 přinesla velmi zajímavé výsledky, podle nichž jsou některé mozky zkrátka „lepší“ než jiné: Podle míry propojenosti různých oblastí lze totiž u některých předpokládat vyšší míru tzv. fluidní čili vrozené inteligence. V budoucnu tak zřejmě bude možné podobným způsobem odhadovat i další zděděné vlastnosti, což by mohlo mít rozličná uplatnění.

Jeden z vědců oslovených v souvislosti se závěry výzkumu bezelstně navrhl, že by mohly být děti nastupující do školy oskenovány a podle výsledků by se jim pak přizpůsobila výuka a vybralo budoucí zaměření. Taková úvaha je vskutku děsivá a věřme, že podobné diskriminační praktiky nenajdou širší podporu. Naopak by však zmíněné techniky mohly pomoct diagnostikovat různé psychické poruchy.

Vzpomínat a zapomínat 

K předním odborníkům na studium paměti patří například Daniel Schacter z Harvard University, jehož kniha Sedm hříchů paměti se před několika lety dočkala i překladu do češtiny. Autor v ní mimo jiné upozorňuje na význam neurozobrazovacích metod při studiu jevů souvisejících s pamětí. Pomáhají nám totiž pochopit, jak dochází k ukládání, ale i k zapomínání různých informací. 

Jeden z prvních pokusů, který Schacterův tým prováděl pomocí fMRI již na konci 90. let, ukázal zajímavé efekty: Na základě toho, které oblasti se při zaslechnutí určitého slova aktivují, lze předpovědět, zda si jej pokusná osoba zapamatuje. A to byly zmíněné metody teprve v plenkách. 

Technologická čtečka myšlenek 

Do jisté míry lze dnes již pomocí fMRI zachytit, na co pokusná osoba myslí. Tým irské neurovědkyně Eleanor Maguireové si pro svůj pokus vybral deset dobrovolníků a těm vědci následně přehráli tři krátké filmy zobrazující osobu, jež vykonává nějaký jednoduchý úkol. Badatelé zachytili obraz mozkové aktivity, kterou u jednotlivců daný snímek vyvolal. Poté byli dobrovolníci požádáni, aby si sami náhodně jeden z filmů přehráli v hlavě, přičemž je opět skenovala magnetická rezonance. Výsledky přinesly fascinující zjištění: Pomocí fMRI bylo možné prokazatelně určit, na který snímek pokusná osoba myslí

Zmíněný experiment je zatím jen malým krůčkem na cestě k tomu, abychom dokázali touto metodou číst něčí myšlenky – autoři studie přesto varují i před zbytečným optimismem. Podle nich fMRI stále představuje v mnoha ohledech značně omezenou metodu. Pouze nám ukazuje, které oblasti mozku jsou v danou chvíli aktivní, nic ovšem neříká například o tom, zda se při konkrétní představě zapojují vždy stejné neurony.

Kdo je tady pánem?

Mozek právem považujeme za jeden z nejzajímavějších cílů, kterému můžeme věnovat svoji pozornost – už jen proto, že v tomto smyslu zkoumá předmět studia sám sebe. Moderní neurozobrazovací metody skýtají nový pohled na nejrůznější psychické procesy, ať už jde o emoce, abstraktní uvažování, paměť, nebo například o interpretaci zrakových podnětů či řeči.

Nabízí se otázka, nakolik se stáváme pouhou obětí rozmarů vlastního mozku a jeho neurochemie, a do jaké míry disponujeme svobodnou vůlí. Co je pak morálka či politické přesvědčení? Představují něco, o čem rozhodujeme „sami“, nebo se jedná jen o nastavení našeho mozku? Odpovědět na uvedené otázky bude nesmírně obtížné. S jistotou lze však říct, že „vyladění“ mozku není nahodilé, ale jde o výsledek biologické evoluce trvající mnoho milionů let. 

Každou noc na drogách

Konzumenti halucinogenních drog typu LSD či lysohlávek často popisují, že zažívají stavy připomínající snění a mají velmi živé fantazie. Vědci z londýnské Imperial College se rozhodli s využitím fMRI otestovat, co se v mozku po aplikaci psilocybinu obsaženého ve zmíněných látkách děje. Pro svůj pokus si vybrali patnáct dobrovolníků, kterým pak do krve vstříkli dávku drogy, načež pomocí přístrojů monitorovali projevy jejich mozku. 

Ukázalo se, že největší aktivitu pod vlivem psychotropní látky vykazovaly oblasti přední cingulární kůry (spojované s pocity vzrušení) a hipokampu (souvisejícího s pamětí a emocemi), které se koordinovaně zapojovaly. Naopak docházelo k porušení některých činností vědomí, kupříkladu sebereflexe. Výsledný obraz získaný pomocí magnetické rezonance se velmi podobal tomu, který vědci pozorují, když se nám něco zdá.

  • Zdroj textu:

    100+1 zahraniční zajímavost

  • Zdroj fotografií: Profimedia, Shutterstock, Wikipedie

Reklama

Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Zajímavosti

Jeden z ledových vulkánů na Velkých jezerech na nedávném snímku.

Věda
Historie

Síť optických a akustických detektorů by ročně mohla zachytit několik ultrarychlých meteoritů z explozí supernov.

Vesmír

Na letu kriticky ohrožených ibisů byla ověřena schopnost ptáků precizně využívat vzestupné proudy při letu ve formaci.

Příroda

Základna amerických sil nedaleko Mogadiša, odkud operovaly vrtulníky a speciální jednotky.

Válka

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907