Csatlakozzunk a neves agykutató, David Eagleman koponyánk körüli utazásához, és keressük meg vele együtt a választ az élet fontos kérdéseire: Mi a valóság? Ki vagyok „én”? Hogyan hozok döntéseket? Miért van szüksége az agyamnak más emberekre? Miként változtatja meg a technológia azt, hogy mit jelent embernek lenni?

DAVID EAGLEMAN

- AZ AGY

- TARTALOM

- BEVEZETÉS

- KI VAGYOK?

- MI A VALÓSÁG?

- KI IRÁNYÍT?

- HOGYAN DÖNTÜNK?

- SZÜKSÉGEM VAN-E RÁD?

- KI LESZ BELŐLÜNK?

- KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

- JEGYZETEK

- KISLEXIKON

- MUTATÓ

AZ AGY

A TE TÖRTÉNETED

AKKORD

Az eredeti mű címe: David Eagleman: The Brain Canongate Books, Edinburgh, 2016

Fordította: Dr. Both Előd Lektorálta: Takács Endre Copyright © David Eagleman, 2015

Cover artwork copyright © Blink Entertainment trading as Blink Films, 2015

Hungarian translation © Dr. Both Előd, 2017

Hungarian edition © Akkord Kiadó, 2017

Minden jog fenntartva. A könyv bármely részlete csak a kiadó előzetes engedélyével használható fel.

ISBN 978-963-252-102-2

Kiadja az Akkord Kiadó Kft.

Webshop: www.gabo.hu

Felelős kiadó: Földes Tamás Felelős szerkesztő: Várlaki Tibor Szerkesztette: Oláh Judit Borítóterv: Kozári Imre

Tördelés, tipográfia: Szmrecsányi Mária

TARTALOM

Bevezetés

1.    KIVAGYOK?

2.    MI A VALÓSÁG?

3.    KI IRÁNYÍT?

4.    HOGYAN DÖNTÜNK?

5.    SZÜKSÉGEM VAN-E RÁD?

6.    KI LESZ BELŐLÜNK?

Köszönetnyilvánítás

Jegyzetek

Kislexikon

Mutató

BEVEZETÉS

Mivel az agykutatás gyorsan fejlődő tudományterület, ezért csak ritkán lépünk hátra, hogy áttekintsük a kutatások helyzetét, megállapítsuk, mit jelentenek a legújabb eredmények a saját életünk szempontjából, valamint világos és egyszerű módon kifejtsük, mit jelent biológiai teremtménynek lenni. Ebben a könyvben pontosan ezt tűztem ki célként.

Az agykutatás fontos. A koponyánkban lévő, különös, számításokat végző anyag nem más, mint az az érzékelő mechanizmus, amellyel tájékozódni tudunk a világban, az anyag, amelyikből a döntéseink erednek, és amelyben képzeletünk szüleményei formát öltenek. Almaink és ébrenlétünk az ott nyüzsgő sejtek milliárdjainak köszönhetők. Az agy jobb megértése rávilágít arra, mit tekinthetünk valóságosnak a személyes kapcsolatainkban, és mire van szükség társadalmi kapcsolatainkban: hogyan küzdjünk, szeressünk, mit fogadjunk el igaznak, hogyan tanítsunk, milyen lenne egy jobb társadalompolitika, és miként készíthetjük fel testünket az elkövetkező évszázadokra. Az agy mikroszkopikusan kicsiny áramköreibe bele van vésve fajunk története és jövője.

Agyunk életünkben betöltött központi szerepét tekintve gyakran elcsodálkozom azon, milyen kevéssé foglalkozik a társadalmunk ezzel a szervünkkel, ehelyett kommunikációs csatornáinkat a hírességekről szóló pletykák és a valóságshow-k árasztják el.

Most azonban úgy vélem, hogy az agyra fordított csekély figyelmet nem hiányosságnak kell tekintenünk, hanem jelzésnek: saját valóságunk csapdájába vagyunk zárva, ezért túlságosan nehéz felismerni ezt a bezártságunkat. Első pillanatban úgy tűnhet, nincs is miről beszélnünk. Természetes, hogy a színek ott léteznek a külvilágban. Magától értetődő, hogy az emlékezetem úgy működik, mint egy videokamera. Természetesen tisztában vagyok meggyőződéseim valódi okaival.

Könyvem lapjain az összes ilyen feltevésünket górcső alá veszem. Amikor erről írok, el akarok szakadni a szakkönyvek szokásos tárgyalásmódjától, inkább a vizsgálódás mélyebb szintjére szeretnék rávilágítani: hogyan döntünk, hogyan érzékeljük a valóságot, kik vagyunk, miként irányítjuk az életünket, miért van szükségünk másokra és merre tart fajunk, amelyik még csak mostanában kezdi a saját kezébe venni a gyeplőt. Munkám során megpróbálom áthidalni azt a szakadékot, amelyik a tudományos szakirodalom és az agyak birtokosainak élete között tátong. Ez a megközelítés eltér azoknak a tudományos folyóiratoknak a tárgyalásmódjától, amelyekben az én szakcikkeim is megjelennek, de még az idegtudománnyal foglalkozó többi könyvemétől is. Ezzel a vállalkozásommal más közönséget veszek célba. Nem tételezek fel semmiféle speciális előismeretet, csakis a kíváncsiságot és önmagunk megismerésének a vágyát.

Vágjunk tehát neki sok megállással tarkított utazásuknak a belső kozmoszunkba. Remélem, hogy az agysejtek milliárdjainak és kapcsolataik billióinak végtelenül sűrű dzsungelében képesek lesznek körülnézni, és olyasvalamit is megértenek, amire nem is számítottak, hogy ott megtalálják. Önmagukat.

KI VAGYOK?

Életünk minden egyes eseménye - a legegyszerűbb párbeszédtől a tágabb értelemben vett kultúráig - hatást gyakorol agyunk mikroszkopikus felépítésére. Az, hogy kik vagyunk, a neuronok szintjén attól függ, kik voltunk. Agyunk könyörtelen alakváltoztató, hiszen szüntelenül újraírja saját áramköreit - és mivel tapasztalataink egyediek, ugyanígy egyediek az idegsejtjeink hálózatában kialakuló, óriási kiterjedésű minta részletei is. Mivel ez a mintázat egész életünkben folytonosan változik, önazonosságunk sem állandó; soha nem rögződik egy végső állapotban.

Bár nap mint nap idegtudományi kutatással foglalkozom, mégis mindannyiszor mélységes áhítatot érzek, amikor kezembe veszek egy emberi agyat. Miután érzékeltem tekintélyes súlyát (a felnőtt ember agya közel másfél kilogramm tömegű), különös konzisztenciáját (olyan, mint a szilárd kocsonya) és gyűrött kinézetét (buggyos felületébe mély redők vájódnak), leginkább maga a fizikai állapota lep meg: az anyagcsomó jelentéktelensége kiáltó ellentétben áll a gondolkodási folyamatokkal, amelyeket létrehoz.

Gondolataink és álmaink, emlékeink és tapasztalataink mind ebből a különös, idegsejtek alkotta anyagból erednek. Az, hogy kik vagyunk, az elektrokémiai impulzusoknak ebben a bonyolult rendszerében rejtőzik. Amikor ez a tevékenység leáll, mi is megszűnünk létezni. Ha ennek a működésnek megváltozik a jellege, például egy sérülés, vagy gyógyszerek hatására, akkor ennek megfelelően megváltozik a személyiségünk. Testünk bármely más részével ellentétben, elég, ha az agy kicsiny része károsodik, személyiségünk mégis drasztikus változáson megy keresztül. Annak megértéséhez, hogyan lehetséges ez, induljunk el a kezdetektől.

FÉLKÉSZEN SZÜLETÜNK

Születésünkkor mi, emberek magatehetetlenek vagyunk. Körülbelül egy évig járni sem tudunk, majd általában további két évbe telik, mire artikuláltan ki tudjuk fejezni gondolatainkat, és még további sok évnek kell elmúlnia, mire gondoskodni tudunk saját magunkról. Életben maradásunk teljes mértékben a környezetünkben élőkön múlik. Hasonlítsuk össze ezt a kiszolgáltatottságunkat más emlősök helyzetével. A delfinek például úszva születnek, a zsiráfbébik órákon belül képesek felállni, az újszülött zebra pedig háromnegyed órával a születése után már futkározik. Az állatvilágban a legközelebbi rokonaink röviddel a világra jöttük után már meglepően önállóak.

Első pillantásra úgy tűnik, más fajok jelentős előnyben vannak velünk szemben - valójában azonban ez éppen a korlátaikat jelzi. Az újszülött állatok azért fejlődnek gyorsan, mert agyuk jórészt előre beprogramozott eljárásokat követ. Ez a felkészültség az életre azonban a rugalmasság rovására megy. Képzeljük csak el, mi történne, ha egy szerencsétlen rinocérosz a sarkvidéki tundrán vagy a Himalája egyik magas csúcsán, vagy éppenséggel Tokió belvárosában találná magát. Egyszerűen képtelen lenne alkalmazkodni a környezetéhez (ezért nem találunk rinocéroszokat az említett helyeken). A stratégia, amelynek értelmében az állat előre megformázott aggyal jön a világra, megfelelően működik az ökoszisztéma egy jól körülhatárolt területén - ha azonban kivesszük az állatot ebből a szűk környezetből, akkor nagyon csekély esélye marad a fejlődésre.

Ezzel szemben az ember sok különböző környezetben is képes életben maradni, a fagyos tundrától a magas hegyeken keresztül a zsúfolt nagyvárosokig. Ez azért lehetséges, mert az emberi agy figyelemreméltóan befejezetlenül jön a világra. Ahelyett, hogy minden előre be lenne programozva - mondjuk úgy, hogy véglegesen össze lenne huzalozva -, az emberi agyat az ember élete során szerzett tapasztalatok legapróbb részletei is alakítani tudják. Ennek a következménye az újszülött hosszú ideig tartó magatehetetlensége, mert a fiatal agy csak lassan idomul a környezetéhez. Azt mondhatjuk, hogy huzalozását az élet alakítja ki.

NYESEGETÉS A GYERMEKKORBAN: A MÁRVÁNYTÖMB SZOBORRÁ FORMÁZÓDIK

Mi a fiatal agy rugalmasságának a titka? Szó sincs arról, hogy új sejtek fejlődnének ki - valójában a gyermek és a felnőtt agya ugyanannyi agysejtből áll. A titok abban rejtőzik, ahogyan ezek a sejtek kapcsolatban állnak egymással.

Születésekor a csecsemő idegsejtjei függetlenek egymástól, nincs köztük kapcsolat. A gyermek életének első két évében azonban az érzékszervekből jövő információk hatására viharos gyorsasággal kialakulnak ezek a kapcsolatok. A csecsemő agyában másodpercenként nem kevesebb mint kétmillió új kapcsolat, úgynevezett szinapszis alakul ki. A gyermek kétéves korára az agya már több mint százbillió szinapszist tartalmaz, kétszer annyit, mint a felnőtt agy.

A kapcsolatok száma maximális, és jóval több van belőlük a későbbiekben szükségesnél. Ettől kezdve az új kapcsolatok rohamos szaporodása helyére az idegi tisztogatás, a „nyesegetés” és „egyelés” stratégiája lép. Az érés során a szinapszisok 50%-a visszafejlődik.

Mely szinapszisok maradnak meg, és melyek kerülnek a süllyesztőbe? Ha egy szinapszis eredményesen vesz részt valamely áramkör munkájában, akkor megerősödik; ezzel szemben a haszontalan szinapszisok meggyengülnek, majd végül felszámolódnak. Olyan ez, mint az erdőben kitaposott ösvény: ha egy útvonalat nem használunk rendszeresen, akkor az a kapcsolat elvész.

Bizonyos értelemben a személyiség, az egyén kialakulását a már meglévő kapcsolatok egy részének visszanyesegetése határozza meg. Nem azért válunk azzá, akik vagyunk, mert valami kifejlődik az agyunkban, hanem azért, mert valami eltűnik onnan.

ÉLŐ HUZALOZÁS

Sok állat utódai genetikailag előre programozva jönnek a világra, bizonyos ösztönök és viselkedési minták megváltoztathatatlanul az agyukba vannak huzalozva. Testük és agyuk felépítését génjeik sajátos módon irányítják, ez pedig meghatározza, mivé lesznek, és hogyan viselkednek, A légy reflexszerűen menekül az átsuhanó árnyék elől; a vörösbegy veleszületett ösztönét követve repül télen dél felé; a medve téli álomra vágyik; a kutya igyekszik megvédeni gazdáját: ezek mind a fixen behuzalozott ösztönök és viselkedési minták példái. A megváltoztathatatlan huzalozás teszi lehetővé, hogy ezek a teremtmények születésüktől fogva úgy mozogjanak, mint szüleik, bizonyos fajok egyedei pedig önállóan táplálkozzanak és szüleik segítsége nélkül képesek legyenek az életben maradásra.

Az ember esetében bizonyos mértékig más a helyzet. Az emberi agy az újszülött világra jöttekor tartalmaz ugyan bizonyos genetikai eredetű, fix huzalozást (például a lélegzés, a sírás, a szopás és az arcokra figyelés képességét, valamint azt a képességet, hogy részletekbe menően elsajátítsa anyanyelvét). Az állatvilág fajaival összehasonlítva azonban az emberi agy születéskor szokatlanul kialakulatlan. A huzalozás részletei nincsenek az agyba programozva; ehelyett a gének csak nagyon általános elveket adnak meg a neurális hálózat megtervezéséhez. A huzalozás finom-hangolását a világról szerzett tapasztalatok végzik el, lehetővé téve az alkalmazkodást a helyi körülményekhez.

Az emberi agynak ez a saját környezetéhez való alkalmazkodási képessége tette lehetővé fajunk számára, hogy bolygónk bármely ökoszisztémájában uralkodóvá váljék, és megtegyük első lépéseinket a Naprendszerben.

Gyermekkorunkban helyi környezetünk csiszolgatja az agyunkat, kezelésbe veszi a lehetőségek dzsungelét, és visszafejleszti azzá, ami megfelel annak, amilyennek mutatkozunk. Agyunkban kevesebb kapcsolat marad, de azok megerősödnek.

Az egyik példa lehet erre az a nyelvi környezet, amelynek csecsemőkorunkban ki vagyunk téve (mondjuk az angol, és nem a japán; persze lehet egyszerre mindkettő). Ez a környezet kifinomítja azt a képességünket, hogy anyanyelvünk bizonyos hangjait meghalljuk, miközben gyengíti a képességünket, hogy más nyelvek hangjait érzékeljük. Ez azt jelenti, hogy egy Japánban és egy Amerikában világra jött újszülött kezdetben mindkét nyelv hangjaira reagál. Az idő múlásával azonban (azonos nyelvű szülők esetén) a Japánban felnövő gyermek elveszíti azt a képességét, hogy különbséget tudjon tenni, mondjuk az R és az L hangok között, mert ez a két hang a japán nyelvben nem különül el egymástól Az a világ alakít bennünket, amelyikbe születésünkkel véletlenül belecsöppenünk.

Az újszülöttek agyában viszonylag kevés a kapcsolat a neuronok között. Az első két-három évben elágazások fejlődnek ki, és egyre több kapcsolat alakul ki az agysejtek között. Ezután a kapcsolatok megritkulnak, kevesebb marad meg, de azok erősebbé válnak.

A TERMÉSZET SZERENCSEJÁTÉKA

Hosszúra nyúló gyermekkorunkban az agy folyamatosan ritkítja az idegsejtek közti kapcsolatokat, miáltal egyre inkább környezete jellemzőihez alakítja saját magát. Okos stratégia, hogy az agy alkalmazkodik a környezetéhez - de nem kockázatmentes.

Ha a fejlődő agy nem kerül a megfelelő, „elvárt” környezetbe - amelyben a gyereket gondozzák és törődnek vele akkor az agy erőfeszítéseket tesz, hogy mégis normálisan fejlődjön. Ezt a wisconsini Jensen családnak első kézből volt alkalma tapasztalni. Carol és Bill Jensen örökbe fogadtak három négyéves gyereket, Tomot, Johnt és Victoriát. A gyerekek árvák voltak, akik örökbe fogadásukig Romániában egy állami árvaházban éltek - megdöbbentő körülmények közt, ami hatással volt agyuk fejlődésére.

Amikor Jensenék elhozták a gyerekeket az árvaházból, és taxiba ültek, hogy elutazzanak Romániából, Carol megkérte a taxisofőrt, fordítsa le, miről beszélgetnek a gyerekek. A taxis azt válaszolta, hogy a gyerekek érthetetlenül beszélnek. Nem volt azonos egyetlen ismert nyelvvel sem; a normális emberi kapcsolatra áhítozó gyerekek kifejlesztettek maguknak egy különös keveréknyelvet. Amikor nagyobbak lettek, a gyerekeknek nehézségeik voltak a tanulásban, ami a gyerekkori nélkülözések okozta lelki sérülések következménye volt.

Tom, John és Victoria nem őrzött meg különösebben sok emléket a Romániában töltött évekről. Ezzel szemben dr. Charles Nelson, a Bostoni Gyermekkórház gyermekorvos professzora élénken emlékszik azokra az intézményekre. Ő volt az első, aki 1999-ben meglátogatta az intézeteket. Amit ott tapasztalt, elborzasztotta. A fiatal gyerekeket rácsos kiságyakban tartották, ahol semmiféle érzékszervi inger sem érte őket. Tizenöt gyerekre egyetlen gondozó jutott, akiket arra utasítottak, hogy ne vegyék fel a gyerekeket és semmilyen módon se fejezzék ki a szeretetüket az irányukban, még akkor sem, ha sírnak - attól tartottak, hogy a szeretet kinyilvánítása esetében a gyerekek még több szeretetre tartanának igényt, amit viszont a személyzet korlátozott létszáma miatt lehetetlen lett volna megadni. Ugyanezen ok miatt igyekeztek a lehető legnagyobb rendet és fegyelmet tartani. A gyerekeket sorban elhelyezett műanyag bilikre ültették. A nemükre való tekintet nélkül mindegyiknek ugyanolyan frizurája volt. Egyformán öltöztették őket, pontos napirend szerint voltak az étkezések. Mindent gépiessé tettek.

ROMÁNIA ÁRVAHÁZAI

Nicolae Ceaucescu román elnök 1966-ban a népesség növelése és a munkaerő-utánpótlás biztosítása érdekében betiltotta a fogamzásgátlókat és az abortuszt. A szülőképes korban lévő nőket állami alkalmazásban álló nőgyógyászok vizsgálták meg (ez volt az úgynevezett „menstruációs rendőrség”), hogy biztosítsák megfelelő számú gyermek születését. „Gyermektelenségi adót” vetettek ki azokra a házaspárokra, akiknek ötnél kevesebb gyermekük volt. A születések száma az egekbe szökött.

Sok szegény család azonban nem tudott gondoskodni a gyerekeikről, ezért állami kezelésben lévő intézetekbe adták őket. Ugyanakkor az állam újabb intézeteket létesített, hogy eleget tegyen a növekvő igényeknek. Amikor 1989-ben Ceaucescut kivégezték, már 170 000 magára hagyott gyerek élt az intézetekben.

A kutatók hamar felismerték az intézeti nevelés hatását az agy fejlődésére. Ezek a tanulmányok viszont befolyásolták a kormány politikáját. Az évek során a legtöbb romániai árvaházi gyereket visszaadták a szüleiknek, vagy állami nevelőintézetbe adták. Románia 2005-re megtiltotta kétévesnél fiatalabb gyerekek intézeti elhelyezését, a súlyosan fogyatékosokat kivéve.

Szerte a világon még ma is több millió árva gyermek él állami fenntartású intézetekben. Figyelembe véve, hogy a csecsemők agyának fejlődéséhez milyen nagy szükség van a gondoskodó környezetre, minden kormánynak kötelessége megtalálni annak a módját, hogy a gyermekek az agyuk megfelelő fejlődését biztosító körülmények közé kerüljenek.

A gyerekek, akiknek a sírására nem reagáltak, hamar megtanulták, hogy ne sírjanak. Nem vették fel őket, és nem játszottak velük. Bár alapvető létszükségleteiket kielégítették (etették, mosdatták és öltöztették őket), a kicsik híján voltak az érzelmi törődésnek, a segítségnek és a bármiféle külső ingernek. Ennek következtében kifejlesztettek magukban egyfajta „válogatás nélküli barátságosságot”. Nelson elmondta, hogy amikor belépett az egyik szobába, azonnal körülvették a gyerekek, akiket azelőtt soha nem látott - mindegyik a karjába akart ugrani, az ölébe akart ülni és kézen fogva szeretett volna vele sétálni. Bár ez a válogatás nélküli barátságos viselkedés első pillanatban kedvesnek tűnhet, valójában az elhanyagolt gyerekek saját helyzetüket leplező stratégiájáról van szó, ami szorosan összefügg a hosszú távú kötődésrendszeri problémáikkal. Ez az intézetben felnőtt gyerekek jellegzetes viselkedése.

A tapasztalt körülmények megrázták Nelsont, ezért csoportjával elindították a Bukaresti Korai Beavatkozási Programot. A programba 136, hat hónapos és hároméves kor közötti gyereket vettek fel, akik születésük óta intézetben éltek. Kiderült, hogy a gyerekek IQ-ja az átlagos 100-zal szemben csak 60-70 körüli. A fejletlen agy jeleit mutatták, és nyelvi készségeik nagyon elmaradottak voltak. Amikor Nelson elektroenkefalográffal (EEG) vizsgálta a gyerekek agyi aktivitását, megállapította, hogy az drámaian fejletlen.

Az érzelmi törődés és a kognitív ingereket biztosító környezet nélkül az emberi agy nem képes megfelelően fejlődni.

Érdekes módon Nelson vizsgálata rávilágított a probléma másik fontos vonatkozására: az agy bizonyos mértékig regenerálódik, ha a gyerekeket kiveszik az ingerszegény környezetből, és biztonságot nyújtó, szeretetteli helyzetbe kerülnek. Minél fiatalabb korában veszik ki a gyereket, annál jobbak a regenerálódás esélyei. A kétéves koruk előtt nevelőszülőkhöz adott gyerekek általában jól rendbe jöttek. Az intézetből kétéves kor után kivett gyerekeknél mutatkoztak ugyan a javulás jelei, de a koruktól függően megmaradtak a különböző szintű fejlődési problémák.

Nelson eredményei rávilágítanak arra, milyen fontos a gyermek agyának fejlődése szempontjából a szeretettek, gondoskodó környezet. Ez azt is érzékelteti, milyen alapvető jelentősége van a bennünket körülvevő környezetnek annak kialakításában, ki lesz belőlünk. Rendkívül érzékenyek vagyunk a környezetünkre. Az emberi agy menet közben történő kialakulásának stratégiája következtében az, hogy kik vagyunk, igen nagymértékben függ attól, hol éltünk korábban.

A TINÉDZSERKOR

Még néhány évtizeddel ezelőtt is úgy gondolták, hogy az agy fejlődése a gyermekkor végére lényegében befejeződik. Ma már azonban tudjuk, hogy az emberi agy kifejlődése akár huszonöt évig is eltarthat. A tinédzserkorban alapvető átszerveződés megy végbe a neuronok szintjén, ami lényeges hatással van arra, kinek látszunk. Hormonok terjednek szét a testünkben, mindenfelé szembeötlő fizikai változásokat okoznak, amelyek következtében elkezdünk felnőttnek látszani - az viszont nem válik láthatóvá, hogy eközben az agyunkban éppily alapvető változások történnek. Ezek a változások lényegesen árnyalják a viselkedésünket és reagálásunkat a bennünket körülvevő világra.

Ezen változások egyike az „én” érzésének fokozatos erősödésével függ össze - amivel együtt jár az öntudat megjelenése.

A tizenéves agy működését egyszerű kísérlet végrehajtásával érzékeltethetjük. Végzős hallgatóm, Ricky Savjani segítségével arra kértünk önkénteseket, hogy üljenek egy sámlira egy üzlet kirakatában. Ezután elhúztuk a kirakat üvegét takaró függönyt, így önkénteseink kinézhettek a külvilágra - a járókelők pedig megbámulhatták őket.

Mielőtt ebbe a társadalmilag feszélyező helyzetbe hoztuk őket, minden önkéntesünkre műszereket aggattunk, hogy mérni tudjuk az érzelmi reakcióikat. Az egyik műszerrel a galvanikus bőrellenállást (GSR) mértük, ami a szorongás jó indikátora: minél jobban kinyílnak a verejtékmirigyeink, annál nagyobb lesz a bőrünk vezetőképessége. (Ez egyébként ugyanaz a módszer, amelyet a poligráfos tesztekben, közismertebb nevén a hazugságvizsgáló gépben használnak.)

A SERDÜLŐKORI AGY FORMÁLÓDÁSA

A gyermekkor után, közvetlenül a pubertás kezdete előtt egy második túltermelési periódus kezdődik: a prefrontális kéreg új sejteket és új kapcsolatokat (szinapszisokat) fejleszt ki, miáltal új útvonalakat hoz létre az agy kialakításához. Ezt a gyors burjánzást körülbelül egy évtizedig tartó ritkítás követi: a tinédzserkor során a gyengébb kapcsolatok megnyirbálódnak, az erősebbek viszont még jobban megerősödnek. Ennek a ritkításnak az eredményeképpen a tizenéves korban a prefrontális kéreg térfogata évente körülbelül 1%-kal csökken. Az áramkörök tinédzserkorban bekövetkező formálódása készít fel bennünket a felnőtté válás feladataira.

Mivel ezek a jelentős változások azokon az agyterületen következnek be, amelyekre az elmélyült gondolkodáshoz és a belső ösztönök irányításához is szükség van, ezért a serdülőkor a jelentős kognitív változás időszaka. A dorzolaterális prefrontális kéreg, amelynek fontos szerepe van az ösztönök kordában tartásában, a legkésőbb éretté váló területek közé tartozik - felnőttkori fejlettségi szintjét csak a huszonéves kor első éveire éri el. Az agykutatók még távol jártak a folyamat részleteinek megismerésétől, de a biztosítótársaságok már felfigyeltek az agy még nem teljes érettségének következményeire, és ezért a tizenéves vezetőknek magasabb autóbiztosítási díjakat számítanak fel. Hasonló felismerésre jutott már elég régen a bűnüldözési-igazságszolgáltatási rendszer, ezért részesülnek a fiatalkorúak más bánásmódban, mint a felnőttek.

Kísérletünkben felnőttek és tinédzserek is részt vettek. A felnőtteknél pontosan a várakozásainknak megfelelő stresszválaszt figyeltük meg, amikor megbámulták őket az idegen emberek. A tinédzsereknél azonban ugyanez az élmény egészen szélsőséges érzelmi reakciót váltott ki: a tizenévesek sokkal erősebben szorongtak - egyeseknél ez a remegésig fajult - amikor kintről figyelték őket.

Miért volt ekkora különbség a felnőttek és a tinédzserek reakciója között? A választ az agy középvonali (mediális) prefrontális kéregnek (mPFC) nevezett területén kell keresnünk. Ez a terület akkor aktivizálódik, amikor önmagunkra gondolunk - különösen pedig akkor, amikor valamely szituáció érzelmileg fontos a számunkra. Dr. Leah Somerville és munkatársai a Harvard Egyetemen megállapították, hogy a gyermekkorból a serdülővé válás idején az mPFC különösen a társas kapcsolatokkal összefüggésben aktivizálódik, és ennek a maximuma tizenöt éves kor körül van. Ebben az időben a társas kapcsolatoknak különösen nagy az érzelmi súlya, következésképpen az ilyen helyzetekre adott öntudatos stresszválasz nagyon intenzív. Ezért a serdülőkorban az önmagunkra való gondolás - az úgynevezett „önértékelés” - szinte minden mással szemben elsőbbséget élvez. Ezzel szemben a felnőtt agy már hozzászokott az „én” érzéséhez - mint ahogy az újonnan vásárolt cipőt is bejáratjuk-, következésképpen a felnőttet nem különösebben zavarja, ha a kirakatban kell ülnie.

A társasági feszélyezettségen és az érzelmi túlérzékenységen kívül a tizenéves agy kész a kockázatok vállalására. Legyen szó akár gyorshajtásról, akár nyíltan szexuális tartalmú üzenetek küldözgetéséről, a bevállalós viselkedés sokkal csábítóbb a tinédzser agya, mint a felnőtt agy számára. Ez jórészt azzal függ össze, ahogyan az elismerésekre és az ösztönzésre reagálunk. A gyermekkorból a serdülőkorba való átmenet idején az agy egyre erőteljesebb válaszokat ad az elismerésekre, mégpedig az örömszerzéssel kapcsolatban álló területein (az egyik ilyen terület az úgynevezett jutalomközpont, latinul nucleus accumbens). A tinédzserekben ennek a területnek az aktivitása ugyanolyan magas, mint a felnőtteknél. A lényeges különbség azonban a következő: az orbitofrontális kéreg aktivitása - ami magában foglalja a döntéseket, a figyelmet és a jövőbeli következmények szimulációját - a tizenéveseknél még ugyanolyan szinten van, mint a gyermekeknél. Az érett örömszerző rendszer a kifejletlen orbitofrontális kéreggel együtt nemcsak azt jelenti, hogy a tinédzserek érzelmileg hiper-érzékenyek, hanem azt is, hogy a felnőtteknél kevésbé képesek irányításuk alatt tartani az érzelmeiket.

Ezen túlmenően Somerville-nek és munkatársainak arra is van ötletük, miért kényszerítő erejű a közösségi nyomás a tizenévesek magatartására: a társas helyzetekhez kapcsolódó agyterületek (mint például az mPFC) erősebb kapcsolatban állnak a szándékokat cselekvéssé alakító agyterületekkel (például a striátummal és annak kapcsolati hálójával). Ez szerintük azt is megmagyarázza, miért hajlamosabbak a tizenévesek a kockázatvállalásra olyankor, amikor a barátaik is a közelükben vannak.

Az, hogy tinédzserként milyennek látjuk a világot, az agy menetrendszerű változásainak a következménye. Ezek a változások eredményezik az egyre fokozódó öntudatot, a nagyobb kockázatvállalást és a fokozottabb hajlandóságot a társak által motivált viselkedésre. Ez fontos üzenet a bárhol a világon élő, frusztrált szülőknek: az, hogy milyenek vagyunk tinédzserként, nem egyszerűen csak választás vagy hozzáállás kérdése, ez az erőteljes és elkerülhetetlen idegi változások velejárója.

TANULÉKONYSÁG A FELNŐTTKORBAN

Huszonöt éves korunkra végérvényesen befejeződnek az agy gyermekkori és serdülőkori változásai. Véget érnek önazonosságunk és személyiségünk világrengető változásai, immár úgy tűnik, mintha agyunk teljesen kifejlődött volna. Azt hihetnénk, hogy már véglegesen, megváltoztathatatlanul eldőlt, kik vagyunk felnőttként. Ez azonban nem így van: agyunk felnőttkorunkban is folyamatosan változik. Ha valami alakítható - és ezután megőrzi az alakját —, akitor azt képlékenynek, plasztikusnak mondjuk. Ez jellemzi az agyat, még a felnőttkorban is, mert a tapasztalatok változásokat idéznek elő, az agy pedig megőrzi ezeket a változásokat.

Annak érzékeltetésére, milyen látványosak lehetnek ezek a fizikai változások, vegyük szemügyre az emberek egy meghatározott csoportjának az agyát, nevezetesen a londoni taxisofőrökét. Négy évig tartó, intenzív kiképzés után gyürkőzhetnek neki az egyik legnehezebb memóriapróbának, a „londonismereti” vizsgának. A jelölteknek memorizálniuk kell London kiterjedt utcahálózatát, beleértve azok összes kombinációját és permutációját. A feladat hihetetlenül nehéz: a vizsga anyaga 320 különböző, Londonon átvezető útvonalon kívül 25 000 további utcát és 20 000 jellemző úti célt ölel fel - szállodákat, színházakat, éttermeket, nagykövetségeket, rendőrségeket, sportlétesítményeket, vagyis mindent, ahová csak az utasok vélhetően el szeretnek jutni. A vizsgára készülők jellemzően napi három-négy órát töltenek a különböző útvonalak megtanulásával.

A városismereti vizsga jelentette rendkívüli szellemi próbatétel felkeltette a londoni University College agykutatóinak érdeklődését, akik ezért több taxis agyát is megvizsgálták. A kutatókat elsősorban az agy hippokampusznak nevezett kis területe érdekelte, amelynek az emlékezet működésében és a térbeli tájékozódásban van szerepe.

A kutatók látható elváltozásokat figyeltek meg a taxisok agyában: a hippokampusz hátsó része nagyobb volt, mint a kontrollcsoport tagjainál - feltételezhetően a térbeli tájékozódás fokozottabb igénye miatt. A kutatók azt is megállapították, hogy minél hosszabb ideje taxizik egy sofőr, annál feltűnőbb az agy nevezett területének megváltozása, amiből arra lehetett következtetni, hogy a taxizást hivatásuknak választó emberek esetében nem eredendő adottságról van szó, hanem az elváltozást foglalkozásuk gyakorlása okozza.

A taxisok vizsgálata ékesen bizonyítja, hogy a felnőtt agy sem változatlan, hanem oly mértékben képes átalakítani magát, hogy az avatott szem könnyen felismeri az elváltozást.

Nem csak a taxisok agya alakítja át magát. Amikor a XX. század egyik leghíresebb agyát, Albert Einsteinét megvizsgálták, akkor a szerv nem árulta el Einstein zsenialitásának titkát. Az azonban kiderült, hogy a bal kéz ujjainak mozgatásáért felelős agyterület megnagyobbodott - hatalmas, a görög Ω betűre emlékeztető, ómega-jelnek nevezett gyűrődést alkotva az agykéregben -, ami annak a kevéssé közismert ténynek köszönhető, hogy a tudós szenvedélyes hegedűjátékos volt. Ez a redő mindig megnagyobbodik a gyakorlott hegedűsöknél, akik elsősorban bal kezük ujjainak kézügyességét fejlesztik. Ezzel szemben a zongoristák agyának mindkét féltekéjében kifejlődik az ómega-jel, hiszen nekik mindkét kezük finom mozdulataira szükségük van.

Az agy domborulatai és redői (a tekervények és barázdák) nagyjából minden embernél egyformák - a finomabb részletek azonban személyenként változóak és egyediek, ezek azt tükrözik, kik voltunk, és kik vagyunk most. Bár a legtöbb változás szabad szemmel észrevehetetlenül kicsiny, mégis azt mondhatjuk, hogy minden élményünk, tapasztalatunk megváltoztatta agyunk fizikai szerkezetét - a gének kifejeződésétől a molekulák elhelyezkedéséig és a neuronok hálózatának szerkezetéig. Családi hátterünk, kultúránk, barátaink, munkánk, az összes film, amelyeket végignéztünk, a lefolytatott beszélgetéseink mind otthagyták lenyomatukat az idegrendszerünkben. Ezek a felhalmozódó, kitörölhetetlen, mikroszkopikus benyomások együttesen határozzák meg, kik vagyunk, és ezek szabják meg, kivé válhatunk.

KÓROS ELVÁLTOZÁSOK

Agyunk változásai megmutatják, mit csináltunk, és kik vagyunk. De mi történik akkor, ha az agy valamilyen betegség vagy sérülés következtében változik meg? Megváltozik ilyenkor is az énünk, a személyiségünk és a cselekedeteink?

1966. augusztus 1-jén Charles Whitman lifttel felment az austini Texasi Egyetem toronyépületének kilátóteraszára. Ezután a huszonöt éves férfi válogatás nélkül lövöldözni kezdett a lent lévő emberekre. Tizenhárom embert megölt, harminchármat megsebesített, mire végül a rendőrök lelőtték. Amikor elmentek a lakására, azt találták, hogy Whitman előző éjjel megölte a feleségét és saját édesanyját.

Egyetlen dolog volt még magánál a véletlenszerűen elkövetett erőszakos cselekménynél is meglepőbb: Charles Whitman-nal kapcsolatban semmilyen előjel sem utalt a várható elkövetésre. Kiváló cserkész volt, egy bankban pénztárosként alkalmazták, közben az egyetemen mérnöki tanulmányokat folytatott.

Röviddel azután, hogy megölte feleségét és édesanyját, leült, és legépelte az alábbi, búcsúlevélnek tekinthető sorokat:

Nem igazán értem, mi történik velem mostanában. Eddig átlagosan értelmes és intelligens fiatalembernek tartottak. Az utóbbi időben azonban (nem emlékszem, mióta) szokatlan és irracionális gondolatok gyötörtek. ... Azt szeretném, ha halálom után felboncolnának, és megvizsgálnák, észrevehető-e valamilyen fizikai rendellenesség.

Whitman kérése teljesült. A boncolás után a patológus arról számolt be, hogy Whitman agyában kis tumort találtak. Akkora volt, mint egy ötcentes, és az agya amigdalának nevezett, a félelemért és az agresszióért felelős területét nyomta. Ez az amigdalára kifejtett gyenge nyomás a következmények láncolatát indította el Whitman agyában, ami végül odáig vezetett, hogy rá korábban a legkevésbé sem jellemző cselekedeteket hajtott végre. Az agyát alkotó anyag megváltozott, maga után vonva személyiségének megváltozását.

Az előző példa szélsőséges, de a kevésbé drámai változások is módosíthatják egyéniségünk összképét. Gondoljunk csak a drogok vagy az alkohol fogyasztásának hatására. Az epilepszia bizonyos típusainak hatására a betegek vallásosabbá válnak. A Parkinson-kór hatására az emberek gyakran elveszítik a hitüket, míg a kór kezelésére használt gyógyszerek hatására a betegek gyakran a szerencsejátékok rabjaivá válnak. De nemcsak a betegségek vagy a kémiai anyagok változtatnak meg bennünket, hanem a megnézett hímektől a munkánkig minden hozzájárul annak az idegsejthálózatnak a változásaihoz, amely hálózatot összességében magunkkal azonosítunk. Akkor hát kik vagyunk valójában? Lakozik-e valaki vagy valami az egyéniségünk legmélyén?

AZ EMLÉKEIM ÖSSZESSÉGE VAGYOK

Agyunk és testünk rengeteget változik életünk során, mégis nehéz észrevenni ezeket a változásokat — mintha csak egy óra kismutatóját figyelnénk. Vörösvértesteink például négyhavonta teljesen kicserélődnek, bőrsejtjeink viszont néhány hetenként újulnak meg. Körülbelül hétévenként testünk minden egyes atomja helyére más atomok lépnek. Fizikai értelemben tehát folyamatosan újabb és újabb önmagunk vagyunk. Szerencsére van egy állandó tényező, amelyik összekapcsolja egymással énünknek ezeket a különböző változatait: az emlékezés. Talán az emlékek jelentik az „én” folytonosságát megvalósító fonalat. Ez önazonosságunk kulcsa, amely az „én” tudat kizárólagos és folyamatos érzését nyújtja.

Lehet azonban ezzel kapcsolatban egy komoly nehézség. Előfordulhat, hogy ez a folyamatosság puszta illúzió? Képzeljük el, hogy egy parkban sétálva különböző korú önmagunkkal találkozunk. Ott van a hatéves korú énünk, de ott vagyunk tizenévesen, a húszas éveink végén, az ötvenesek közepén, a hetvenes éveink elején, majd életünk utolsó éveiben. Ebben a helyzetben az összes énünk leülhet egymás társaságában, és elmondhatják egymásnak ugyanazokat a történeteket az életünkről, valósággá fonva önazonosságunk egyetlen fonalát.

De vajon megtehető ez? Minden múltbeli énünknek ugyanaz a neve és az élettörténete, a tény azonban az, hogy mindannyian különböző emberek vagyunk, eltérő értékekkel és célokkal. Nincs kizárva, hogy életünk emlékeiben kevesebb a közös vonás, mint gondolnánk. A tizenöt éves korunkra vonatkozó emlékeink nem azonosak azzal, akik tizenöt évesen voltunk, sőt még az ugyanazon eseményre vonatkozó emlékeink is egymástól eltérőek lesznek. Miért? Azért, mert az emlékezet az, ami, és nem az, ami nem.

Emlékeink a legkevésbé sem tekinthetők az életünk eseményeiről készített pontos videofelvételnek, sokkal inkább az agynak az elmúlt időkből származó, törékeny állapotának kell tekintenünk, amelyet fel kell ébresztenünk ahhoz, hogy emlékezzünk.

Mondok erre egy példát. Gondoljunk arra, hogy egy étteremben ünnepeljük egy barátunk születésnapját. Minden személyes tapasztalatunk bizonyos tevékenységi mintákat vált ki az agyunkban. Például a barátunkkal folytatott beszélgetés egy meghatározott tevékenységi mintát villant fel. Egy másik mintát a kávé illata kelt életre; míg a finom aprósütemény íze megint másikat. További emlékezetes részlet lehet, amikor a pincér hüvelykujja véletlenül belelógott a kávénkba, aminek a neuronok aktivizálódásának további, eltérő konfigurációja felel meg. Mindezek a részletek a neuronok kiterjedt asszociációs hálójává kapcsolódnak össze, amelyet a hippokampusz újra meg újra lejátszik, mindaddig, amíg az asszociációk nem rögzülnek. Az egyidejűleg aktív neuronok között erősebb kapcsolat alakul ki: az egyszerre aktivizálódó sejtek összehuzalozódnak egymással. Az így létrejövő hálózat az esemény egyedi lenyomatává válik, és ez lesz az, ami az emlékezetünkben megfelel a születésnapi vacsorának.

Képzeljük most el, hogy fél évvel később egy ugyanolyan süteményt veszünk a szánkba, mint amilyet a születésnapi összejövetelen megkóstoltunk. Ez az egyedi kulcs kinyitja az emlékhez kapcsolódó asszociációk teljes hálóját. Egyetlen szempillantás alatt felvillan az eredeti kapcsolati háló, mint amikor egy város közvilágításának összes lámpáját egyszerre felkapcsolják. Hirtelen elárasztanak azok a bizonyos emlékek.

Bár nem mindig vesszük észre, ez az emlék távolról sem olyan gazdag, mint amilyennek hihetnénk. Tudjuk, hogy a barátunk ott volt. Bizonyára öltöny volt rajta, mert mindig öltönyt hord. A feleségén kék blúz volt. Vagy talán lila? De az is lehet, hogy zöld. Ha valóban próbára tesszük az emlékezőképességünket, akkor rájövünk, hogy a saját társaságunk tagjain kívül egyetlen más emberre sem emlékszünk, akik ugyanakkor és ugyanott vacsoráztak, pedig tele volt az étterem.

A születésnapi vacsorára vonatkozó emlékeink tehát halványulni kezdtek. Miért? Először is azért, mert véges számú idegsejtünk van, ezért azok mindegyikére egyszerre többféle feladat hárul. Különböző időpontokban az egyes neuronok más kapcsolati hálókban vesznek részt. Idegsejtjeink a folytonosan változó kapcsolatok dinamikus mátrixában működnek, miközben szüntelenül rájuk nehezedik az igény, hogy újabb társaikkal huzalozódjanak össze. Következésképpen a születésnapi vacsorára vonatkozó emlékeink elhomályosulnak, mert a „születésnapi” neuronokat időközben más emlékeknek megfelelő hálózatok munkájába is bevonta az agy. Az emlékezetnek nem az idő az ellensége, hanem az újabb emlékek. Minden újabb eseménynek új kapcsolatokat kell létrehoznia a véges számú neuron között. A dologban az a meglepő, hogy az elhalványuló emlék számunkra nem tűnik elhalványodottnak. Úgy érezzük, vagy legalábbis azt feltételezzük, mintha az egész kép a maga teljességében előttünk lenne.

Az eseményre vonatkozó emlékeink azonban még ennél is bizonytalanabbak. Tételezzük fel, mondjuk, bogy a vacsora óta eltelt évek során a barátaink elváltak. Visszagondolva a vacsorára, tévesen úgy emlékezünk, mintha ennek az előjeleit vörös jelzőfényekként mi már érzékeltük volna. Mintha a barátunk azon az estén a megszokottnál hallgatagabb lett volna? Nem fordultak elő kettejük között a kínos csend pillanatai? Nos, nehéz lenne erről bizonyosságot szerezni, mert a neuronjaink hálózatában jelenlévő mostani tudásunk megváltoztatja az akkori helyzetre vonatkozó emlékeinket. A jelen akaratunk ellenére is kiszínezi a múltat. Éppen ezért, egyetlen adott eseményre életünk különböző szakaszaiban talán kissé másként emlékezhetünk vissza.

AZ EMLÉKEZET ESENDŐSÉGE

Az emlékezet alakíthatóságára vonatkozó első nyomokra Elizabeth Loftus, az Irvine-i Kaliforniai Egyetem professzora talált rá, úttörő munkássága során. Eredményei új alapokra helyezték az emlékezet kutatását, mert rámutattak arra, milyen érzékenyek az emlékeink.

Loftus megtervezett egy kísérletet, amelyben önkénteseket arra kért, nézzenek meg egy autók összeütközését bemutató filmet, majd válaszoljanak egy sor kérdésre, amelyekkel a filmre vonatkozó emlékeiket próbálta ellenőrizni. A feltett kérdés hatással volt a kapott válaszra. Ezt Loftus így magyarázza: „Nem ugyanazt a választ kaptam, amikor úgy tettem fel a kérdést, hogy milyen sebességgel mentek az autók, amikor összeütköztek, mint amikor a kérdésben az »egymásba rohantak« kifejezést használtam. A kísérlet alanyai nagyobbnak becsülték az autók sebességét, amikor azt kérdeztem, mekkora sebességgel rohantak egymásba.” Kíváncsi volt arra, milyen mechanizmus útján torzítja a feltett kérdés a memóriát, ezért elhatározta, hogy továbbfejleszti a kísérletet.

Lehetséges lenne teljesen hamis emlékeket elhelyezni az agyban? Ennek kiderítésére önkénteseket verbuvált. Munkatársait megkérte, hogy lépjenek kapcsolatba a jelentkezők családtagjaival, és gyűjtsenek információkat a kísérleti alanyok múltjából. Ezen információk birtokában a kutatók minden egyes jelentkező gyermekkorára vonatkozó, négy különböző történetet állítottak össze. Közülük három igaz volt. A negyedik viszont - bár hihető információkat tartalmazott - teljesen kitalált történet volt. Ez arról szólt, hogy a kísérleti alany gyermekkorában elveszett egy bevásárlóközpontban, majd egy idősebb személy megtalálta őt és visszajuttatta a szüleihez.

Az interjúk sorozatában a résztvevőknek elmondták a négy történetet. Legalább a negyedük azt válaszolta, hogy emlékszik arra az esetre, amikor elveszett az üzletközpontban - holott az valójában meg sem történt. A kísérlet története azonban még tovább folytatódik. Loftus ezt így magyarázza: „Elkezdenek halványan emlékezni az esetre. Amikor egy hét múlva visszajönnek, már sokkal határozottabbak az emlékeik. Talán már részletesen le tudják írni az idős hölgyet, aki megtalálta őket.” Az idő múlásával egyre több részlet szivárgott be a hamis emlékbe: „Az idős hölgy azt a szörnyű kalapot viselte”, „Velem volt a legkedvesebb játékom”, „Anyukám majd’ megőrült az idegességtől”.

Nem elég tehát, hogy el lehetett helyezni a hamis emlékeket az agyban, ráadásul azokat az emberek magukévá tették és kiszínezték, önkéntelenül beleszőtték fantáziájuk szüleményeit önazonosságuk szövetébe.

Mindannyian ki vagyunk téve az efféle memóriamanipuláció lehetőségének - még maga Loftus is. Mint kiderült, Elizabeth gyermekkorában édesanyja belefulladt egy úszómedencébe. Évekkel később egy rokonukkal folytatott beszélgetése során megdöbbentő körülményről szerzett tudomást: ő volt az, aki elsőként rátalált édesanyja holttestére a medencében. A hír megrázta, mert egyáltalán nem emlékezett erre, és valójában nem is nagyon hitte el az egész történetet. Ennek ellenére így ír az esetről: „Hazamentem arról a születésnapi családi összejövetelről és elgondolkoztam: talán tényleg így történt. Elkezdtem végiggondolni azokat a részleteket, amelyekre valóban emlékeztem - például arra, hogy amikor a tűzoltók megérkeztek, oxigént kaptam. Talán azért volt szükségem az oxigénre, mert rettenetesen felzaklatott, amikor megtaláltam édesanyám holttestét?” Hamarosan már maga elé tudta képzelni édesanyja testét a medencében.

A JÖVŐ EMLÉKE

Henry Molaison tizenötödik születésnapján szenvedte el első epilepsziás rohamát. Attól kezdve a rohamai egyre gyakoribbá váltak. A továbbiakban is heves rángógörcsökre kellett számítania, ezért Henryn kísérleti jellegű műtétet hajtottak végre: az agya mindkét oldalán eltávolítottak a halántéklebeny középső részét (és vele együtt a hippokampuszt). Henry kigyógyult ugyan a rohamokból, de a műtétnek volt egy szörnyű következménye: élete hátralévő részében képtelen volt újabb emlékek elraktározására.

A történet azonban ezzel nem ér véget. Nemcsak az új emlékek létrehozására nem volt képes, hanem képtelenné vált a jövő eltervezésére is.

Képzeljük magunk elé, mit látunk, ha holnap kimegyünk a tengerparti strandra! Milyen emlékeket idézünk fel a strandról? Szörfösöket és homokvárakat? Tarajozó hullámokat? A felhők közt áttörő napsugarakat? Ha megkérdeznénk Henryt, ő mit képzel maga elé, a jellemző válasz az lehetne: „semmi mást nem látok magam előtt, csak egy nagy kékséget”. Szerencsétlensége az agy működésével kapcsolatban rávilágít arra, mi az emlékek jelentősége. Nem pusztán az a céljuk, hogy megjegyezzük, mi történt a múltban, hanem az emlékek teszik lehetővé, hogy előrejelzéseket alkossunk a jövőre nézve. Ha el akarjuk képzelni, milyen élmények várnak ránk holnap a strandon, akkor elsősorban a hippokampusznak kulcsfontosságú szerepe van abban, hogy a múltból megőrzött információkból összeállítsa a várható jövő képét.

Akkor azonban felhívta őt az említett rokona, és bevallotta, hogy tévedett. Nem a fiatal Elizabeth találta meg a holttestet, hanem a nagynénje. Így tapasztalhatta meg Loftus saját magán, milyen az, amikor nemcsak magunkévá teszünk egy hamis emléket, hanem részletekkel gazdagon kiegészítjük és mélyen átérezzük azt.

Múltunk tehát nem egy hűen rögzített feljegyzés. Sokkal inkább valamiféle rekonstrukció, amelyik néha már-már átnyúlik a mitológiába. Amikor végiggondoljuk életünk emlékeit, akkor ezt annak tudatában kell tennünk, hogy nem minden részletre emlékszünk pontosan. Egyes emlékeink olyan történetekből származnak, amelyeket mások meséltek nekünk - rólunk; másokat viszont kiegészítettünk olyan részletekkel, amelyekről úgy éreztük, hogy bizonyára megtörténtek. Ha tehát a „Ki vagyok?” kérdésre egyszerűen azt válaszoljuk, hogy a saját emlékeinkből áll össze az énünk, akkor önazonosságunk egy különös, most is folyó és ingatag történetté válik.

AZ ÖREGEDŐ AGY

Manapság hosszabb ideig élünk, mint bármikor az emberi történelemben - ami kihívást jelent az agy egészségének fenntartása szempontjából. Egyes betegségek, mint például az Alzheimer-kór és a Parkinson-kór az agyszövetünket, és ezzel együtt énünk lényegét támadják meg.

Van azonban egy jó hírünk is. A környezetünk és a viselkedésünk nemcsak fiatalabb korunkban alakítják az agyunkat, ezek a hatások életünk későbbi éveiben ugyanolyan fontosak.

Az Egyesült Államokban több mint 1100 apáca, szerzetes és pap vett részt egy egyedülálló kutatási projektben, a szerzetesrendek vizsgálatában, amelyben az idősödő agyra gyakorolt hatásokat vizsgálták. A projekt közvetlen célja az volt, hogy kibogozzák az Alzheimer-kór kifejlődését segítő kockázati tényezőket. Ehhez olyan hatvanöt éves és idősebb alanyokat választottak, akik tünetmentesek voltak, és a betegség kialakulásának semmilyen mérhető jelét sem mutatták.

A kiválasztott csoport stabil volt és tagjait minden évben könnyen el tudták érni a rendszeres vizsgálatokhoz. További előnyt jelentett, hogy a szerzetesrendek tagjai hasonló életvitelt folytatnak, beleértve a táplálkozási szokásaikat és életvitelüket, így kevesebb „zavaró tényező” játszott közre a kísérletben, amelyek a populáció szélesebb köréből vett minta esetében felmerülhetnek - például a táplálkozási szokások vagy az iskolázottság amelyek mind befolyásolhatják a vizsgálat végeredményét.

Az adatgyűjtés 1994-ben kezdődött. Mostanáig dr. David Bennett és a chicagói Rush Egyetemen dolgozó kutatótársai több mint 350 agyat gyűjtöttek össze. Mindegyiket gondosan konzerválták, és megvizsgálták, hogy megtalálhatók-e bennük az idős korra jellemző agyi elváltozások mikroszkopikus jelei. Ez azonban csak a kutatás együk felét tette ki, a másik fele azt a részletes adatgyűjtést jelentette, amelyet még a páciensek életében végeztek el. A kísérletben résztvevők mindegyike minden évben a vizsgálatok hosszú sorozatán esett át, amelyben a pszichológiai és kognitív vizsgálatokat orvosi, fizikai és genetikai ellenőrzésekkel egészítették ki.

Amikor a csoport elkezdte a kutatást, arra számítottak, hogy egyértelmű kapcsolatot találnak a kognitív funkciók gyengülése, illetve a demencia leggyakoribb okát jelentő három betegség, az Alzheimer-kór, az agyi érkatasztrófa (stroke) és a Parkinson-kór között. Ehelyett a következőket állapították meg: az agyszövet Alzheimer-kór okozta károsodása nem szükségszerűen jelentette azt, hogy az illetőnek kognitív problémái voltak. Egyes személyek halála után az agyukban teljesen kifejlődött Alzheimer-károsodást találtak, jóllehet életében az illető kognitív képességei egyáltalán nem csökkentek. Mi történhetett?

A kutatók visszanyúltak az összegyűjtött alapadatokhoz, hogy valamilyen nyomra bukkanjanak. Bennett megállapította, hogy pszichológiai és tapasztalati tényezők határozzák meg, kialakul-e a kognitív funkciók csökkenése. Speciálisan a kognitív gyakorlat - vagyis az agyat aktív állapotban tartó tevékenység, mint a keresztrejtvény-fejtés, az olvasás, az autóvezetés, új készségek elsajátítása és a felelősségvállalás - védő hatást fejt ki. Hasonló hatása van a társadalmi tevékenységnek, a társas kapcsolatok ápolásának és a fizikai aktivitásnak.

Az érem másik oldalát az a megállapításuk jelenti, mely szerint a negatív pszichológiai tényezők, mint a magányosság, a szorongás, a depresszió és a pszichés fájdalomra való hajlam összefüggésben állnak a kognitív funkciók gyorsabb csökkenésével. A pozitív egyéni sajátosságok, a lelkiismeretesség, az életcél és az elfoglaltság védő hatással vannak.

Azok a kísérleti alanyok, akiknél az idegszövet kóros elváltozást mutatott, de mégsem voltak kognitív tüneteik, kiépítették az úgynevezett „kognitív tartalékot”. Amikor az agyszövet egyes területei elsorvadtak, más területeket viszont erőteljesebben használt a vizsgált személy, akkor az utóbbiak kiegészítették vagy átvették az előbbiek szerepét. Minél használhatóbb állapotban tartjuk agyunkat a kognitív funkciók tekintetében - jellemzően nehéz és új feladatok elé állításával, amibe a társas kapcsolatok is beletartoznak - annál jellemzőbb, hogy a neurális hálózatok új útvonalakat építenek ki az A és B pontok között.

Képzeljük el az agyat szerszámosládaként. Ha a szerszámosláda célszerű, akkor minden szerszám megtalálható benne, amelyre a munkánk elvégzéséhez szükségünk van. Ha meg kell lazítanunk egy csavart, akkor legjobb, ha előszedünk egy racsnit. Ha nem férünk hozzá a racsnihoz, akkor elővehetünk egy villáskulcsot. Ha az sincs, akkor megpróbálkozhatunk két fogóval. Ugyanez igaz a kognitív értelemben tettre kész agyban is: még ha a betegség következtében sok agyi útvonal vissza is fejlődik, az agy mindig talál valamilyen más megoldást.

Az apácák agyának vizsgálata azt mutatta, hogy van lehetőség agyunk állapotának megőrzésére, és így a lehető leghosszabb ideig megőrizhetjük egyéniségünket. Az öregedés folyamatát nem tudjuk ugyan megállítani, de a kognitív szerszámosládánkban megtalálható valamennyi készség gyakorlásával lassíthatjuk a folyamatot.

ÉRZŐ LÉNY VAGYOK

Ha azon gondolkozom, ki vagyok, akkor van ennek a kérdésnek egy mindennél fontosabb aspektusa, amely nem hagyható figyelmen kívül: érző lény vagyok. Érzékelem a saját létezésemet. Úgy érzem, mintha itt lennék, és a szememen keresztül kinéznék a világra és a saját központi helyzetemből szemlélve követném az ott lejátszódó színes szélesvásznú film cselekményét. Nevezzük ezt az érzést tudatosságnak vagy öntudatnak.

A kutatók gyakran vitatkoznak a tudatosság részletes definícióján, de egy egyszerű hasonlat segítségével elég könnyű leszögezni, miről is beszélünk: amikor ébren vagyunk, tudatosak vagyunk, amikor alszunk, akkor nem. Ez a megkülönböztetés visszavezet egy egyszerűbb kérdéshez: mi a különbség az agy e két állapotbeli tevékenysége között?

Ennek a mérésére az egyik módszer az elektroenkefalográfia (EEG). Ez az eszköz a koponyán kívül, a hajas fejbőrre elhelyezett érzékelőivel felfogja az idegsejtek milliárdjai aktivitását kísérő, gyenge elektromos jelek összességét. A módszer meglehetősen hozzávetőleges, egyesek ahhoz hasonlítják, mintha a baseball szabályait a stadionon kívül elhelyezett mikrofon felvétele alapján szeretnénk megfejteni. Ennek ellenére az EEG azonnali bepillantást enged az ébrenlét és az alvás állapota közötti különbségbe.

Amikor ébren vagyunk, akkor az agyhullámaink elárulják, hogy a sok milliárd neuronunk bonyolult kölcsönhatásban van egymással: hasonlóan ahhoz a sok ezer párbeszédhez, amelyet a labdajátékot figyelő közönség tagjai folytatnak egymással.

Amikor alszunk, testünk kikapcsolódni látszik. Magától értetődő a feltételezés, hogy a neuronjaink stadionja ilyenkor elcsendesedik. 1953-ban azonban felfedezték, hogy ez a feltételezés nem helytálló: az agy éjszaka éppoly aktív, mint nappal. Alvás közben a neuronok egyszerűen másképp „beszélgetnek” egymással, sokkal összehangoltabb, ritmusos állapot alakul ki. Képzeljük el, mintha a stadion közönsége folytonosan egy „hullámot” járatna körbe-körbe.

Amint elképzelhetjük, a stadionban folyó beszélgetések összessége sokkal gazdagabb tartalmat hordoz, amikor a nézők között párbeszédek ezrei alakulnak ki. Ezzel szemben, amikor a tömeg a hullámzással szórakoztatja magát, az nem igényel az emberektől különösebb szellemi erőfeszítést.

Az tehát, hogy egy adott pillanatban kik vagyunk, a neuronjaink aktivizálódásának pontos ritmusától függ. Napközben a tudatos énünk emelkedik ki a neuronok működésének integrált bonyolultságából. Éjszaka viszont, amikor a neuronok közötti kölcsönhatások kissé megváltoznak, az énünk eltűnik. Szeretteinknek másnap reggelig kell várniuk, mire a neuronjaink engedik kimúlni a hullámot, és újra hozzálátnak összetett ritmusú munkájukhoz. Csak ilyenkor tér vissza az énünk.

Az tehát, hogy kik vagyunk, pillanatról pillanatra attól függ, éppen hogyan dolgoznak a neuronjaink.

AZ AGYAK OLYANOK, MINT A HÓPELYHEK

Amikor befejeztem az egyetemet, lehetőségem nyílt arra, hogy egyik neves, tudományos példaképem, Francis Crick mellett dolgozzak. Amikor találkoztam vele, addigra már a tudatosság problémáját kutatta. A szobájában álló tábla tele volt írva; de azt mindig észrevettem, hogy középtájon egy szót nagyobb betűkkel írt fel a többinél. Ez a szó a „jelentés” (meaning) volt. Sokat tudunk a neuronok közti fizikai kapcsolatokról, a hálózataikról és az agy különböző területeiről - azt azonban nem tudjuk, miért terjednek tova ezek a jelek úgy, hogy végül valamilyen jelentést hordozzanak számunkra. Hogyan idézheti elő az agyunkat alkotó anyag azt, hogy gondoskodjunk valamiről?

AZ ELME ÉS A TEST PROBLÉMÁJA

A tudatosság a modern idegtudomány egyik leginkább zavarba ejtő problémája. Mi a kapcsolat a szellemi tapasztalásaink és a fizikai agyunk között?

A filozófus René Descartes feltételezte, hogy az agytól függetlenül létezik az anyagtalan lélek. Azt gondolta, hogy az érzékszervekből érkező jelek a tobozmirigybe kerülnek, amely az átjárót képezi az anyagtalan szellem felé. (Valószínűleg egyszerűen azért választotta a tobozmirigyet, mert az az agy középvonalában helyezkedik el, míg az agy minden más részlete páros, tehát a jobb és a bal féltekében egyaránt megtalálható.)

Az anyagtalan lelket könnyű elképzelni, azonban a fogalmat nehéz összeegyeztetni az idegtudományi tényekkel. Descartes soha nem látogatott meg egy neurológiai osztályt. Ha megtette volna, akkor láthatta volna, hogy amikor az agy megváltozik, akkor az emberek személyisége is megváltozik. Az agy bizonyos típusú károsodásai következtében a betegek depresszióssá válnak. Más változások mániássá teszik őket. Megint mások az egyén vallásosságát, humorérzékét vagy szerencsejáték-függőségét befolyásolják. Bizonyos változások hatására az egyén döntésképtelenné vagy agresszívvá válik, vagy látomásai lesznek. Ezért nehezen fenntartható az az álláspont, miszerint a lelki tényező elválasztható lenne a fizikaitól.

Amint látni fogjuk, a modern idegtudomány erőfeszítéseket tesz annak érdekében, hogy ki tudja bogozni a neuronok részletes tevékenysége és a meghatározott tudatállapotok közötti kapcsolatot. Valószínű, hogy a tudatosság teljes megértéséhez újabb felfedezésekre és elméletekre lesz szükség, tudományterületünk egyelőre még meglehetősen fiatal.

A jelentés problémáját mind ez idáig nem sikerült megoldani. Szerintem a lényegét a következőképpen ragadhatjuk meg: valaminek a jelentése számunkra mindazon asszociációs hálók összessége, amelyek élettapasztalatunk egész történetén alapulnak.

Képzeljük el, hogy felveszek egy ruhadarabot, rátűzök valamilyen színes foltot, és az ön látóterébe helyezem. Valószínű, hogy ez a látvány felidéz valamilyen emlékeket és megmozgatja az ön képzeletét? Nos, valószínűleg nem, hiszen csak egy közönséges ruhadarabot lát, ugye?

Most azonban képzeljük el, hogy a színes foltok valamilyen mintává rendeződnek, például egy nemzeti zászlót alkotnak. Csaknem bizonyos, hogy ez a látvány már felidéz valamit önben - de a látvány pontos jelentése egyedi, és az ön múltbeli tapasztalataitól függ. Ön a tárgyakat nem olyannak látja, amilyenek valójában. Olyannak érzékeli azokat, amilyen ön.

A fizikai objektumok értelmezése erőteljesen függ attól, milyen múltbeli összeköttetések jöttek létre az agyunkban, de csak kicsit függ magától az objektumtól. Ebben a két téglalapban semmi más sincs, csak különbözőképpen elrendezett alakzatok. Egy kutya semmilyen jelentésbeli különbséget sem találna a kettő között. Bármilyen reakciót vált ki önből a két ábra, az nem azokra, hanem kizárólag önre jellemző.

Mindegyikünk a saját életútját járja, amit génjeink és tapasztalataink irányítanak. Ennek eredményeképpen minden egyes agynak megvan a maga belső élete. Az agyak éppoly egyediek, mint a hópelyhek.

Amint folyamatosan új kapcsolatok billiói alakulnak ki és alakulnak újjá a neuronok között, az így előálló mintázat gondoskodik arról, hogy eddig soha senki sem létezett, és soha nem is fog létezni, aki önhöz hasonlatos lenne. Az ön éppen most szerzett tudatos tapasztalatai egyediek, és csakis az ön pillanatnyi állapotára jellemzőek.

És minthogy a fizikai anyag is folyamatosan változik, mi magunk is ugyanilyen egyediek vagyunk. Nem vagyunk állandóak. A bölcsőtől a sírig folyamatosan változunk.

MI A VALÓSÁG?

Hogyan idézi elő az agy biológiai anyaga az élményeinket: a smaragdzöld erdők látványát, a fahéj ízét vagy a nedves talaj illatát? Mi lenne, ha azt állítanám, hogy az önt körülvevő, színekben, formákban, hangokban és illatokban gazdag világ csupán illúzió, olyan látvány, amelyet az agyunk azért állít elő, hogy kedvünket leljük benne? Ha olyannak tudnánk felfogni a valóságot, amilyen az ténylegesen, akkor megdöbbentene a színtelen, szagtalan, íztelen csend. Az agyunkon kívül csak az energia és az anyag létezik. Az evolúció évmilliói során azonban az emberi agy képessé vált arra, hogy ezt az energiát és anyagot átalakítsa a világban létezésünk élményének érzékszervi gazdagságává. De hogyan?

A VALÓSÁG ILLÚZIÓJA

Reggeli ébredésünk pillanatától kezdve fények, hangok és illatok özöne vesz körül bennünket. Elárasztják az érzékszerveinket. Elég, ha nap mint nap egyszerűen csak felébredünk, és máris -bármiféle gondolkodás vagy erőfeszítés nélkül - belemerülünk a világ visszautasíthatatlan valóságába.

De vajon ez a valóság mennyiben csak az agyunk szüleménye, amely kizárólag a lejünkben van jelen?

Vessünk egy pillantást a „forgó kígyókra”! Bár a papírlapon valójában semmi sem mozdul meg, mégis úgy tűnik, mintha ott tekeregnének a kígyók. Hogyan képes az agyunk mozgást érzékelni, amikor tudjuk, hogy az ábrát fixen és megváltoztathatatlanul odanyomtatták a könyvbe?

Semmi sem mozog a papíron, mégis mozgást érzékelünk. Forgó kígyók illúziója, Akiyoshi Kitaoka alkotása.

Vagy nézzünk rá a kockás táblára!

Bár nem úgy látszik, az A-val jelölt négyzet pontosan ugyanolyan színű, mint a B jelű. Győződjünk meg erről úgy, hogy a kép többi részét letakarjuk. Hogyan látszhatnak a négyzetek ennyire különbözőnek, noha fizikailag azonosak?

Hasonlítsuk össze az A-val és B-val jelölt négyzetek színét!

Sakktábla-illúzió, Edward Adelson alkotása.

Az ilyen és ehhez hasonló illúziók keltik fel először a gyanúnkat, hogy a külvilágról alkotott képünk nem szükségszerűen pontos. Az, amilyennek a valóságot felfogjuk, kevésbé függ attól, mi történik odakint, a külvilágban, sokkal inkább azon múlik, mi játszódik le idebent, az agyunkban.

A VALÓSÁG SZEMÉLYES ÉLMÉNYE

Úgy érezzük, mintha az érzékszerveinken keresztül közvetlen hozzáférésünk lenne a minket körülvevő világhoz. Kinyújthatjuk a kezünket és megérinthetjük a fizikai világ anyagát - például ezt a könyvet, vagy a széket, amelyen ülünk. Az érintésnek ez az érzése azonban nem közvetlen tapasztalás. Bár úgy tűnik, mintha az érintés az ujjhegyeinknél történne, valójában mindez agyunk irányítóközpontjában megy végbe. Ugyanez a helyzet minden érzékszervünk működésekor. A látás nem a szemünkben történik, mint ahogy a hallás sem a fülünkben és a szaglás sem az orrunkban. Minden érzékszervi tapasztalatunk az agyunk számításokat végző anyagában lefolyó, viharos erejű tevékenység.

A helyzet kulcsa a következő: agyunknak nincs hozzáférése a külvilághoz. A koponyánk zárt, sötét és csendes üregében elhelyezkedő agy soha nem szerzett és nem is fog szerezni közvetlen tapasztalatokat a külvilágról.

Az információ csak egyetlen úton képes eljutni a külvilágból az agyba. Az érzékszerveink - a szemünk, a fülünk, az orrunk, a szánk és a bőrünk - az információk tolmácsaként működnek. Érzékelik az információforrások vegyes tömegét (köztük a fotonokat, a levegő nyomáshullámait, a molekulák koncentrációját, az anyagok felületi minőségét, hőmérsékletét), és azokat átalakítják az agy egységes valutájává: elektrokémiai jelekké.

Ezek az elektrokémiai jelek átverekszik magukat a neuronok sűrű szövedékén és eljutnak az agyba. Az emberi agyat körülbelül százmilliárd neuron építi fel, és minden egyes neuron egész életünk során másodpercenként több tíz vagy több száz elektromos impulzust küld sok ezer másik neuronnak.

Minden, amit csak tapasztalunk - minden látvány, hang és illat - ezen a sötét színpadon lejátszódó elektrokémiai adatszolgáltatás.

Hogyan fordítja le az agy ezt az irdatlan mennyiségű elektrokémiai mintát a világ hasznos és felismerhető képévé? Úgy, hogy a különböző érzékszervekben kialakuló, bejövő jeleket összehasonlítja az érzékelt mintákkal, ami lehetővé teszi, hogy „józan becslést” készítsen arra vonatkozóan, mi lehet „odakint”. Működése olyan hatékony, hogy úgy tűnik, mintha munkájához semmiféle erőfeszítésre sem lenne szüksége. Vizsgáljuk azonban ezt meg közelebbről is!

Kezdjük a leginkább meghatározó érzékelésünkkel: a látással. A látás folyamata olyannyira természetes és magától értetődő, hogy nehéz elképzelni azt a hatalmas gépezetet, amelyik biztosítja a létrejöttét. Az emberi agy körülbelül harmada a látásért felelős, ezek az idegsejtek alakítják át a szemünkbe érkező fényt alkotó fotonokat édesanyánk arcává, kedvenc háziállatunkká vagy a dívánnyá, amelyre leheveredni készülünk. Ha fel akarjuk deríteni, mi történik a koponyánk belsejében, akkor először ismerjük meg annak az embernek a történetét, aki elveszítette a látását, majd később lehetősége nyílt arra, hogy visszanyerje azt.

VAK VOLTAM, DE MÁR LÁTOK

Mike May három és fél éves korában veszítette el a látását. Egy kémiai robbanás következtében összekarcolódott a szaruhártyája, ezért a fotonok nem juthattak be a szemébe. Vaksága ellenére sikeres üzletember lett, sőt síelésben a paralimpiai szintig jutott, ahol a lejtőn hangjelzésekkel irányították a lesiklását.

Negyvenévi vakság után Mike hallott egy úttörő próbálkozásról, amelyik őssejtkezelés formájában kijavíthatta a fizikailag sérült szemét. Úgy döntött, hogy aláveti magát a műtétnek, hiszen a vakságát csupán az átlátszatlanná vált szaruhártyája okozta, ezért a megoldás a siker reményével kecsegtetett.

A műtét után azonban váratlan fordulat következett be. Tévékamerák rögzítették a pillanatot, amikor levették a szeméről a kötést. Mike így írta le, mit tapasztalt, amikor az orvos lefejtette a szeméről a gézt: „Fényözön öntötte el a szememet, képek sokasága bombázott. Hirtelen elárasztott ez a hatalmas mennyiségű vizuális információ. Megsemmisítő erővel.”

AZ ÉRZETEK ÁTALAKÍTÁSA

Az élővilág számtalan módszert talált ki, amelyekkel a külvilágból érkező információt elektrokémiai jelekké lehet átalakítani. Elég, ha néhány ilyen, a saját testünkben is megtalálható átalakító eszközt találunk: a szőrsejtek a belső fülben, a bőr különböző típusú érzékelő receptorai, a nyelv ízlelőszemölcsei, a molekulareceptorok az orrüregben vagy a fényérzékeny sejtek a szemgolyó hátsó falán.

A környezetből érkező jeleket az erre szolgáló szervek elektrokémiai jelekké alakítják, amelyeket azután az agysejtek továbbítanak. Ez az első lépése annak a folyamatnak, amellyel az agy hozzájut a testen kívüli világból származó információkhoz. A szem a fotonokat alakítja át (konvertálja) elektromos jelekké. A belső fülben működő mechanizmus a levegő sűrűségének rezgéseit alakítja át elektromos jelekké. A bőr receptorai (és a test belsejében található hasonló receptorok) a nyomást, a húzást, a hőmérsékletet és a káros vegyi anyagok jelenlétére vonatkozó információt transzformálják elektromos jelekké. Az orr az odasodródó illatmolekulák hatására, a nyelv pedig az ízeket hordozó molekulák érzékelésekor bocsát ki azoknak megfelelő jeleket. Egy városban, ahová a világ minden részéről özönlenek a turisták, a különféle valutákat előbb át kell váltani a város pénznemére, csak ezután kerülhet sor az érdemi kereskedelmi tranzakciókra. Ugyanez a helyzet az agyban is. Az agy alapvetően kozmopolita: a különböző eredetű utazókat egyformán szívesen fogadja.

Az idegtudomány egyik legfontosabb, megoldatlan rejtélye az úgynevezett „megkötés problémája” (binding problem, vagyis az egységes percepciók keletkezésének problémája): hogyan képes az agy létrehozni a világ egyetlen, egységes képet, jóllehet a látást az egyik agyterület dolgozza fel, a hallást egy másik, a tapintást megint másik és így tovább? Bár a probléma még mindig megoldatlan, a neuronok között használt azonos pénznem, valamint a közöttük fennálló, nagyon kiterjedt és erőteljes kapcsolatok ígérhetik a megoldás magvát.

Mike új szaruhártyái pontosan úgy engedték át és fókuszálták a fényt, ahogyan azt az orvosok feltételezték. Az agya azonban képtelen volt feldolgozni a beérkező információt. A híradók kameráinak kereszttüzében Mike ránézett a gyerekeire, és rájuk mosolygott. A bensőjében azonban megdermedt, mert nem tudta megmondani, milyenek a gyerekek, de még azt sem, hogy melyikük melyik. „Egyáltalán nem létezett az arcfelismerő képességem”, emlékezett vissza.

Sebészi értelemben a szaruhártya-átültetés tökéletesen sikerült. Mike szempontjából azonban az, amit ő érzékelt, nem volt látásnak nevezhető. Ezt tömören így fejezte ki: „az agyam csak annyit mondott: Te jó Isten!”

Orvosai és családja segítségével kiment a rendelőből, lement az előcsarnokba, ahol tekintetét a szőnyegre, a falra akasztott képekre és az ajtókra vetette. Egyik esetben sem érzékelt semmit. Amikor autóba ültették, hogy hazavigyék, Mike az elsuhanó autókra, házakra és emberekre nézett, de nem sikerült megértenie, mi az, amit lát. Az autópályán megrettent, amikor úgy érezte, nekirohannak az előttük lévő, óriási téglalapnak. Kiderült, hogy az út fölött elhelyezett irányjelző tábla ijesztette meg. Sem magukat a tárgyakat, sem a térbeli mélységet nem volt képes érzékelni. Sőt mi több, a műtét után a síelést is nehezebbnek találta, mint amikor vakon sportolt. A térbeli mélység érzékelésével kapcsolatos nehézségei miatt csak nagy nehézségek árán tudta megkülönböztetni az embereket, a fákat, az árnyékokat és a gödröket. Mindezek csak a fehér hóban előtűnő sötét foltok voltak a számára.

Mike tapasztalataiból az a tanulság, hogy látórendszerünk nem valamiféle kameraként működik. A látás folyamata nem olyan egyszerű, mint amikor a kamera lencséjéről levesszük a védősapkát. A látáshoz nem elég a működő szem, többre van szükségünk.

Mike esetében a negyven évig tartó vakság azt jelentette, hogy a látórendszerét alkotó agyterület (amelyet egészséges esetekben látókéregnek nevezünk) jelentős részére benyomultak a megmaradt érzékelései, például a hallás és az érintés. Ez kedvezőtlenül befolyásolta agyának azt a képességét, hogy összerendezze a beérkező jeleket, ami a tényleges látáshoz szükséges. Amint később szó lesz róla, a látás az idegsejtek milliárdjai együttműködésének eredményeképpen jön létre, amely neuronok olyan összhangban dolgoznak, mintha egy bonyolult szimfóniát adnának elő.

Most, tizenöt évvel a műtét után, Mike-nak még mindig nehézséget okoz a papírra leírt szavak elolvasása és az emberek arckifejezésének felismerése. Ha a tökéletlen látását jobbá akarja tenni, akkor a többi érzékszervével ellenőrzi az információt: megérinti, megemeli vagy meghallgatja a dolgokat. A különböző érzékszervek jeleinek összehasonlítását sokkal fiatalabb korunkban mindannyian elvégezzük, amikor agyunk még csak első benyomásait szerzi a környező világról.

A LÁTÁSHOZ NEM ELÉG A SZEM

Amikor a csecsemők kinyújtják a kezüket, hogy megérintsék az előttük lévő tárgyakat, akkor nem csak azok felületi minőségét és alakját ismerik meg. Ez a cselekvés azért is fontos, mert így tanulják meg, hogyan kell látni. Talán furcsának tűnik az a kijelentés, miszerint a látáshoz testünk mozgására is szükség van, ám az állítást 1963-ban két kismacska segítségével elegánsan igazolták.

A henger belső falát csíkosra festették, bent két kiscica járt körbe. Az egyik maga gyalogolt, a másik a gondolában utazott. Mindketten ugyanazokat a vizuális jelzéseket érzékelték, de csak az tanult meg megfelelően látni, amelyik maga járt körbe, vagyis amelyik össze tudta hangolni saját mozgását a látvány változásával.

Richard Held és Alan Hein, a Massachusetts Műszaki Egyetem (MIT) kutatói két kiscicát tettek egy hengerbe, amelynek a belső falára függőleges sávokat festettek. Mindkét állat számára az jelentette a vizuális ingert, hogy körbejártak a henger belsejében. Volt azonban egy döntő különbség kettejük tapasztalata között: az egyik macska a saját lábán járt körbe, míg a másik a középen lévő tengelyhez erősített gondolában ült. Az elrendezés következtében mindkét macska pontosan ugyanazt látta: a sávok mindkettejük számára ugyanúgy, ugyanolyan tempóban látszottak elmozdulni. Ha a látás csak annyiból állna, hogy fotonok jutnak a szembe, akkor a két állat látórendszere egyformán fejlődött volna. A kísérlet azonban meglepő eredményt hozott: csak annak a cicának a látórendszere fejlődött ki megfelelően, amelyik saját testét használta a mozgás létrehozására. A gondolában utazó macska soha nem tanult meg megfelelően látni; látórendszere soha nem érte el a normális fejlettségi szintet.

A látás nem azonos azzal, hogy a látókéreg könnyűszerrel értelmezi a beérkező fotonokat. Ellenkezőleg, az egész testre kiterjedő tapasztalás. Az agyba érkező jeleknek csak gyakorlás eredményeképpen tudunk jelentést tulajdonítani; amihez viszont arra van szükség, hogy a jeleket összevessük a cselekvéseinkből és azok érzékszervi következményeiből származó jelekkel. Ez az egyetlen módja annak, hogy agyunk megtanulja helyesen értelmezni, mit jelentenek valójában a látórendszerbe érkező adatok.

Ha születésünktől fogva semmilyen kapcsolatba sem tudunk kerülni a külvilággal, akkor képtelenek vagyunk feldolgozni az arra vonatkozó visszajelzéseket, mit jelentenek az érzékszervek által felfogott információk, így elméletileg soha nem leszünk képesek látni. Amikor a csecsemők megütögetik a kiságyuk rácsait, szájukba veszik a lábujjaikat és eljátszogatnak a kockáikkal, akkor nem egyszerűen csak felderítik a környező világot, hanem edzik a látórendszerüket. Egy sötét szobába bezárva az agy nem tanulja meg, hogy a külvilág felé irányuló cselekvések (elfordítjuk a fejünket, ezt a tárgyat odébb toljuk, ahhoz nem nyúlunk hozzá) miként változtatják meg az érzékszerveinkbe érkező visszajelzéseket. Látórendszerünk csak kiterjedt kísérletezés eredményeképpen válik működőképessé.

A LÁTÁSHOZ NEM KELL ERŐLKÖDNI - VAGY MÉGIS?

Nem érezzük, hogy a látáshoz bármiféle erőfeszítésre lenne szükségünk, ezért aligha tudjuk elképzelni, milyen hatalmas erőfeszítésébe kerül az agynak a látórendszer működtetése. Szerettem volna kissé bepillantani a folyamat részleteibe, ezért Kaliforniába repültem, hogy megtudjam, mi történik, amikor a látórendszerem nem kapja meg azokat a jelzéseket, amelyekre számít.

A Kaliforniai Egyetemen dolgozó dr. Alyssa Brewer azt szeretné megtudni, mennyire képes az agy alkalmazkodni. Kutatásai során a vizsgálata alanyaira olyan prizmás szemüveget ad, amelyik felcseréli a világ képének jobb és bal oldalát - miközben megfigyeli, hogyan birkózik meg a látórendszer ezzel a helyzettel.

Egy szép tavaszi napon én is felvettem a prizmás szemüveget. A világ megfordult körülöttem - a tőlem jobbra lévő tárgyak a bal oldalamon látszottak, és viszont. Amikor megpróbáltam rájönni, hol áll Alyssa, a látórendszerem jelzett valamit, a hallásom azonban ezzel ellentétes információt adott. Az érzékszerveim nem voltak összhangban egymással. Amikor kinyújtottam a karomat, hogy megfogjak valamit, akkor nem ott láttam a saját kezemet, mint ahol az izmaimból érkező visszajelzés szerint volt. Még csak két perce volt rajtam a szemüveg, de máris leizzadtam és hányingerem volt.

Bár a szemem megfelelően működött, és érzékelte a világot, a látórendszeremben áramló információk nem voltak összhangban a máshonnan érkező információkkal. A helyzet komoly megterhelést rótt az agyamra. Olyan volt, mintha most tanulnék meg látni.

Tudtam, hogy a szemüveg viselése nem marad örökre ilyen nehéz. A kísérlet egy másik alanya, Brian Barton ugyancsak a prizmás szemüveget viselte - de már egy hete rajta volt. Nem tűnt úgy, mintha Brian hozzám hasonlóan hányingerrel küszködne. Alkalmazkodásunk szintjének összehasonlítása érdekében főzőversenyre hívtam ki Briant. A párviadalban fel kellett törnünk néhány tojást, egy tálban el kellett kevernünk a sütemény alapanyagát, azt bele kellett öntenünk a süteményformákba, majd a formákat be kellett tennünk a sütőbe.

Valójában aligha lehet versenynek nevezni, ami történt: Brian teljesen normálisnak látszó süteményeket vett ki a sütőből, míg az én tésztám legnagyobb része rászáradt a pultra vagy szétkenődött a tepsi formák közötti részén. Brian különösebb nehézségek nélkül mozgott a fordított világában, amire én képtelen voltam. Tudatosan meg kellett küzdenem minden egyes mozdulatomért.

A szemüveg viselésének köszönhetően megismerhettem a közönséges körülmények közt észrevétlenül maradó, a vizuális információkat feldolgozó erőfeszítéseket. Aznap reggel, még mielőtt felvettem volna a szemüveget, az agyam felhasználta a sok év alatt összegyűjtött tapasztalatait. Elég volt azonban egyszerűen megfordítani az érzékszerveimből bejövő információt ahhoz, hogy erre képtelenné váljék.

Tudtam, hogy ha el akarom érni a készségeknek azt a szintjét, amelyet Brian már elért, akkor napokon keresztül folyamatos kölcsönhatásban kell állnom a külvilággal: oda kell nyúlnom a tárgyakhoz, követnem kell a hangokkal közvetített információkat, figyelnem kell végtagjaim helyzetére. Ha eleget gyakorlok, akkor az érzékeléseim közötti folyamatos kereszthivatkozások eredményeképpen az agyam edzetté válik, éppúgy, ahogyan ezt Brian agyának hét nap alatt már sikerült megtennie. A gyakorlás eredményeképpen a neuronjaim hálózata rájön arra, hogyan feleltethetők meg egymásnak a különböző csatornákon az agyamba érkező adatfolyamok.

Brewer beszámolója szerint a szemüveget viselőkben néhány nap alatt kifejlődik az a belső érzék, amely különbséget tud tenni az új bal és a régi bal, illetve az új jobb és a régi jobb között. Egy hét elteltével a megszokott módon mozognak, akárcsak Brian, addigra már eltűnik a jobb és a bal régi, illetve új fogalma közötti különbség. A világ térbeli térképe megfordul. Két hétnek kell eltelnie ahhoz, hogy a szemüveget viselő alanyok fennakadás nélkül tudjanak írni és olvasni, addigra ugyanolyan készségszinten járkálnak és fognak meg tárgyakat, mint a szemüveget nem viselő emberek. Viszonylag rövid idő alatt tehát kezelni tudják a bejövő fordított információkat.

Az agy valójában nem törődik a bejövő adatok részleteivel; egyszerűen csak azt próbálja kitalálni, hogyan tud a leghatékonyabban tájékozódni a környező világban, és hogyan kaphatja meg mindazt, amire szüksége van. A mi érdekünkben végzi ezt a kemény munkát az alacsony szintű jelekkel. Ha egyszer lehetőségük lenne a prizmás szemüveg kipróbálására, tegyék meg! A kísérlet megmutatja, mekkora erőfeszítésébe telik az agynak, hogy a látás erőfeszítés nélkülinek tűnhessen.

AZ ÉRZÉKEK SZINKRONIZÁLÁSA

Láttuk tehát, hogy az érzékeléshez arra van szükség, hogy az agy összehasonlítsa egymással a különböző forrásokból érkező, érzékelt információkat. Van azonban valami, ami alaposan megnehezíti az efféle összevetést, nevezetesen az időzítés kérdése. A különböző módon - látással, hallással, tapintással és így tovább - érzékelt, beérkező adatokat ugyanis az agy eltérő sebességgel dolgozza fel.

Képzeljük magunk elé a futópályán a startgépről elrugaszkodó atlétákat. Úgy tűnik, mintha a startpisztoly eldördülésének pillanatában egyszerre kezdenének futni. A start azonban valójában nem egyetlen pillanat alatt történik. Ha lassított felvételen alaposan szemügyre vesszük a mozgásukat, megmérhetjük, mennyi idő telik el a lövés hangja és a futók indulása között: csaknem két tized másodperc. (Valójában, amelyikük ennél hamarabb indul, azt a korai rajt miatt diszkvalifikálják, mert úgymond „bemozdult”.) Az atléták begyakorolják, hogy ezt az időtartamot a lehető legrövidebbre szorítsák le, szervezetük biológiai felépítése azonban alapvetően korlátozza ezen törekvésüket: az agynak fel kell fognia a dörrenés hangját, jelzést kell küldenie a mozgatókéregbe, majd onnan a gerincvelőn keresztül az izmokhoz. A sportban, ahol a győzelemről ezredmásodpercben mérhető különbségek dönthetnek, ez a reakció meglehetősen lassúnak tűnhet.

Rövidíthető-e vajon a késlekedés időtartama, ha startpisztoly helyett fényfelvillanással indítanánk a versenyzőket? Végül is, a fény gyorsabban terjed a hangnál - így talán a sportolók gyorsabban rugaszkodhatnának el a startgépről?

Összegyűjtöttem néhány rendszeresen futó kollégámat, hogy ellenőrizzük ezt a feltevést. A felső képen fényfelvillanással, az alsó képen pedig startpisztollyal indítottak minket.

A futók gyorsabban rugaszkodnak el a startgépről, amikor a startpisztoly dörrenése adja meg a jelet (alsó kép), mint amikor fényfelvillanással indítják őket (felső kép).

A fényfelvillanásra lassabban reagáltunk. Első pillanatban ez ellentmondani látszik a józan észnek, ha abból indulunk ki, milyen gyorsan terjed a fény a külvilágban. Ha azonban meg akarjuk érteni a jelenséget, akkor azt kell megvizsgálnunk, milyen az információfeldolgozás sebessége a testünkben. A vizuális adatok sokkal bonyolultabb feldolgozási folyamaton mennek keresztül, mint a hangok. Ezért a fény felvillanását közvetítő információ hosszabb idő alatt jut keresztül a látórendszeren, mint a dörrenés hangja a hallórendszeren. A fényre 190 ezredmásodperc alatt vagyunk képesek reagálni, a pisztoly dörrenése esetében ehhez csak 160 ezredmásodperc szükséges. Ezért indítják a futókat startpisztollyal.

Ez az a pont, ahol az egész jelenség furcsává válik. Éppen az imént láttuk, hogy az agy a hangokat gyorsabban dolgozza fel, mint a látványt. Vegyük azonban gondosan szemügyre, mi történik, amikor magunk elé tartott kezünkkel tapsolunk. Próbálják ki! Minden szinkronizáltnak tűnik. Hogy jöhet létre ez az összhang, ha az agy gyorsabban dolgozza fel az akusztikus információt? Ez azt jelenti, hogy a valóság érzékelése ügyes szerkesztési trükkök eredményeképpen jön létre: az agy eltünteti a beérkezési idők közötti különbségeket. Hogyan? Úgy, hogy amit érzékelt valóságként átnyújt a számunkra, az tulajdonképpen egy késleltetett változat. Agyunk előbb összegyűjti a különböző érzékszervekből jövő információkat, mielőtt azokból összeállítaná az események történetét.

Az említett időzítési nehézségek nem korlátozódnak a látásra és a hallásra: az érzékszervekből származó információk minden típusára igaz az, hogy a feldolgozásához eltérő időtartamra van szükség. A helyzetet tovább bonyolítja, hogy még ugyanazon típusú érzékelések esetén is előfordulnak eltérések. A lábunk nagyujjától például hosszabb idő alatt ér el az információ az agyba, mint a hasonló típusú információ az orrunktól. Ezek egyike sem magától értetődő az érzékelésünk számára: ezért először minden információt összegyűjtünk, így minden szinkronizáltnak tűnik. Mindennek az lesz a furcsa következménye, hogy valójában a múltban élünk. Mire végiggondolunk egy adott pillanatot, addigra az már el is múlt. Az érzékszerveinkből bejövő információk szinkronizálásának az az ára, hogy tudatosságunk a fizikai világ mögött kullog. Ez az áthidalhatatlan szakadék mindig ott tátong a tényleges történések és azok agyunkban végbemenő tudatosulása között.

AZ ÉRZÉKELÉS MEGSZŰNIK, DE A MŰSOR FOLYTATÓDIK

A valóságra vonatkozó tapasztalatunk végső soron az agy terméke. Bár az érzékszerveinkből jövő adatokon alapul, nem teljesen függ azoktól. Honnan tudjuk ezt? Onnan, hogy ha minden bejövő ingert eltávolítunk, a valóság attól még nem szűnik meg. Csak sokkal furcsábbá válik.

Egy verőfényes napon San Franciscóból a jéghideg vízen áthajóztam a híres börtönszigetre, az Alcatrazra. Egy bizonyos, a Lyuknak nevezett cellát szerettem volna megnézni. Aki megszegte a külvilág törvényeit, az Alcatrazra került. Aki viszont az Alcatraz előírásait szegte meg, hamar a Lyukban találta magát.

Beléptem a Lyukba, és becsuktam magam mögött az ajtót. A cella körülbelül háromszor három méteres. Teljesen lesötétítették: a szurokfekete sötétségbe a fény egyetlen fotonja sem szivároghatott be kívülről. A hangokat is teljesen elszigetelték. Aki ide bekerült, az valóban magára maradt.

Milyen érzés lehetett ide órákra vagy napokra bezárva lenni? Hogy megtudjam, beszéltem egy túlélővel, aki valaha a börtön lakója volt. A fegyveres rabló Robert Luke - akit Cold Blue Luke néven ismertek - 29 napot töltött a lyukban, mert összetörte a saját celláját. Luke így számolt be a tapasztalatairól: „A sötét Lyuk borzasztó hely volt. Néhány fickó nem is bírta ki benne. Úgy értem, hogy bezárták oda őket, de néhány nap múlva elkezdték a fejüket a falba verni. Azt maga nem tudja elképzelni, milyen volt oda bezárva lenni. De ne is akarja megtudni!”

AZ AGY OLYAN, MINT EGY VÁROS

Egy város működéséhez hasonlóan, az agy tevékenységének összessége is azokból a kölcsönhatásokból ered, amelyeket számtalan alkotóelemének hálózatai alkotnak. Gyakran csábító lehetőségnek tűnik, hogy az agy egyes területeihez bizonyos funkciókat rendeljünk hozzá: „ez a terület ezt a feladatot látja el”. Az erre irányuló próbálkozások hosszú története ellenére az agy működését nem lehet megérteni a pontosan körülhatárolt modulok együttesében folyó tevékenységek összegeként.

Ehelyett az agyat inkább valamiféle városként kell elképzelnünk. Ha körülnéznénk egy városban és megkérdeznénk „Hol található a gazdaság?”, akkor hamar rájönnénk, hogy erre a kérdésre nem lehet jó választ adni. A gazdaság ugyanis a várost alkotó összetevők mindegyike közötti kölcsönhatások eredményeképpen jön létre - ahhoz az áruházak, a bankok, a kereskedők és a vevők egyaránt hozzájárulnak.

Hasonló a helyzet az agy működésével is: az nem egyetlen pontban történik. Akárcsak a városban, az agy egyetlen területe sem működik a szomszédságától elszigetelten. Az agyban és a városokban egyaránt minden az alkotóelemek közötti kölcsönhatásokból áll elő, méghozzá minden léptekben, helyi és nagyobb távolságot átívelő szinten is. Ahogyan a vonatok a városokba különféle alapanyagokat és textíliákat szállítanak, amelyek ott bekerülnek a gazdaság vérkeringésébe, és feldolgozzák azokat, az agy esetében a nyersanyagot az érzékszervekből jövő elektrokémiai jelek jelentik, amelyeket a neuronok alkotta szupersztrádák továbbítanak az agyba. Ott folyik ezeknek a jeleknek a feldolgozása és átalakítása a tudatunkban létező valósággá.

A külvilágtól teljesen elszigetelt cellában, ahová sem fény, sem hang nem juthatott be, Luke szemét és fülét semmilyen inger sem érte. Elméje azonban nem dobta el magától a külvilág fogalmát. Továbbra is összeállított valamilyen képet. Luke így mesélt erről: „Emlékszem ezekre a képzeletemben lejátszódó utazásokra. Gyakran sárkányt eregettem. Elég valóságosnak tűnt. De minden csak a fejemben történt.” Luke agya tehát továbbra is látott.

A hasonló élmények gyakoriak a magánzárkába küldött elítélteknél. A Lyuk egy másik egykori lakója arról számolt be, hogy lelki szemeivel egy fényfoltot látott, azután ezt a foltot meg tudta nagyobbítani, akkorára, mint egy tévé képernyője, és attól kezdve tévét nézett. Az új érzékszervi információktól megfosztott elítéltek a beszámolóik szerint túlléptek az álmodozás állapotán, elmondták, hogy élményeik teljesen valóságosaknak tűntek. Nemcsak elképzelték a képeket, hanem ténylegesen látták azokat.

Ez a bizonyíték rávilágít a külvilág és az általunk valóságnak tekintett dolog közötti kapcsolatra. Hogyan értelmezhetjük azt, ami Luke-kal történt? A látás hagyományos modellje szerint az érzékelés annak az adatfeldolgozási folyamatnak az eredménye, amely a szemben kezdődik, és valahol, az agy egy titokzatos pontjában ér véget. A látásnak ez a futószalag modellje azonban egyszerűsége ellenére is hibás.

Valójában az agy előállítja a saját valóságát, még mielőtt beérkeznének a szemből és a többi érzékszervből az információk. Ezt belső képalkotási modellnek nevezzük.

A belső képalkotási modell alapját az agy anatómiájában kell keresnünk. A talamusz a két szem között, a fej elülső részén helyezkedik el, a látókéreg viszont a fej hátsó részén található. A legtöbb érzékszervi információ áthalad a talamuszon, és innen folytatja útját az agykéreg megfelelő területe irányába. A vizuális információ a látókéreg felé tart, ezért a talamusz és a látókéreg között rengeteg, a neuronok közötti kapcsolódáson kell keresztülhaladnia. Itt jön azonban a meglepetés: az ellenkező irányban tízszer nagyobb a kapcsolódások száma.

A világra vonatkozó részletekbe menő várakozásokat - más szavakkal, az agy „sejtését” arról, milyen lehet a külső világ - a látókéregből kell a talamuszba eljuttatni. Ezután a talamusz ezt a képet összehasonlítja a szemből érkező jelekkel. Ha ez utóbbi megfelel a várakozásoknak („ha elfordítom a fejemet, akkor ott egy széket kell látnom”), akkor nagyon gyenge aktivitásra készteti a látórendszert. A talamusz egyszerűen azokra az eltérésekre reagál, amelyet a látórendszer által továbbított kép és az agy belső modell alapján készített előrejelzése között tapasztal. Más szavakkal, csak azt küldi vissza a látókéregbe, ami nem felel meg a várakozásoknak (vagyis az előrejelzés „hibáját”): a képnek azt a részét, amely eltér az előrejelzéstől.

Eszerint az, amit egy adott pillanatban látásként érzékelünk, kevésbé alapul a szemünkbe jutó fényen, nagyobb mértékben azon, ami már korábban is ott volt a fejünkben.

Ezért voltak a koromsötét cellában ülő Cold Blue Luke-nak gazdag vizuális élményei. A Lyukba zárt elítélt érzékszervei nem továbbítottak az agyába újabb bemenő információkat, ezért agya a belső modelljét szabadon engedte, így Luke változatos képeket és hangokat érzékelt. Az agy akkor is előállítja a saját képeit, amikor nem kötődik a külső információkhoz. Hiába távolítjuk el a külvilágot, a műsor mégis folytatódik.

Nem kell a Lyukba bezárva lennünk ahhoz, hogy a belső modellt érzékeljük. Sokan lelik élvezetüket az érzékszervi hatásokat megszüntető, úgynevezett ingermegvonásos kamrákban - ezek olyan sötét fülkék, amelyek belsejében sós vízben lebegnek. Minthogy ilyenkor megszűnik a kapcsolat a külvilággal, a belső világ szabadon szárnyalhat.

Természetesen nem kell túl messzire utaznunk ahhoz, hogy megtaláljuk a saját ingermegvonásos kamránkat. Minden éjjel, miközben alszunk, teljes és bőséges vizuális élményekben van részünk. Szemünk csukva van, mégis élvezhetjük álmaink zabolátlan és színes világát, miközben minden pillanatának elhisszük a valóságosságát.

LÁTJUK A VÁRAKOZÁSAINKAT

Ha végigsétálunk egy városi utcán anélkül, hogy a részleteket elemeznénk, úgy tűnik, mintha önkéntelenül is érzékelnénk, mi történik. Agyunk a belső modellje alapján feltevéseket készít, amelyek más városi utcákon a korábbi években gyűjtött tapasztalatainkra épülnek. Minden korábbi tapasztalatunk hozzájárul az agyunkban felépülő belső modellhez.

Ahelyett, hogy pusztán az érzékszerveinkre hagyatkozva minden pillanatban a semmiből kiindulva kellene felépítenünk a valóságunkat, agyunk összehasonlítja az érzékszerveinkből jövő információkat azzal a modellel, amelyet agyunk korábban már megalkotott: csak ezt a képet kell naprakésszé tenni, finomítani, korrigálni. Agyunk olyan hozzáértéssel végzi ezt a feladatát, hogy a legtöbbször tudomást sem veszünk róla. Néha, bizonyos körülmények között azonban észrevehetővé válik ez a folyamat.

Vegyünk a kezünkbe egy műanyag álarcot, olyanfélét, amilyeneket halloweenkor viselnek egyesek. Ha megfordítjuk, látjuk, hogy a hátsó oldalán csak egy üreg van. Tudjuk, hogy ez egy üreg. E tudásunk ellenére anélkül, hogy akarnánk, olyannak látjuk az arcot, mintha valóban megjelenne előttünk. Nem a szemünkbe érkező nyers adatokat észleljük, hanem a belső modellünket - azt a modellt, amely az egész életünkben látott, térbeli arcok alapján alakult ki. A homorú álarc illúziója rávilágít, milyen erős a várakozásunk szerepe abban, amit látunk. (Saját magunk is könnyen szemléltethetjük a homorú álarc illúzióját: nyomjuk bele arcunkat a frissen hullott hóba, majd fényképezzük le a lenyomatot. Az így kapott kép az agyunk számára olyannak tűnik, mintha egy térbeli, előre kidomborodó hószobrot látna.)

Ha ránézünk az álarc homorú oldalára (jobbra), azt továbbra is úgy érzékeljük, mintha kifelé domborodna. Várakozásunk erősen befolyásolja azt, hogy mit látunk.

azonban, hogy a kamerával finoman Ugyancsak a belső modell teszi lehetővé, hogy a külvilág képe változatlan maradjon akkor is, ha mi magunk mozgunk. Képzeljük el, hogy alaposan megnézünk egy városi képet, mert nagyon szeretnénk az emlékezetünkbe vésni. Ezért vegyük elő a telefonunkat, és készítsünk videofelvételt a látványról. Ahelyett körbepásztáznánk a helyszínt, úgy döntünk, hogy ide-oda forgatjuk, ahogy a szemünk cikázik a látnivalók között. Bár rendszerint nem vagyunk tudatában, tekintetünk általában másodpercenként négyszer ugrál ide-oda. Ezt a szaggatott szemmozgást nevezzük szakkádnak vagy szakkádikus mozgásnak. Ha ilyen módon készítenénk a felvételt, hamar rájönnénk, hogy ez így nem megy: ha lejátszanánk, akkor a gyors tempóban rángatózó képek hányingert okoznának.

Akkor hát miért látszik a világ stabilnak, amikor szemléljük? Miért nem látszik ugyanolyan billegőnek és kapkodónak, mint az ügyetlenül felvett videó? Azért, mert a belső modellünk abból a feltevésből indul ki, hogy a külvilág stabil. Szemünk nem úgy működik, mint a videokamera, hanem egyszerűen megpróbál minél több részletet betáplálni a látórendszerbe. Nem olyan, mint a kamera lencséje, amelyiken keresztül megnézhetjük a világot; szemünk adatmorzsákat gyűjt, hogy azokat betáplálja a koponyánk mélyén rejtőző világba.

A BELSŐ MODELLÜNK GYENGE FELBONTÁSÚ, DE JAVÍTHATÓ

A külvilágról alkotott belső modellünk környezetünk gyors érzékelését teszi lehetővé. Ez az elsődleges funkciója - a tájékozódás a világban. Nem mindig nyilvánvaló azonban, milyen mértékben hagyja figyelmen kívül az agy a finomabb részleteket. Úgy érezzük, mintha teljes részletességgel érzékelnénk a bennünket körülvevő világot. Egy, az 1960-as években végzett kísérlet azonban bebizonyította, hogy ez nem így van.

Alfred Lukjanovics Jarbusz orosz (szovjet) pszichológus kitalálta, hogyan lehet az emberek szemmozgását követni, amikor először pillantanak meg valamit. Vizsgálatához Ilja Repin: Váratlan látogató című festményét használta. Arra kérte kísérleti alanyait, hogy három percig figyelmesen nézzék a képet, és próbáljanak minél több részletet megjegyezni. Ezután a festményt eltakarta, az alanyoknak pedig le kellett írniuk, mit láttak.

Miközben az önkéntesek Ilja Repin: Váratlan látogató című festményét nézték, követtük a szem mozgásukat. A fehér vonalak mutatják meg, hogyan tapogatták le tekintetükkel a képet. Bár a szemükkel szinte az egész képet bejárták, a részletekből szinte semmit sem jegyeztek meg.

Amikor megismételtem Jarbusz kísérletét, a résztvevőknek elég időt adtam a kép megfigyelésére ahhoz, hogy agyuk felépíthesse a látottak belső modelljét. De mennyire volt részletes ez a modell? Amikor kérdéseket tettem fel a résztvevőknek, mindegyikük, aki látta a képet, úgy gondolta, tudja, mit ábrázol. Amikor azonban bizonyos részletek felől érdeklődtem, kiderült, hogy agyuk a legtöbb részletet nem raktározta el. Hány kép lógott a falon? Milyen bútorok voltak a szobában? Hány gyereket láttak? Fapadló volt vagy szőnyeg? Milyen volt a váratlan látogató arckifejezése? A válaszok hiánya rávilágított, hogy a megfigyelők csak nagyon hozzávetőleges benyomásaikat jegyezték meg a képről. Meglepve jöttek rá, hogy a gyenge felbontású belső modelljük ellenére az volt a benyomásuk, hogy mindent láttak. A kérdések után újra megnézhették a képet, hogy megtalálják a válaszokat a kérdéseimre. Szemükkel megkeresték a szükséges információt, amelyet agyuk beépített egy újabb, javított belső modellbe.

A kísérlet eredménye nem az agy működési hibája. Az agy nem próbálja a világ tökéletes utánzatát előállítani. Ehelyett a belső modell egy sebtében összerakott, durva közelítés - amikor viszont az agy már tudja, hol kell keresni a finomabb részleteket, akkor az igények szerint további részleteket tud hozzáadni az elnagyolt képhez.

De vajon miért nem adja vissza az agy a teljes képet? Azért, mert az agy működtetése sokba kerül, így inkább takarékosan bánik az energiával. Az általunk elfogyasztott energia húsz százalékát az agy működtetésére fordítja a szervezet. Ezért az agy megpróbál energetikai szempontból a lehető leghatékonyabban dolgozni, ami azt jelenti, hogy csak a minimálisan szükséges mennyiségű információt dolgozza fel abból, ami az érzékszerveinkből beérkezik, annyit, amennyi a világban tájékozódásunkhoz szükséges.

Nem az agykutatók ismerték fel először azt, hogy ha valamire rámeredünk a tekintetünkkel, az még nem garancia arra, hogy látjuk is. A bűvészek már sokkal régebben rájöttek erre. A bűvészek elterelik a figyelmünket, és úgy mutatják be trükkjeiket. Cselekedeteik esetleg felfedik a csalást, de nyugodtan bízhatnak abban, hogy a nézők agya csak a látottak töredékét dolgozza fel.

Ez megmagyarázza az olyan baleseteket, amikor az autók a nyílt utcán elütnek egy gyalogost, vagy beleszaladnak az előttük haladó kocsiba. Sok hasonló esetben a vezető szeme a megfelelő irányba néz ugyan, az agyuk mégsem látja azt, ami ott van előttük.

A VALÓSÁG VÉKONY SZELETÉNEK CSAPDÁJÁBAN

A színeket a bennünket körülvevő világ alapvető minőségének tekintjük. A bennünket körülvevő világban azonban a szín egyáltalán nem is létezik.

Amikor egy testet elektromágneses sugárzás ér, akkor annak egy része a tárgyról visszaverődik, és a szemünkbe jut. A hullámhosszak millióinak kombinációit tudjuk megkülönböztetni - de ezek közül csak néhány válik a tudatunkban színné. A szín a hullámhosszak egyfajta értelmezése, amely kizárólag bennünk létezik.

A helyzet azonban még ennél is különösebb, mert azok a hullámhosszak, amelyekről beszélünk, csak az úgynevezett „látható fény” tartományába esnek, vagyis a teljes spektrumnak a vöröstől az ibolyáig terjedő hullámhosszai közé. A látható fény azonban csak elenyészően csekély hányadát jelenti az elektromágneses sugárzásoknak - kevesebb mint tízbilliomod részét. Az elektromágneses spektrum többi része - beleértve a rádióhullámokat, a mikrohullámokat, a röntgen-és gamma-sugarakat, a mobiltelefonos beszélgetéseket, a wifit és így tovább - ebben a pillanatban is keresztülfolyik a testünkön, anélkül, hogy észrevennénk. Ez azért van így, mert nincs olyan specializált biológiai receptorunk, amelyik fel tudná fogni a spektrumnak ezekbe a tartományaiba eső jeleit. A valóságnak azt a szűk szeletét, amelyet képesek vagyunk látni, biológiai felépítésünk jelöli ki.

Minden teremtmény csak a saját szűk szeletét érzékeli a valóságból. A maga vak és süket világában például a kullancs a környezetéből csak a hőmérsékletet és a testszagot érzi. A denevérek a levegő általuk kibocsátott és a tárgyakról visszaverődő nyomáshullámai segítségével (ultrahangokkal) tájékozódnak. A fekete szellemkéshal számára kizárólag az elektromos terek zavarai jelentik a környezetükre jellemző tapasztalatot. Ezek a környezetüknek azok a keskeny szeletei, amelyet ezek az állatok érzékelnek. Egyik sem szerez tapasztalatot a ténylegesen létező objektív valóságról; mindegyik teremtmény csak annyit érzékel belőle, amennyinek az érzékelésére az evolúció alkalmassá tette. Feltételezhetjük azonban, hogy minden lény számára a valóság általa észlelt szelete azonos a teljes, objektív világgal. Miért ne képzelnénk mi is azt, hogy létezik valami azon túl is, aminek az észlelésére képesek vagyunk?

Akkor tehát hogy „nézhet ki” valójában a fejünkön kívül létező világ? Nemcsak szín nincs abban a világban, hanem hang sincs: a levegő sűrűsödéseit és ritkulásait a fülünk felfogja, és elektromos jelekké alakítja. Az agy azután ezeket a jeleket mézédes hangzatokká, susogássá, zörgéssé vagy lármává alakítja. A valóság szagtalan is: az agyunkon kívül nem létezik az, amit mi illatnak nevezünk. A levegővel különféle molekulák sodródnak az orrunkba, amelyek jelenlétét agyunk bizonyos illatokként értelmezi. A valóságos világ nem bővelkedik érzékelhető dolgokban; csak az agyunk vetíti ki a világra a saját érzékeléseit.

A TE VALÓSÁGOD, AZ ÉN VALÓSÁGOM

Honnan tudhatom, hogy az én valóságom azonos az ön valóságával? Legtöbbünk esetében ezt lehetetlen megmondani, embertársaink egy nagyon kis hányada azonban a miénktől mérhetően eltérő képet alkot a valóságról.

Nézzük például Hannah Bosley esetét. Amikor ránéz az ábécé betűire, akkor valamilyen színt érez. Számára magától értetődően igaz, hogy a J betű bíborszínű, a T pedig piros. A betűk látványa automatikusan és önkéntelenül színérzetet vált ki nála, és az asszociációi soha nem változnak. Saját keresztneve olyannak látszik számára, mint a napnyugta, ami sárgán indul, majd vörössé halványul, hogy azután előtűnjék a felhők színe, majd a vörösön át ismét sárgára változzék. Ezzel szemben az „Iain” keresztnév azt az érzést kelti benne, mintha az illető leokádná őt, ám ettől függetlenül nagyon kedves az ezt a keresztnevet viselő emberekkel is.

Hannah nem költő és nem is metaforákban gondolkozik, hanem adottsága a szinesztézia. A szinesztézia (vagy más néven összeérzés) olyan állapot, amelyben az érzékelt dolgok (vagy bizonyos esetekben a fogalmak) összekeverednek. A szinesztéziának sok fajtája van. Egyesek ízeket társítanak a szavakhoz. Mások a hangokat színekként látják. Vannak, akik hallják a látható mozgásokat. A népesség mintegy 3%-a szinesztéziás.

Hannah egyike annak a több mint 6000 szinesztéziás személynek, akiket a laboratóriumomban megvizsgáltam. Sőt maga Hannah két évig a laboratóriumomban dolgozott. Azért tanulmányozom a szinesztézia jelenségét, mert ez egyike annak a kevés állapotnak, amikor nyilvánvaló, hogy valakinek a valóságról alkotott képe mérhetően eltér az enyémtől. Ez viszont nyilvánvalóvá teszi, hogy a világot nem mindenki pontosan ugyanolyannak érzékeli.

A szinesztézia az agy érzékelésért felelős területei közötti kapcsolatok eredményeképpen alakul ki, mintha a szomszédos területeket csak porózus fal választaná el egymástól. A szinesztézia jelensége arra hívja fel a figyelmünket, hogy még az agy huzalozásában bekövetkező mikroszkopikus változások is eltérő valóságokhoz vezethetnek.

Mindannyiszor, amikor találkozom valakivel, akinek ilyen élményekben van része, arra kell gondolnom, hogy a valóságról alkotott belső tapasztalataink emberről emberre - agyról agyra -némiképp eltérőek lehetnek.

ELHISSZÜK, AMIT AZ AGYUNK ÁLLÍT

Mindannyian tudjuk, milyen az, amikor éjjel álmodunk, amikor a bizarr, szabadon szárnyaló gondolatok hátán utazunk. Az utazások némelyike felkavaró, az álom rémálomba csaphat át. A jó hír azonban az, hogy ébredésünk után rendet tudunk tenni a fejünkben: az csak álom volt, ez pedig az ébrenléti életem.

Képzeljük el, mi történne, ha valóságunknak ez a két állapota jobban összemosódna, és nehezebb - vagy éppen lehetetlen - lenne az egyiket megkülönböztetni a másiktól. Az emberek körülbelül 1 %-a számára ez az elkülönítés nehézségeket okozhat, ezért az ő valóságaik nyomasztóak és félelmetesek.

Elyn Saks a jog professzora a Dél-karolinai Egyetemen. Okos és kedves nő, akinek azonban tizenhat éves kora óta hellyel-közzel skizofrén élményei voltak. A skizofrénia az agy működési zavara, aminek hatására néha hangokat hall, olyan dolgokat lát, amelyeket mások nem látnak, vagy azt képzeli, hogy mások a gondolataiban olvasnak. Szerencsére a gyógyszereknek és a hetenkénti terápiás beszélgetéseknek köszönhetően Elyn immár több mint huszonöt éve képes előadásokat tartani és oktatni a jogi karon.

A Dél-karolinai Egyetemen alkalmam volt beszélgetni vele. Mesélt a múltbeli skizofrén epizódjairól. „Úgy éreztem, mintha a házak beszélnének hozzám: különleges vagy. Különösen rossz vagy. Bánd meg a bűneidet! Állj meg! Menj tovább! Nem szavak formájában hallottam ezt, hanem a fejembe ültetett gondolatokként. Tudtam azonban, hogy ezek a házak gondolatai, nem az enyémek.” Az egyik esetben azt hitte, hogy egy robbanás fog bekövetkezni az agyában, és attól félt, hogy ez nemcsak őt magát sebesítheti meg, hanem másokat is. Más alkalommal azt hitte, hogy az agya a fülén keresztül kiszivárog, és megfojt másokat.

Most, amikor már megszabadult ezektől az érzékcsalódásoktól, csak nevet az egészen, és a vállát vonogatja, nem érti, mi volt ez az egész.

Nos, valamilyen kémiai egyensúly-eltolódás történt az agyában, ami finom változást idézett elő a jelek mintázatában. Elég egy enyhén különböző minta, és az illető máris egy olyan valóság csapdájába esik, amelyikben különös és lehetetlen dolgok fordulnak elő. Skizofrén időszakai közben Elyn soha nem érezte, hogy valami különös történne vele. Miért? Azért, mert elhitte azt a történetet, amelyet agyának kémiai folyamatai közvetítettek számára.

Egy régi orvosi leírásban valamikor azt olvastam, hogy a skizofrénia az álom állapotának benyomulása az ébrenléti állapotba. Bár később soha, sehol nem láttam ezt ugyanígy leírva, ez a kijelentés mégis szemléletesen érzékelteti, hogy a skizofrén tapasztalás belülről ered. Ha legközelebb észrevesznek valakit az utcán, aki magában beszélve előad egy történetet, akkor gondoljanak arra, milyen lenne, ha nem tudnának különbséget tenni az álmodás és az ébrenlét között.

Elyn tapasztalatai a saját valóságunk megértése felé vezetnek. Amikor éppen álmodunk, akkor az valóságosnak tűnik. Amikor gyors pillantást vetünk valamire, de a látottakat tévesen értelmezzük, akkor később nagyon nehéz megrendíteni azt az érzésünket, hogy az a valóság, amit láttunk. Amikor előhívjuk egy emlékünket, amelyik valójában téves, akkor nagyon nehéz elfogadni azokat a kijelentéseket, amelyek szerint az a bizonyos esemény valójában meg sem történt. Bár a mértékét nehéz számszerűsíteni, de tény, hogy fogalmunk sincs róla, milyen módokon színesítik az efféle hamis valóságok a hitünket és cselekedeteinket.

Akár súlyos érzékcsalódás áldozata lett, akár másképp igazodott a népesség többségének valóságához, Elyn mindenesetre elhitte, hogy amit átélt, az valóban megtörtént. Számára, és hozzá hasonlóan mindannyiunk számára a valóság csak egy történet, amelyik a koponya lezárt színházában játszódik.

AZ IDŐ MEGNYÚLÁSA

Van a valóságnak még egy összetevője, amelyre ritkán gondolunk: agyunk időérzéke időnként meglehetősen furcsán viselkedhet. Bizonyos helyzetekben a valóságot gyorsabban, más helyzetekben lassabban múlónak érzékeljük.

Amikor nyolcéves voltam, leestem egy ház tetejéről. Úgy tűnt, mintha a zuhanás nagyon hosszú ideig tartott volna. Amikor középiskolába kerültem, és fizikát tanultam, kiszámítottam, ténylegesen mennyi ideig tartott az esésem. Kiderült, hogy nyolc tized másodpercig. Attól kezdve szerettem volna megérteni, miért tűnt nekem az esés olyan hosszúnak, és mit árul ez el arról, ahogyan a valóságot érzékeljük.

Fent a hegyekben, Jeb Corliss, profi szárnyasruhás-repülő is érzékelte az idő torzulását. Minden egy korábban végrehajtott ugrásával kezdődött. Azon a napon különös célt tűzött ki maga elé: egy sor léggömböt akart repülés közben saját testével kipukkasztani. Jeb így emlékezett vissza az esetre: „Amikor az egyik léggömb felé közeledtem, amelyet egy sziklaperemhez rögzítettek, rosszul mértem fel a távolságot.” Becslése szerint 190 km/óra sebességgel repülve a lába beleütközött a sziklaperembe.

Mivel Jeb profi szárnyasruhás-repülő, ezért ugrását több, a sziklához és saját testére erősített kamera is rögzítette. A felvételen hallani lehet a puffanást, amikor Jeb nekicsapódik a sziklának. Elrepült a sziklához rögzített kamerák és a sziklafal széle fölött, amelynek nekicsapódott.

Eközben Jeb időérzéke eltorzult. Erről így számolt be: „Az agyamban egymással párhuzamosan két gondolkodási folyamat futott végig. Az egyik csak a technikai adatokról szólt. Két lehetőségem volt: vagy nem tudom meghúzni a zsinórt, és akkor becsapódok, ami a biztos halál. Vagy meg tudom húzni, akkor kinyílik a fejem fölött egy ejtőernyő, akkor viszont elvérzek, mire a mentők odaérnek.”

Jeb úgy érezte, mintha ez a két gondolatsor több percig tartott volna. „Úgy érzed, mintha olyan gyorsan cselekednél, hogy minden másra vonatkozó érzékelésed lelassul, minden megnyúlik. Az idő lelassul, olyan érzés, mintha lassított felvételt látnál.”

Végül meg tudta húzni a zsinórt, így a mélybe zuhant. Eltört a lába, mindkét bokája és három lábujja. Hat másodperc telt el attól a pillanattól, amikor eltalálta a sziklát, addig, mire meghúzta a zsinórt. De akárcsak számomra, amikor leestem a tetőről, számára is sokkal hosszabbnak tűnt a zsinór meghúzásáig eltelt idő.

Az idő lelassulásának ehhez hasonló, szubjektív érzéséről többen is beszámoltak, akik életveszélyes helyzetekbe kerültek - például autóbalesetük volt vagy rablótámadás áldozatai lettek vagy szeretteiket látták veszélyben, például a gyerekük beleesett egy tóba. Minden ilyen beszámoló közös jellemzője, hogy az események a megszokottnál sokkal lassabban játszódtak le, ezért emlékeikben a részletek is bőven megmaradtak.

Mi történt az agyunkban, amikor leestem a tetőről, vagy amikor Jeb nekirepült a sziklafal peremének? Tényleg lelassul az idő múlása a rémisztő helyzetekben?

Néhány évvel ezelőtt a diákjaimmal kísérletet terveztünk ennek a nyitott kérdésnek az eldöntésére. Rendkívüli félelmet keltettünk az emberekben, amikor 30 méter magasból ledobtuk őket. Szabadesésben. Háttal előre.

MEGMÉRJÜK A LÁTÁS SEBESSÉGÉT: AZ ÉRZÉKELÉS KRONOMÉTERE

Amikor rémisztő helyzetekben akartuk vizsgálni az érzékelés folyamatát, akkor önkénteseket 30 méter magasból ejtettünk le. Én magam is háromszor lezuhantam; minden alkalom egyformán borzalmas volt. A műszer kijelzőjén világító LED-ek jelenítették meg a számokat. A világító számok pillanatonként váltakozva elaludtak, a sötétek pedig kivilágosodtak. Ha a váltakozás lassú tempójú volt, akkor az alanyoknak nem okozott gondot a számok leolvasása. Valamivel nagyobb sebességre kapcsolva azonban a számok pozitív és negatív képe összemosódott, a számok felismerhetetlenné váltak. Annak megállapítása érdekében, hogy az alanyok valóban lassított felvételként látnak-e, a leejtett embereknél a felvillanások váltakozásának ritmusát csak alig valamivel állítottuk gyorsabbra a közönséges körülmények közt kényelmesen elolvashatónál. Ha valóban lassítva láttak volna - mint Neo a Mátrixban akkor nem okozott volna számukra gondot a számok felismerése. Ha nem ez a helyzet, akkor nem különbözhet az a tempó, amely mellett esés közben felismerik a számokat, attól a tempótól, ahogyan a földön állva teszik ugyanezt. Mi volt az eredmény? Magamat is beleértve huszonhárom önkéntest ejtettünk le. Senkinél sem volt jobb az esés közben mutatott teljesítmény a földön állva elértnél. Kezdeti reményeink ellenére sem vagyunk olyanok, mint Neo.

Amikor az érzékelés kronométerén lassan váltakoznak a számok, akkor leolvashatók. Valamivel nagyobb váltakozást sebességnél a számok leolvashatatlanná váltak.

Ebben a kísérletben a lezuhanó alanyok csuklójára digitális kijelzőt erősítettünk - ezt az általunk konstruált eszközt érzékelés-kronométernek neveztük el. Az alanyoknak közölniük kellett volna a csuklójukra erősített eszközön megjelenő, leolvashatatlanul gyorsan pörgő számokat. Ha esés közben tényleg lassított felvételként érzékelték volna az időt, akkor le tudták volna olvasni a számokat a kijelzőről. De egyikük sem tudta.

Miért emlékszünk - Jeb is és én is - a baleseteinkre úgy, mintha lassított felvételen játszódna le? A választ abban kell keresnünk, ahogyan az agyunk tárolja az emlékeinket.

A fenyegető helyzetekben az agyunk amigdalának nevezett területe magasabb sebességi fokozatba kapcsol, és arra utasítja az agy többi részét, hogy minden erőforrásukat mozgósítva, kizárólag az adott szituáció kezelésével foglalkozzanak. Amikor az amigdala aktivizálódik, akkor az emlékeink sokkal részletesebben tárolódnak el, mint máskor; ilyenkor egy másodlagos emlékezőrendszer is aktiválódik. Végül is, erre való a memória: a fontos események részleteit is követni kell, hogy ha később hasonló helyzetbe kerülünk, akkor az agyunk - túlélésünket biztosítandó - több információhoz férhessen hozzá. Más szavakkal, amikor a helyzetünk életveszélyessé válik, akkor a legfőbb ideje gondosan feljegyezni a tapasztalatainkat.

Van ennek egy érdekes mellékhatása: az agyunk nem szokott hozzá az információk ilyen sűrűségű tárolásához (a motorháztető felgyűrődött, a visszapillantó tükör letört, a másik autó vezetője szomszédomra, Bobra hasonlított) - ezért amikor a memóriánkban visszapörgetjük az eseményeket, azt úgy értelmezzük, mintha hosszabb idő alatt játszódtak volna le. Más szavakkal, úgy tűnik, hogy az ijesztő helyzeteket valójában nem lassított felvételként érzékeljük, hanem ez a benyomásunk akkor keletkezik, amikor az emlékeket előhívjuk. Ha azt kérdezzük magunktól: „Mi is történt tulajdonképpen?”, akkor az emlékek részletessége kelti azt az érzést, mintha lassított felvételként játszódtak volna le az események, noha nem így történt. Az időérzetünk torzulása olyasvalami, amit a múltba visszatekintve érzékelünk, vagyis a valóságunk történetét író emlékezetünk trükkje.

Ha önök közül valaki már részese volt olyan balesetnek, ahol életveszélybe került, akkor kitarthat amellett, hogy ő már az esemény bekövetkeztekor tanúja volt ennek a lassított felvételszerű történésnek. De vigyázat, ez csak a tudatos valóságunkkal kapcsolatos újabb trükk. Amint fentebb, az érzékeléseink összehangolása kapcsán láttuk, soha nem vagyunk tényegesen jelen a történések pillanatában. Egyes filozófusok vélekedése szerint a tudatosság nem más, mint az emlékezet gyors kikérdezéseinek sorozata: agyunk folyamatosan felteszi a kérdést: „Mi történt épp az imént? Mi történt épp az imént?” Eszerint a tudatos tapasztalat valójában a nagyon közeli emlékek felidézését jelenti.

Mellékesen megjegyzem, hogy többen még akkor is elmondták, amikor már megjelentettük az erről a kísérletről szóló tanulmányunkat, hogy szerintük ténylegesen maga az esemény bomlik ki lassított felvételként. Ilyenkor általában megkérdezem tőlük, hogy ha az autóban mellettük ülő ember felsikolt, akkor az ő hangját is olyan, a valóságosnál mélyebb hangon hallották-e, ahogyan az a lassított felvételeknél megfigyelhető. Ekkor kénytelenek elismerni, hogy ez nem történt meg. Ezért gondoljuk azt, hogy az érzékeléskor az idő valójában nem nyúlik meg, nem is beszélve a személy belső valóságáról.

A TÖRTÉNET MESÉLŐJE

Az agy tehát egy történet elbeszélőjeként működik - és mi mindannyian elhisszük a történeteket, amelyeket elmond. Akár zuhanás közben van vizuális illúziónk, akár elhisszük az éppen látott álmot, vagy színesnek látjuk a betűket, vagy igaznak fogadjuk el az érzékcsalódást a skizofrén periódusunkban, mindegyikünk elfogadja a saját valóságát, noha azt az agyunk írja.

Bár úgy érezzük, mintha közvetlen tapasztalataink lennének a rajtunk kívüli világról, ennek ellenére a saját valóságunk végeredményben a sötétben épül fel, az elektrokémiai jelek számunkra ismeretlen nyelvén. A neuronok kiterjedt hálózatában kavarog az az aktivitás, amelyből végül összeáll a történet, a személyes tapasztalatunk a világról: az érzés, hogy ezt a könyvet a kezükben tartják, a világosság a szobájukban, a rózsák illata és a többiek szavai.

Még furcsább, hogy valószínűleg minden agy egy kissé eltérő történetet mesél el. Minden olyan eseményről, amelynek több tanúja is van, a különböző agyak különböző, személyes és szubjektív tapasztalásokat mondanak el. Hétmilliárd emberi agy jár-kel bolygónkon (továbbá több billió állati agy), ezért nem létezik a valóságnak egyetlen változata. Minden egyes agy a saját igazságát hordozza.

Akkor tehát mi a valóság? Olyan, mint a tévében az a showműsor, amelyet csak ön nézhet meg, de nem kapcsolhat ki. A jó hír viszont az, hogy ez a műsor véletlenül éppen a legérdekesebb, amit csak elképzelhet: szerkesztett, személyre szabott és csak önnek vetítik.

KI IRÁNYÍT?

A mindenségről kiderült, hogy nagyobb, mint amekkorának az égboltot vizsgálva bármikor is elképzeltük. Ehhez hasonlóan, a fejünk belsejében működő univerzum messze túlnyúlik tudatos tapasztalásaink határain. Napjainkban kezdjük az első pillantásokat vetni ebbe az irdatlanul nagy belső világba. Úgy tűnik, mintha nem igényelne különösebb erőfeszítést egy barátunk arcának felismerése, az autó vezetés, egy vicc megértése, vagy annak eldöntése, mit kellene kidobni a hűtőszekrényből - de valójában mindezen tevékenységeink csak azért lehetségesek, mert a tudatos gondolkodásunk hátterében iszonyú intenzitású munka folyik. Az ön agyában működő hálózatok ebben a pillanatban is - akárcsak élete minden egyes pillanatában - teljes gőzzel zakatolnak: elektromos jelek milliárdjai rohangálnak ide-oda a sejtek között, és a neuronok közötti kapcsolatok billióiban kémiai impulzusokat váltanak ki. A legegyszerűbb cselekvéseink hátterében is a neuronok mindenre kiterjedő munkaereje áll. Szerencsénkre nem vagyunk tudatában ennek az aktivitásnak, azonban életünket a fejtetőnk alatt folyó munka alakítja és színesíti: ettől függ, hogyan cselekszünk, mi a fontos számunkra, mit tartunk igaznak, és mit hamisnak, hogyan reagálunk az eseményekre, de ettől függnek szerelmeink és vágyaink is. Ennek a rejtett hálózatnak a végső terméke az, amit a tapasztalásainknak tekintünk. Akkor hát ki is irányítja valójában életünk hajóját?

TUDATOSSÁG

Reggel van. A környező utcák csendesek, a Nap még csak most kapaszkodik a látóhatár fölé. Városunk minden egyes utcájában különös dolog történik: életre kel az emberi tudatosság. A bolygónkon létező legbonyolultabb objektum kezd ráébredni saját létezésére.

Nem sokkal korábban még mélyen aludtunk. Agyunk biológiai anyaga ugyanaz volt, mint most, de aktivitási mintái enyhén megváltoztak - ezért ebben a pillanatban már élvezzük a tapasztalatainkat. Elolvassuk a papírlapon kacskaringózó apró alakzatokat, és értelmet tulajdonítunk nekik. Talán érezzük bőrünkön a napsütést, vagy amint belekap a szél a hajunkba. Gondolhatunk akár arra is, hogyan helyezkedik el a nyelvünk a szánkban, vagy mennyire kényelmes a bal lábunkon a cipőnk. Ébren vagyunk, tehát tudatában vagyunk az önazonosságunknak, életünknek, igényeinknek, vágyainknak és terveinknek. Most, amikor elkezdődött a napunk, készen állunk arra, hogy reagáljunk a kapcsolatainkra és a céljainkra, és cselekedeteinket ennek megfelelően irányítsuk.

De vajon milyen mértékben irányítják tudatos ismereteink a napi tevékenységünket?

Vegyük példaként azt, hogy ezeket a mondatokat elolvassuk. Amikor szemünkkel végigfutunk a könyvnek ezen az oldalán, akkor többnyire nem vagyunk tudatában annak, milyen gyors ugrásokkal pásztázza szemünk az oldalt. Szemünk nem folyamatosan halad végig az oldalon, hanem bizonyos fix pontok közötti ugrásokkal. Amikor egy-egy ilyen ugrást végez, akkor eközben túl gyorsan mozog ahhoz, hogy olvasni tudjunk. Csak akkor fogadja be a szöveget, amikor egy pontban megáll, és tekintetünk oda rögzül - rendszerint nagyjából húsz ezred másodpercre. Mi azonban nem vagyunk tudatában ezeknek az ugrásoknak, megállásoknak és megiramodásoknak, mert agyunk komoly erőfeszítéseket tesz annak érdekében, hogy stabilizálja a külvilágról érzékelt képünket.

Az olvasás folyamata még különösebbé válik, ha a következőket is figyelembe vesszük. Amikor az itt leírt szavakat elolvassuk, akkor a szimbólumok sorozata helyett rögtön azok jelentése jut közvetlenül az agyunkba. A folyamatok bonyolultságát akkor érzékeljük legjobban, ha megpróbáljuk ugyanezt az információt egy számunkra ismeretlen nyelven elolvasni:

Hacsak nem ismerjük a bengáli, a fehérorosz vagy a koreai nyelvet, akkor ezeket a betűket egyszerűen csak furcsa kriksz-krakszoknak látjuk. Ha viszont egyszer már kitanultuk az olvasás tudományát (például ezen magyar nyelvű szöveg esetében), akkor az olvasás művelete azt az illúziót kelti bennünk, mintha ehhez semmiféle erőfeszítésre sem lenne szükség, észre sem vesszük a krikszkrakszok megfejtéséhez szükséges, fáradságos robotot. Agyunk a munkát a háttérben, a színfalak mögött végzi.

AZ AGY ERDEJE

1887-től kezdve Santiago Ramón y Cajal spanyol tudós fényképészeti ismereteit felhasználva, kémiai úton színezte be az agyszövetből vágott mintákat. Ezzel a módszerrel láthatóvá váltak az egyes agysejtek a maguk szerteágazó szépségében. Kezdett világossá válni, hogy az agy olyan komplex rendszer, amelyhez foghatót sehol másutt nem találunk, és amelynek leírására nincsenek szavaink.

A tömeggyártású mikroszkópok és az új sejtfestési módszerek elterjedésének köszönhetően a kutatók elkezdhették leírni - legalább nagy vonalakban - az agyunkat felépítő neuronokat. Ezek a bámulatos szerkezetek alakjukat és méretüket tekintve izgalmas változatosságúak. A neuronok közötti összeköttetések áthatolhatatlanul sűrű erdőt alkotnak, ezek kibogozásán a kutatók még évtizedekig dolgozhatnak.

Akkor tehát ki is irányít? Ön a kapitány a saját élete hajóján, vagy döntéseinek és tetteinek több köze van a háttérben észrevétlenül dolgozó neurális gépezetnek? Attól függ-e a mindennapi életünk minősége, hogy jó vagy rossz döntéseket hozunk, vagy pedig a neuronoknak ebben a dzsungelében a számtalan kémiai átvitel folyamatos zizegésétől?

Ebben a fejezetben azt mutatom meg, hogy a tudatos „én” agyunk tevékenységének csupán legcsekélyebb töredékét jelenti. Tetteinket, hiedelmeinket és eltévelyedéseinket azok az agyunkban működő hálózatok irányítják, amelyekhez nincs tudatos hozzáférésünk.

MŰKÖDÉSBEN A TUDATTALAN AGY

Képzeljük el, hogy egy kávézóban ülünk, ön és én. Beszélgetésünk közben ön észreveszi, amint a számhoz emelem a csészémet, hogy belekortyoljak. Ez a cselekvés közönséges körülmények közt oly kevéssé érdemes a figyelemre, hogy említést sem érdemel, kivéve, ha néhány csepp kávé az ingemre fröccsen. Mégis adjuk meg most az illő tiszteletet ennek a cselekvéssornak, mert egyáltalán nem könnyű feladat a csészét a számhoz emelni. A robotika szakemberei még mindig küzdenek azért, hogy szerkezeteik ezt a feladatot hibátlanul végre tudják hajtani. Miért? Azért, mert ennek az egyszerű cselekvéssornak a végrehajtását az agyam által részletekbe menően összehangolt elektromos impulzusok billiói alapozzák meg.

Először a látórendszerem letapogatja a cselekvés színhelyét, és megtalálja az asztalon előttem álló csészét. Sokéves tapasztalatom előhívja a hasonló helyzetekben a kávéval kapcsolatos emlékeimet. Agyam homloklebenye jelzéseket indít útnak a mozgatókéreg felé, amely pontosan összehangolja izmaim összehúzódását - a törzsemben, a felkaromban, az alkaromban és az ujjaimban -, amelyek ahhoz szükségesek, hogy megfogjam a csészét. Amint megérintem a csészét, az idegeim annak súlyára, térbeli helyzetére, hőmérsékletére, a füle csúszósságára és számos más körülményre vonatkozó információk özönét küldi vissza. Miközben ezek az információk a gerincvelőmön keresztül az agyam felé áramlanak, ugyanezeken a csatornákon keresztül - mint egy kétirányú gyorsforgalmi úton - kiegészítő információk haladnak az ellenkező irányban. Ezek az információk az agyam különböző területei, mint például a törzsdúcok, a kisagy, a szomatoszenzoros (a tapintásért és a bőrérzékelésért felelős) kéreg és mások együttműködésének eredményeképpen jönnek létre. A másodperc törtrésze alatt beszabályozzák, milyen erővel kell megszorítanom és felemelnem a csészét. Az intenzív számításoknak és a folyamatos visszajelzéseknek köszönhetően úgy tudom irányítani izmaim működését, hogy a csésze mindvégig vízszintes helyzetben maradva tegye meg a számig vezető hosszú utat. Útközben mindvégig parányi korrekciókat hajtok végre, majd amikor az ajkamhoz ér a csésze, akkor finoman megdöntöm, hogy anélkül tudjak kiszívni belőle egy korty folyadékot, hogy eközben leönteném magamat.

A világ leggyorsabb szuperszámítógépeiből is többtucatnyi kellene, ha ennek az egyszerű cselekvéssornak a végrehajtásához minden számítást reprodukálni szeretnénk. Ennek ellenére nem érzékelem ezt az agyamban zajló heves vihart. Bár a neurális hálózataimban dübörög a munka, a tudatos énem egészen mást tapasztal. Mintha teljesen megfeledkezne az egészről. A tudatos énem elmerül a beszélgetésünk részleteiben. Olyannyira, hogy a csésze felemelése közben talán még a levegő áramlását is megállítom a számban, és minden figyelmemet a bonyolult párbeszédünkre összpontosítom.

Csak annyit tudok meg, hogy odaért-e a számhoz a kávé, vagy nem. Ha hibátlanul hajtottam végre a cselekvést, akkor valószínűleg még azt sem veszem észre, hogy ténylegesen végrehajtottam.

Agyunk tudattalan gépezete folyamatosan dolgozik, de olyan zökkenőmentesen, hogy működését általában észre sem vesszük. Ennek következtében gyakran csak akkor szerzünk róla tudomást, amikor a működése megakad. Mi történne, ha tudatosan végig kellene gondolnunk mindazon cselekvéseket, amelyeket eleve adottnak tekintünk, például a járás látszólag egyszerű cselekvéssorát? Hogy ezt megtudjam, elbeszélgettem egy lan Waterman nevű emberrel.

Amikor Ian tizenkilenc éves volt, egy heves gyomorinfluenza utóhatásaként ritka idegkárosodást szenvedett. Elveszítette azon idegei működőképességét, amelyek közlik az agyával a tapintási és a saját végtagjai helyzetére vonatkozó (ún. proprioceptív) információt. Ennek következtében lan a továbbiakban nem tudta testmozgását automatikusan irányítani. Az, orvosok közölték vele, hogy élete hátralévő részét kerekes székben kell töltenie, jóllehet izmai épek és egészségesek voltak. Az ember egyszerűen képtelen a mozgásra, ha nem tudja, hol helyezkedik el a teste. Bár ritkán állunk meg, hogy ezt megfigyeljük, mégis tudjuk, hogy a világból és az izmainkból érkező visszajelzések teszik lehetővé azokat a bonyolult mozdulatokat, amelyeket minden pillanatban végzünk.

A PROPRIOCEPCIÓ

Csukott szemmel is tudjuk, hogyan állnak a végtagjaink: felfelé emeljük a karunkat vagy lelógatjuk. Egyenesen tartjuk a lábunkat, vagy behajlítva? Hátunk egyenes vagy hajlott? Azt a képességünket, amelynek köszönhetően mindig tudjuk, milyen helyzetben vannak az izmaink, propriocepciónak nevezzük. Az izmokban, az inakban és az ízületekben lévő receptorok információt szolgáltatnak arról, milyen szögben hajlanak az egyes ízületeink, mennyire feszesek és milyen hosszúak az izmaink. Összességében ezek az információk teljes képet adnak az agynak a test és a testrészek helyzetéről, lehetővé téve a gyors alkalmazkodást. A propriocepció átmeneti működésképtelenségét olyankor érzékelhetjük, ha megpróbálunk járni, amikor elzsibbadt az egyik lábunk. Ilyenkor az összenyomott érzőidegekre gyakorolt nyomás megakadályozza, hogy a megfelelő jelek elinduljanak az agyba. Ha nem érezzük a végtagjaink helyzetét, akkor az olyan egyszerű tevékenységek is szinte lehetetlenné válnak, mint az étel felszeletelése, a gépelés vagy a járás.

Ian azonban nem akart beletörődni, hogy egész életét mozdulatlanul kelljen töltenie. Ezért ma már feláll és jár, de ehhez egész ébren töltött életében tudatosan végig kell gondolnia minden egyes mozdulatát. Mivel automatikusan nem érzékeli, hogyan helyezkednek el a végtagjai, Ian kénytelen koncentrált céltudatossággal mozgatni a testét. Végtagjai helyzetének követésére a látórendszerét használja. Járás közben a fejét előrehajtja, hogy a lehető legjobban lássa a lábát. Egyensúlya megtartása érdekében karját hátrafelé nyújtja. Mivel Ian azt sem érzi, hogy lába megérinti a padlót, ezért minden lépése pontos távolságát előre meg kell becsülnie, és mereven tartott lábbal kell lépkednie. Minden egyes lépését a tudatos elméjével kell kiszámítania és összehangolnia.

Mióta elvesztette képességét az automatikus járásra, Ian nagyon pontosan tisztában van azzal, milyen csodálatos az a koordináció, amelyet legtöbbünk járkálás közben magától értetődőnek vesz. A környezetében mindenki olyan simán és erőlködés nélkül mozog, mutat rá Ian, hogy látszik, fogalmuk sincs róla, milyen csodálatraméltó az a rendszer, amely ezt biztosítja számukra.

Ha egy pillanatra megzavarják, vagy másfelé kalandoznak a gondolatai, akkor Ian nagy valószínűséggel elesik. Minden zavaró tényezőt ki kell küszöbölnie, amikor a legapróbb részletekre is figyelnie kell a talaj lejtésétől a lába lendüléséig.

Elég lenne, ha egy-két percet töltenének Ian társaságában, azonnal nyilvánvaló lenne az önök számára is, milyen hihetetlenül bonyolultak azok a szóra sem érdemes hétköznapi cselekvések, mint amikor felállunk, keresztülmegyünk a szobán, kinyitjuk az ajtót és kezet nyújtunk valakinek. Noha ezek a cselekvések első pillantásra egyszerűnek tűnnek, valójában egyáltalán nem azok. Amikor legközelebb egy sétáló, kocogó, gördeszkázó vagy kerékpározó embert látunk, gondolkozzunk el egy pillanatra, és ne csak az emberi test szépségét vegyük észre, hanem azt az erőfeszítést is, amellyel a tudattalan agy összhangban tartja a test működését. A legalapvetőbb mozdulataink kifinomult részleteit számítások billiói vezérlik, amelyek bonyolultsága felfoghatatlan. Egyelőre még nem tudunk olyan robotokat építeni, amelyek akár csak megközelítenék az ember teljesítőképességét. Ráadásul a szuperszámítógépek energiafelhasználása hatalmas, agyunk viszont mindezt a munkát elképesztő hatékonysággal végzi el, mert mindössze annyi energiát fogyaszt, mint egy 60 wattos izzó.

A KÉSZSÉGEK BEÉGETÉSE AZ AGY HUZALOZÁSÁBA

Az agykutatók gyakran a valamilyen területre specializálódott emberek vizsgálatával nyernek bepillantást az agy működésébe. Hogy erről többet tudjak meg, találkoztam Austin Naberrel, egy tízéves fiúval, akinek rendkívüli tehetsége van: ő tartja a gyerekek világrekordját a lefelé fordított műanyag poharak egymásra rakosgatásában (cup stacking).

Austin szabad szemmel követhetetlen sebességgel hajtja végre a feladatot. A három oszlopban egymásra tornyozott poharakból szimmetrikus elrendezésben három, különálló piramist épít. Ezután két kezét teljes sebességgel mozgatva a piramisokat két alacsony oszloppá alakítja. Ezekből egyetlen, magas piramist épít, amelyet úgy omlaszt össze, hogy éppen az eredeti három oszlopot kapja vissza.

Mindezt öt másodperc alatt csinálja meg. Én is megpróbáltam, az egyéni rekordom 43 másodperc lett.

Austint nézve arra gondoltam, hogy agya felfokozott tempóban dolgozik, és hatalmas mennyiségű energiát használ fel, mert csak így képes ezt a bonyolult mozdulatsort ilyen rövid idő alatt végrehajtani. Várakozásomat ellenőrizni akartam, ezért elhatároztam, hogy megmérem az agytevékenységét - összehasonlítva a sajátommal - miközben mindketten a poharainkat rakosgatjuk. Az agykutató dr. José Luis Contreras-Vidal segítségével Austin fejére, akárcsak az enyémre, beépített elektródákat tartalmazó sapkát tettünk. Az elektródák a koponya belsejében dolgozó neuronok elektromos aktivitását mérik. Az agyhullámainkat az elektroenkefalográf (EEG) nevű készülék egyidejűleg rögzítette, hogy közvetlenül össze lehessen hasonlítani kettőnk agytevékenységét a feladat megoldása közben. Miután mindkettőnket felszerelték az elektródákkal, készen álltunk arra, hogy hozzávetőleges bepillantást nyerjünk a koponyánk belsejének világába.

AGYHULLÁMOK

Az elektroenkefalográfia, vagy röviden EEG olyan mérőeljárás, amellyel a neuronok működéséből eredő, általános elektromos aktivitás mutatható ki. Kis elektródákat helyeznek a hajas fejbőrre, amelyek felfogják az „agyhullámokat'', ami az agyat alkotó neuronok „beszélgetései” során létrejövő, átlagolt elektromos jelek köznyelvi megnevezése.

Az első emberi EEG-t 1924-ben rögzítette Hans Berger német fiziológus és pszichiáter. Ezt követően az 1930-as és 1940-és években a kutatók az agyhullámok több típusát azonosították. A 4 Hz-nél kisebb frekvenciájú delta-hullámok alvás közben lépnek fel. A théta-hullámok (4-7 Hz) az alváshoz, a mély relaxációhoz és a képek felidézéséhez kapcsolódnak. Az alfa-hullámok (8-13 Hz) olyankor jelennek meg, amikor pihenünk és nyugodtak vagyunk. A béta-hullámok (13-38 Hz) aktív gondolkodás és problémamegoldás közben jelentkeznek. Később az agyhullámok más, fontosnak bizonyuló tartományait is azonosították, többek közt a gamma-hullámokat (39-100 Hz), amelyek a koncentrált szellemi tevékenységhez, például az érveléshez és tervezéshez kapcsolódnak.

Agytevékenységünk egésze mindezen különböző frekvenciájú hullámok keveréke, de attól függően, hogy éppen mit csinálunk, egyesek hangsúlyosabban jelentkeznek a többihez képest.

Austin röviden bevezetett eljárása lépéseibe. Nem akartam nagyon leégni egy tízéves gyerek előtt, ezért a versenyünk hivatalos kezdése előtt húsz percig gyakoroltam a lépéseket.

Erőfeszítéseim végül hiábavalónak bizonyultak. Austin legyőzött. De nagyon, hiszen én még a feladat végrehajtásának nyolcadánál sem tartottam, amikor ő már diadalmasan a végső pozíciójukba tolta össze a poharakat.

A vereségem nem ért váratlanul, de vajon miről árulkodott az EEG? Ha Austin nyolcszor gyorsabban hajtja végre a feladatot, akkor ésszerűnek látszik feltételezni, hogy ehhez sokkal több energiára van szüksége. Ez a feltételezés azonban figyelmen kívül hagyja azt, ahogyan az agy új képességekre tesz szert. Amint kiderült, nem Austin agya, hanem az enyém volt az, amelyik minden erejét megfeszítve dolgozott, és hatalmas mennyiségű energiát használt lel ennek a bonyolult és számomra új feladatnak a megoldásához. Az én EEG-m erős aktivitást mutatott a béta-hullámok frekvenciatartományában, ami az átfogó problémamegoldás jele. Austin agyában viszont az alfa-hullámok voltak erősek, ami az agy nyugalmi állapotára jellemző. A cselekvéssor bonyolultsága és a végrehajtás gyorsasága ellenére Austin agya nyugodt maradt.

Austin tehetsége és sebessége az agyában bekövetkezett fizikai változások eredménye. Az évekig tartó gyakorlás közben a fizikai kapcsolatok sajátos mintázata alakult ki az agyában. A poharak rakosgatásának készségét belevéste a neuronjai szerkezetébe, következésképpen Austin ma már sokkal kevesebb energiát fordít a feladat végrehajtására. Az én agyam ezzel szemben tudatos elszántsággal közelíti meg a problémát. Az én agyam az általános célú kognitív szoftvert használja, az ő agya viszont a gyakorlatát specializált kognitív hardverré alakította.

Amikor új készségeket gyakorlunk be, akkor azok fizikailag is belehuzalozódnak az agyunkba, miáltal a tudatosság szintje alá süllyednek. Egyesek hajlanak arra, hogy ezt az izmok emlékezetének tekintsék, valójában azonban ezeket a készségeket nem az izmok tárolják. Az olyan rutinszerű műveletsorokat, mint a poharak rakosgatása, az Austin agyában kialakult kapcsolatok sűrű dzsungele vezényli.

Az Austin agyában található hálózatok pontos szerkezete megváltozott a poharak rakosgatásának gyakorlásával töltött évek alatt. A procedurális emlékezet (folyamatmemória) olyan hosszú távú memória, amelyik eltárolja, hogyan kell a dolgokat automatikusan végrehajtani, például kerékpározni vagy a cipőfűzűt bekötni. Austin számára a pohárrakosgatás is folyamatmemóriává vált, ami beíródott agya mikroszkopikus hardverjébe, így cselekvéssora gyorssá és energiahatékonnyá vált. A gyakorlás révén ismétlődő jelek futnak végig a neurális hálózaton, amelyek megerősítik az érintett szinapszisokat, miáltal beleégetik az adott készséget az áramkörökbe. Valójában Austin ezt a készségét olyan szintre fejlesztette, hogy bekötött szemmel is hibátlanul végre tudná hajtani a poharak szabályok szerinti átrendezését.

Az én esetemben az agyam azoknak a lassan működő és energiára éhes területeknek a segítségét is igénybe vette, mint a homloklebenyi kéreg, a fali (parietális) kéreg és a kisagy, amelyekre Austinnak a rutinszerű végrehajtáshoz már nincs szüksége. Az új motoros készségek elsajátításában különösen fontos szerepe van a kisagynak, amelyik a mozdulatok pontossághoz és tökéletes időzítéshez szükséges koordinációját végzi.

Amikor valamely készség beépül az agy hardverjébe, akkor a tudatos irányítás szintje alá süllyed. Attól kezdve az adott feladatot automatikusan, gondolkodás nélkül tudjuk végrehajtani - vagyis anélkül, hogy tudatosan gondolnánk rá. Bizonyos esetekben a készség olyan erősen összehuzalozódik, hogy a hátterét jelentő áramkör az agy alatt, a gerincvelőben található. Ezt figyelték meg például olyan macskáknál, amelyek agyának nagyobb részét eltávolították, de ennek ellenére normálisan tudtak járni a taposókerékben: a járáshoz szükséges összetett program az idegrendszer alacsonyabb szintjein tárolódott.

ROBOTPILÓTA IRÁNYÍT BENNÜNKET

Agyunk egész életünkben folyamatosan újraírja önmagát, hogy kiépítse azokat az adott célokat szolgáló áramköröket, amely célok végrehajtását rendszeresen gyakoroljuk - legyen szó akár járásról, szörfözésről, bűvészmutatványokról, úszásról vagy autóvezetésről. A képesség, hogy programokat tud beégetni a saját szerkezetébe, az agy egyik legfontosabb trükkje. Azért tudja a bonyolult mozgások problémáját csekély energiafelhasználással megoldani, mert a megoldáshoz szükséges áramkör a hardver részét alkotja. Miután ezek a készségek belevésődtek az agy áramköreibe, a nekik megfelelő feladatokat már gondolkodás - azaz tudatos erőfeszítés - nélkül tudjuk megoldani, ami erőforrásokat szabadít fel, lehetővé téve, hogy tudatos énünk más problémákban mélyedjen el.

Ennek az automatizálódásnak a következményeként az új készségek lesüllyednek a tudatos hozzáférés szintje alá. Többé már nem férünk hozzá a koponyánk belsejében futó, bonyolult programokhoz, ezért nem tudjuk pontosan, hogyan tesszük azt, amit teszünk. Ha felmegyünk a lépcsőn, miközben valakivel beszélgetünk, akkor eközben elképzelésünk sincs arról, hogyan számítja ki agyunk az egyensúlyunk megtartásához szükséges mikrokorrekciók tucatjait, mint ahogy arra sem kell odafigyelnünk, hogyan kell mozognia a nyelvünknek ahhoz, hogy a kimondott szavainkat alkotó hangokat létrehozza. Ezeket a nehéz feladatokat azonban nem mindig tudjuk elvégezni. Mivel cselekvéseink automatikussá és tudattalanná válnak, úgy kezdünk működni, mintha robotpilóta vezetne bennünket. Aki régóta autózik, az ismerheti azt az érzést, amikor a fárasztó napi munka után hazavezet, és a megérkezéskor hirtelen rádöbben, hogy semmire sem emlékszik abból, ami útközben történt. Az autóvezetéshez szükséges készségeink már annyira automatizálódtak, hogy tudattalanul hajtjuk végre az egész feladatsort. Már nem a tudatos énünk - az, amelyik akkor kelt életre, amikor reggel felébredtünk - vezeti az autót, az legjobb esetben is csak utasként tart velünk.

SZINAPSZISOK ÉS TANULÁS

A neuronok közötti kapcsolatokat szinapszisoknak nevezzük. Ezek a kapcsolatok azok, ahol a neurotranszmittereknek nevezett vegyületek jeleket közvetítenek a neuronok között. A szinaptikus kapcsolatok azonban nem mindenütt ugyanolyan erősek: aktivitásuk történetétől függően erősebbek vagy gyengébbek lehetnek. Amikor megváltozik a szinapszisok jelátvivő képessége, az információ másképp terjed a hálózatban. Ha egy kapcsolat eléggé meggyengül, akkor elsorvad és eltűnik. Ha megerősödik, akkor újabb kapcsolatokat hozhat létre. Egyes ilyen átrendeződéseket az agy jutalmazási rendszerei irányítanak, amelyek pozitív hatások, sikerek esetén a dopaminnak nevezett neurotranszmittert bocsátják ki. Austin agyában a sok száz órai gyakorlás közben az egyes sikeres és sikertelen lépések hatására a hálózatok átalakultak - de nagyon lassan, és csak nagyon finom változások történtek.

Van a készségek automatizálódásának egy érdekes következménye: általában rontja a teljesítményt, ha megpróbálunk tudatosan közbeavatkozni. A tanult készségek - még a nagyon bonyolultak is - akkor működnek a legjobban, ha hagyjuk őket a maguk útján menni.

Erre a sziklamászó Dean Potter példáját említem: a közelmúltban bekövetkezett halálos zuhanásáig kötél és biztosítás nélkül mászott meg különböző sziklafalakat. Dean tizenkét éves kora óta a sziklamászásnak szentelte az életét. A sokéves gyakorlásnak köszönhetően a készségek nagyon pontosan belehuzalozódtak az agyába. Ezekre a végletekig begyakorolt mozdulatsorokra hagyatkozott Dean a sziklamászó bravúrjai elérésekor, így mozgásában nem korlátozták a tudatos megfontolások. Mozgása teljes irányítását átengedte a tudattalanjának. A gyakran a belefeledkezés élményének (flow-élmény) nevezett agyi állapotban mászott, amit az élsportolók gyakran éreznek, amikor képességeik határán vagy azon túl teljesítenek. Sok más sportemberhez hasonlóan Dean is megtalálta a csúcsélményt azzal, hogy életveszélybe sodorta magát. Ebben az állapotban azt tapasztalta, hogy a belső énje nem szól bele a cselekedeteibe, így teljes egészében azokra a készségeire támaszkodhat, amelyeket a sokéves, tudatos edzéssel belevésett agya hardverjébe.

Akárcsak a poharakat rakosgató bajnok, Austin Naber esetében, a belefeledkezés élménye állapotában lévő sportolók tevékenységét sem zavarják meg a tudatos megfontolásaikból eredő kérdések (Jól nézek ki? Ezt és ezt kellett volna mondanom? Becsuktam magam mögött az ajtót?). A csúcsélmény idején az agy az úgynevezett hipofrontalitás állapotába kerül, ami azt jelenti, hogy a homloklebenyi (prefrontális) kéreg egyes részeinek átmenetileg csökken az aktivitása. Ezek azok a területek, amelyeket az elvont gondolkodáshoz és a jövő tervezéséhez használunk, és amelyek az éntudat érzéséhez kapcsolódnak. Ezeknek a háttértevékenységeknek a csökkentett intenzitása a kulcs ahhoz, hogy valaki egy sziklafal közepén tudjon lógni; ahogy ezt Dean is csak azért tudta megtenni, mert nem vonta el a figyelmét a belső fecsegés.

Gyakran fordul elő olyan helyzet, amikor jobb, ha a tudatos gondolkodás a partvonalon kívül marad - sőt bizonyos tevékenységek esetében nincs is más választásunk, mert a tudattalan agy olyan sebességgel dolgozik, amellyel a tudatos agy nem képes lépést tartani. Nézzük, mondjuk, a baseball példáját, ahol a gyors labdák (gyorslabdák, fastball) akár 150 kilométeres óránkénti sebességgel is repülhetnek a dobó játékostól (a dobódombtól) a hazai lapka (homeplate) felé. Az ütő játékosnak ilyenkor körülbelül négy tizedmásodperc alatt kell reagálnia. Ezen rövid idő alatt kell egy nagyon bonyolult mozdulatsort összehangoltan végrehajtania. Az ütő játékosok általában eltalálják a labdát, de ezt nem tudatosan teszik, mert a labda egyszerűen túl gyorsan repül ahhoz, hogy a sportoló tudatában legyen a helyzetének, ezért az ütés jóval hamarabb történik meg, mint ahogy a játékos érzékelhetné, mi történt. A tudatosság nemhogy a partvonalon kívül marad, egész egyszerűen a porban hever.

A TUDATTALAN MÉLY ÜREGEI

A tudattalan elme fennhatósága messze túlnyúlik testünk irányításán. Alapvető hatással van egész életünk alakítására. Ha legközelebb valakivel beszélgetnek, figyeljék meg, hogy szájukat sokkal gyorsabban hagyják el a szavak annál, mint amilyen gyorsan minden egyes kimondott szó jelentését végig tudnák gondolni. Agyunk a háttérben dolgozva létrehozza a nyelvi kifejezésmódunkat, gondoskodik a megfelelő ragozásról és a bonyolult gondolatok kifejezéséről. (Hasonlítsák csak össze beszédük sebességét azzal, milyen gyorsan fejezik ki magukat egy idegen nyelven, amelyet még csak most sajátítanak el!)

Ugyanez a háttérmunka jellemzi a gondolatainkat is. Gondolatainkat tudatosan a saját érdemünknek tulajdonítjuk, mintha csak mi végeztük volna el a létrehozásukhoz szükséges kemény munkát. Valójában azonban ezek a gondolatok tudattalan agyunk szüleményei - az stabilizálja az emlékeinket, új kombinációkat próbál ki és mérlegeli a következményeket —, méghozzá órákkal vagy akár hónapokkal korábban, mint ahogy a gondolat elérné tudatosságunk szintjét és kijelentenénk: „Most jutott az eszembe valami!”

A tudatalatti rejtett mélységeire elsőként a XX. század egyik legbefolyásosabb tudósa, Sigmund Freud mutatott rá. Freud 1873-ban Bécsben iratkozott be az orvosi egyetemre, ahol ideggyógyászatra szakosodott. Amikor a pszichológiai rendellenességek kezelésére megnyitotta magánrendelőjét, felismerte, hogy páciensei gyakran nincsenek tudatában annak, mi irányítja a viselkedésüket. Freud meglátása szerint viselkedésük nagyrészt láthatatlan gondolati folyamatok eredménye. Ezt az egyszerű felismerést vitte át a pszichiátria területére, ahol ezzel bevezette az emberi ösztönök és érzelmek újszerű felfogását.

Freud előtt a szellemi eltévelyedéseket vagy nem tudták megmagyarázni, vagy pedig démonok befolyásának, a gyenge akaratnak és hasonlóknak tulajdonították. Freud viszont kitartott amellett, hogy az okokat a fizikai agyban kell keresni.

Pácienseit a rendelőjében egy díványra fektette úgy, hogy azok ne lássák őt, majd beszélgetni kezdett velük. Akkoriban, amikor még nem álltak rendelkezésre az agyi folyamatok letapogatására szolgáló műszerek, ez volt a legjobb módja annak, hogy bepillantást nyerjen a tudattalan agyba. Módszere értelmében információkat gyűjtött a viselkedési mintákról, az álmok tartalmáról, a nyelvbotlásokról és az elírásokról. Nyomozóként figyelt, annak a tudattalan idegi gépezetnek a működésére utaló jeleket keresve, amelyhez a pácienseinek nem volt közvetlen hozzáférése.

Meggyőződésévé vált, hogy a tudatos agy szellemi folyamatainkban csak a jéghegy csúcsa, miközben a gondolatainkat és viselkedésünket irányító folyamatok sokkal nagyobb része láthatatlan marad.

Freud sejtései később helytállónak bizonyultak. Felfogásának egyik következménye az, hogy jellemzően nem vagyunk tisztában döntéseink, választásaink gyökerével. Agyunk folyamatosan gyűjti környezetünkből az információkat, amelyeket felhasznál viselkedésünk irányítására, de ezeket a minket körülvevő hatásokat gyakran észre sem vesszük. Tekintsük példaként az előfeszítésnek (priming) nevezett hatást, amikor valami befolyásolja valami másnak az észlelését. Ha például meleg italt tartunk a kezünkben, akkor kedvezőbben írjuk le valamelyik családtagunkhoz fűződő viszonyunkat, ha viszont hideg ital van a kezünkben, akkor valamivel rosszabb véleményünket fejezzük ki ugyanezen kapcsolatról. Miért van ez így? Azért, mert a személyek közötti kapcsolatok melegségét megítélő agyi mechanizmusok átfedésben vannak a fizikai melegséget megítélő mechanizmusokkal, ezért a két terület kölcsönösen befolyásolja egymást. Ennek a kölcsönhatásnak az lesz az eredménye, hogy olyan alapvető kérdésekben, mint például az édesanyánkhoz fűződő viszonyunk, az is befolyásolja a véleményünket, hogy egy csésze forró vagy hideg teát tartunk-e a kezünkben. Hasonlóképpen, egy kellemetlen szagú környezetben keményebb erkölcsi döntéseket hozunk - például valószínűbb, hogy ilyen esetekben valakinek a szokatlan cselekedeteit erkölcstelennek ítéljük meg. Egy másik vizsgálatban azt mutatták ki, hogy ha kemény széken ülünk, akkor egy üzleti tárgyaláson keményebb partnernek bizonyulunk, puha fotelben ülve viszont engedékenyebbek vagyunk.

A tudattalan befolyásának következő példájaként az „implicit önteltséget” említem, ami azt jelenti, hogy vonzódunk azokhoz a dolgokhoz, amelyek saját magunkra emlékeztetnek. Amikor a szociálpszichológus Brett Pelham munkacsoportjával elemezte a fogorvosi és a jogi egyetemen végzettek adatait, arra a következtetésre jutottak, hogy a fogorvosok (dentist) között a statisztikai átlaghoz képest többségben vannak a Dennis vagy Denise keresztnevűek, míg a jogászok (lawyer) között a Laura vagy Laurence keresztnevűek. Azt is megállapították, hogy a tetőfedő cégek (roofing) tulajdonosainak az átlagosnál gyakrabban kezdődik R betűvel a keresztnevük, ugyanakkor az alkatrészüzletek (hardware store) tulajdonosai körében a H betűs keresztnevek a gyakoribbak. De vajon csak a pályaválasztásunk esetében hozunk efféle döntéseket? Kiderült, hogy a szerelmi életünket is hasonló hatások befolyásolják. Amikor a pszichológus John Jones és munkatársai végigvizsgálták Georgia és Florida államok házassági anyakönyveit, felfedezték, hogy a vártnál több házaspár esetében kezdődik a férj és a feleség keresztneve ugyanazzal a betűvel. Ez azt jelenti, hogy Jenny az átlagosnál szívesebben házasodik Joellel, Alex Amyvel, Donny pedig Daisyvel. Ezek a tudattalan hatások kicsik ugyan, de kimutathatók.

A lényeg azonban a következő: ha megkérdeznénk az említett Dennisek, Laurák vagy Jennyk bármelyikét, hogy milyen alapon választotta a hivatását vagy élete párját, akkor tudatos történeteket mesélnének el. Ez a történet azonban nem tartalmazná azt, milyen messzire elér a tudattalan hatása még életünk legfontosabb döntéseiben is.

Lássunk egy másik kísérletet is, amelyet a pszichológus Eckhard Hess 1965-ben gondolt ki. Férfiaknak női arcok fényképét mutatták, és a véleményüket kérdezték róluk. Mennyire találják vonzónak az egytől tízig terjedő skálán a hölgyeket? Boldog vagy szomorú az arckifejezésük? Átlagosak vagy kedvesek? Barátságosak vagy barátságtalanok? A kísérlet alanyai nem tudták, hogy a képeket manipulálták. A fényképek felén a nők pupilláját mesterségesen megnagyobbították.

A TUDATTALAN BÖKDÖSÉSE

Nudge (Nudge: jobb döntések egészségről, pénzről és boldogságról a pénzügyi válság után) című könyvükben Richard Thaler és Cass Sunstein olyan megközelítést vázolnak fel, amellyel az agy tudattalan hálózatához fordulva hozhatunk jobb döntéseket „az egészségről, a pénzről és a boldogságról”. Elég egy kicsit megbökdösni a környezetünket, máris megváltozik a viselkedésünk és jobb döntéseket hozunk anélkül, hogy ez tudatosulna bennünk, Ha a szupermarketben szemmagasságba helyezik a gyümölcsöket, akkor ez arra lökdösi a gondolatainkat, hogy egészségesebb élelmiszereket válasszunk. A repülőtéri mosdók piszoárjába rajzolt házi légy képe arrafelé böködi a férfiak tudattalanját, hogy ügyeljenek jobban a tisztaságra. Ezt a fajta irányítást szelíd gyámkodásnak nevezik. Thaler és Sunstein úgy gondolják, hogy a tudattalan agynak ez a szelíd irányítása sokkal jelentőseb hatást gyakorol a döntéseinkre, mint amire a nyílt kényszerítés barmikor is képes lehet.

A férfiak a tágabb pupillájú nőket vonzóbbnak találták. Együk férfi sem hivatkozott kimondva a nők pupillájának nagyságára -és feltételezhetően egyikük sem tudta, hogy a kitágult pupilla a női aktivációs szint (arousal) együk biológiai jele. Agyuk azonban tudta ezt. Ezért a férfiakat a tudattalanjuk a megnagyobbított pupillájú nők felé irányították, őket találták szebbnek, boldogabbnak, kedvesebbnek és barátságosabbnak. Valójában gyakran így működik a szerelem is. Azt látjuk, hogy egyes embereket másoknál vonzóbbnak találunk, de általában nem tudjuk megmagyarázni, miért. Feltételezhetően létezik valamilyen ok, csak nem férünk hozzá.

Egy másik kísérletben az evolúciópszichológus Geoffrey Miller annak alapján számszerűsítette a nők szexuális vonzerejét, hogy mekkora bevételre tesznek szert a sztripízbárok erotikus táncosnői. Azt figyelte, hogyan változik a kapott borravaló összege a táncosnők menstruációs ciklusa függvényében. Kiderült, hogy a férfiak átlagosan kétszer akkora borravalót adnak a nők termékeny időszakában (ovulációkor), mint amikor menstruálnak (nem termékenyek). Az eredmény azért érdekes, mert a férfiak tudatosan nem ismerték a nők haviciklusát kísérő biológiai változásokat - vagyis nem tudták, hogy ovuláció idején az ösztragén hormon szintjének ugrásszerű emelkedése apró változásokat okoz a nők külsejében, vonásaik szimmetrikusabbá válnak, bőrük simább, derekuk pedig karcsúbb lesz. Ettől függetlenül, a tudatos megfigyelés szintje alatt érzékelték ezeket a termékenységi ismérveket.

Az ilyen és ezekhez hasonló kísérletek egy alapvető körülményre világítanak rá az agy működését illetően. Ez a szervünk információkat gyűjt a világról, és azoknak megfelelően irányítja a viselkedésünket. Nem számít, hogy a tudatos gondolkodásunk szóhoz jut-e, vagy sem. Márpedig az esetek döntő többségében nem jut szóhoz. Legtöbbször nem vagyunk tudatában annak, milyen döntést hozunk.

MIÉRT VAGYUNK TUDATOSAK?

Akkor hát, miért vagyunk tudatos lények? Miért nem agyatlan zombiként kóválygunk a világban? Miért hozott létre az evolúció egy tudatos agyat? A kérdés megválaszolásához gondoljunk arra, hogy végigsétálunk az egyik környező utcán, miközben a saját ügyeinkkel kapcsolatos gondolatok járnak a fejünkben. Hirtelen valami a szemünkbe villan: feltűnik valaki előttünk, aki egy óriás méh jelmezét öltötte fel, és egy táskát tart magánál. Ha alaposabban szemügyre vennénk ezt a méhnek öltözött embert, akkor észrevennénk, hogyan reagálnak a rápillantó emberek: kizökkennek a megszokott tevékenységükből, és rámerednek.

A tudatosság akkor jut szerephez, ha valami váratlan történik, amikor végig kell gondolnunk, mit kell tennünk következő lépésként. Bár az agyunk, amíg csak lehet, megpróbál robotpilótaként irányítani bennünket, ez nem mindig lehetséges egy olyan világban, amelyik csavart labdákat dobál felénk.

A tudatosság azonban nem csak a váratlan helyzetek kezelésére szolgál. Fontos szerepe van az agyon belüli konfliktusok elsimításában. Neuronok milliárdjai vesznek részt a különféle feladatok végrehajtásában, a lélegzéstől az esti lefekvésig és az étel szájunkba vételétől a sportolásig. Mindezen feladatok végrehajtását kiterjedt hálózatok segítik az agy gépezetében. De mi történik, ha valamilyen konfliktus alakul ki? Mondjuk, egy tejszínes fagylaltkehely felé nyúlunk, de közben tudjuk, hogy meg fogjuk bánni, ha megesszük az édességet. Az ilyen helyzetekben valamilyen döntést kell hoznunk. A döntés során figyelembe kell venni, mi a jó a szervezetünknek, de a hosszú távú céljainkra is gondolni kell. A tudatosság az a rendszer, amelynek megvan az ehhez szükséges áttekintő képessége, erre az agy egyetlen más alrendszere sem képes. Éppen ezért a tudatosság a döntőbíró szerepét tölti be az egymással kölcsönható alkotóelemek, alrendszerek és bevésett folyamatok milliárdjai között. Terveket készít és célokat tűz ki a rendszer egésze számára.

A tudatosság szerepét olyannak tekintem, mint a vezérigazgatóét egy szerteágazó vállalat esetében, amelynek több ezer részlege van, amelyek különféle módokon működnek együtt, hatnak kölcsön és versengnek egymással. A kis cégek esetében nincs szükség vezérigazgatóra, amikor azonban a szervezet nagysága és bonyolultsága meghalad egy bizonyos szintet, akkor szükség van a napi feladatokon felülemelkedő vezetőre, aki a cég hosszú távú érdekeit tartja szem előtt.

Bár a vezérigazgatónak a cég működtetése során felmerülő napi feladatok közül nagyon kevésnek a részleteire van rálátása, mégis mindig a vállalat hosszú távú érdekeit tudja szem előtt tartani. A vezérigazgató a cég önmagáról alkotott legelvontabb képe. Ezt a hasonlatot az agyra vonatkoztatva, a tudatosságnak köszönhetően látja magát a sejtek milliárdjaiból felépülő agy egységes egésznek; ez a bonyolult rendszer a tudatosság révén tart tükröt saját maga elé.

AMIKOR A TUDATOSSÁG KIHAGY

Mi történik, amikor a tudatosság nem működik, és ezért túl hosszú ideig vagyunk kénytelenek a robotpilótára hagyatkozni?

A huszonhárom éves Ken Parks 1987. május 23-án elaludt a tévé előtt. Abban az időben a feleségével és öt hónapos kislányukkal együtt élő férfinak pénzügyi nehézségei és házassági problémái voltak, emellett szerencsejáték-függővé vált. Azt tervezte, hogy másnap megbeszéli a problémáit a felesége hozzátartozóival. Felesége mindkét szülőjével jól kijött, anyósa „szelíd mackóként” jellemezte őt. Éjszaka valamikor felébredt, autóba ült és huszonhárom kilométert vezetett felesége szülei házához, ahol az apósát megfojtotta, anyósát pedig leszúrta. Ezután elment a legközelebbi rendőrségre, ahol közölte az ügyeletessel: „Azt hiszem, az imént megöltem valakit.”

Semmire sem emlékezett, mi történt. Úgy tűnt, mintha a tudatos elméje egyáltalán nem működött volna a borzalmas eset idején. Mi romolhatott el Ken agyában? Parks ügyvédje, Marlys Edwardh szakértők egész csoportját gyűjtötte össze, hogy megpróbáljanak rájönni a rejtély nyitjára. Hamarosan arra kezdtek gyanakodni, hogy az események Ken alvásával lehettek összefüggésben. Mialatt Ken a fogdában volt, ügyvédje megkereste Roger Broughton alvásszakértőt, aki megmérte Ken EEG-jeleit, miközben a férfi aludt. A rögzített eredmény összhangban volt azzal, amit alvajáróknál szoktak tapasztalni.

Amint a szakértők tovább vizsgálódtak, Ken több távolabbi rokonánál is alvászavarokra bukkantak. Mivel nem volt motívuma, az alvás közben végzett méréseket sehogy sem lehet meghamisítani, és az alvászavar a családban másoknál is előfordult, ezért Kent nem találták bűnösnek, így a bíróság felmentette az emberölés vádja alól.

AKKOR HÁT KI IS IRÁNYÍT?

Ezek után arra lehetünk kíváncsiak, milyen irányító szerepe van egyáltalán a tudatos agynak. Lehet, hogy egész életünket marionettfiguraként éljük le, egy olyan rendszer kénye-kedvének kiszolgáltatva, amelyik a zsinórjainkat húzogatja, és meghatározza, mit tegyünk? Vannak, akik úgy gondolják, hogy ez a helyzet, és így a tudatos elménk semmilyen módon sem irányítja a cselekedeteinket.

Ássuk bele magunkat mélyebben ebbe a problémába egy egyszerű példa segítségével. Autónkkal egy útelágazáshoz érkezünk, ahol csak jobbra vagy balra lehet továbbmenni. Semmi sem késztet arra, hogy az egyik vagy a másik irányban folytassuk az utunkat, de ma éppen úgy érezzük, hogy inkább jobbra szeretnénk fordulni. Így tehát jobbra kanyarodunk. De miért jobbra fordultunk, és nem balra? Azért, mert így éreztük? Vagy azért, mert az agyunk számunkra hozzáférhetetlen mechanizmusai így döntöttek helyettünk? Gondoljuk végig a következőket: azok a jelek, amelyek úgy mozdítják el a karunkat, hogy jobbra fordítsa a kormányt, közvetlenül a mozgatókéregből érkeznek, de nem onnan erednek. Keletkezésüket a homloklebeny más területei vezérlik, amelyeket azonban az agy megint más területei irányítanak, vagyis olyan bonyolult kapcsolatrendszer alakul ki, amelyik az agy egész hálózatára kiterjed. Nem létezik olyan „nulla időpont”, amikor valamit elhatározunk, mert az agy minden egyes neuronját más neuronok irányítanak; úgy tűnik tehát, hogy nincs a rendszernek olyan része, amelyik a többitől függetlenül működne - csak más neuronoktól vagy agyterületektől függő reagálások léteznek. Döntésünk előzményei, mely szerint jobbra - vagy éppen balra - kanyarodunk, visszanyúlnak a múltba: másodpercekkel, percekkel, napokkal vagy esetleg egész életünkkel ezelőttre. Még a spontánnak látszó döntéseink sem léteznek elszigetelten, önmagukban.

Amikor tehát megérkezünk ahhoz a bizonyos útelágazáshoz, és az egész élettörténetünk ott van velünk, akkor pontosan ki a felelős a döntésünkért? Ez a gondolatmenet elvezet a szabad akarat sokkal mélyebb, filozófiai kérdéséhez. Ha százszor egymásután végigpörgetjük a történetet, mindannyiszor ugyanazt tennénk?

A SZABAD AKARAT ÉRZÉSE

Úgy érezzük, mintha önállóak lennénk, azaz mintha mindenben szabadon döntenénk. Bizonyos körülmények közt azonban megmutatható, hogy az önállóságnak ez az érzése csupán illúzió. Egyik kísérletében Alvaro Pascual-Leone professzor a Harvard Egyetemen egyszerű feladatra toborzott jelentkezőket.

A résztvevők egy számítógép képernyője előtt ültek, mindkét kezüket kinyújtva. Amikor a képernyő vörösre váltott, magukban el kellett dönteniük, melyik kezüket akarják megmozdítani - de ténylegesen egyik kezüket sem mozdították meg. Amikor a képernyő sárgára, majd zöldre váltott, akkor a kísérleti alanyok végrehajtották az előre eltervezett mozdulatot, vagyis vagy a jobb, vagy a bal kezüket felemelték.

Ezután a kísérlet vezetői megcsavarták a feladatot. Koponyán keresztüli mágneses stimulációt (TMS, transcranial magnetic stimulation) alkalmaztak, ami egy mágneses impulzust jelent, amely aktiválja az alatta fekvő agyterületet, és azon keresztül a mozgatókérget, amely megindítja a bal vagy a jobb kéz mozgását. A sárga fény felvillanásakor a kísérletvezetők TMS-impulzust adtak (a kontrollcsoport tagjainál pedig csak az impulzus hangját).

A mágneses stimuláció hatására az alanyok az egyik kezüket előnyben részesítették a másikkal szemben - ha például a bal oldali mozgatókérget stimulálták, akkor a balhoz képest nagyobb valószínűséggel emelték fel a jobb kezüket. A kísérlet érdekes része az volt, hogy az alanyok arról számoltak be, hogy már korábban is azt a kezüket akarták felemelni, amelyiket a TMS-jellel stimuláltak. Más szavakkal, a piros fény felvillanásakor eldöntötték, hogy a bal kezüket fogják felemelni, a sárga fény alatt kapott stimuláció után viszont úgy érezhették, hogy valójában már kezdettől fogva a jobb kezüket akarták felemelni. Bár a kezük mozgását a TMS-jel váltotta ki, sok résztvevő úgy érezte, hogy szabad akaratából hozta meg a döntést. Pascual-Leone beszámolója szerint a kísérlet alanyai gyakran említették, hogy előzőleg úgy gondolták, megváltozatják a döntésüket. Függetlenül attól, milyen tevékenység zajlott az agyukban, ők a szabad akaratuknak tulajdonították a döntést. A tudatos elméjük azzal a mesével áltatja magát, hogy ő hozza meg a döntést.

Az ehhez hasonló kísérletek felvetik a szabad akaratba vetett ösztönös hit problematikus természetét. Jelenleg az idegtudomány nem tud olyan kísérletet végrehajtani, amellyel egyértelműen kizárná a szabad akarat létezését; a kérdéskör bonyolult, tudományterületünk pedig túlságosan fiatal még ahhoz, hogy alaposan elemezze a helyzetet. Kikapcsolódásként azonban szórakoztassuk el magunkat azzal a lehetőséggel, hogy a szabad akarat ténylegesen nem létezik; amikor tehát az útelágazáshoz érkezünk, előre meghatározott döntést hozunk. Első ránézésre az előrejelezhető élet nem az, amelyet érdemes lenne leélni.

A jó hír, hogy az agy hihetetlen bonyolultsága valójában azt jelenti; semmi sem előrejelezhető. Képzeljünk el egy nagy tartályt, amelyiknek az aljára több sorban pingponglabdákat teszünk - minden labda helyét pontosan meghatározza egy kis csapda és egy rugó. Ezután felülről ejtsünk a tartályba még egy labdát - viszonylag egyszerűen kiszámíthatjuk, hogy ez hová fog érkezni. Mihelyt ez a labda eléri a tartály alját, kiszámíthatatlan láncreakciót indít el. Más labdákat kilök saját csapdájukból, azok továbbiakat löknek meg, így a helyzet pillanatok alatt áttekinthetetlenné és kaotikussá válik. A kezdeti előrejelzés bármilyen csekély hibája felnagyítódik, miközben a labdák egymásnak és az edény falának ütköznek. Hamarosan teljesen lehetetlenné válik bármiféle előrejelzés készítése arra, hol helyezkednek el az egyes labdák.

Agyunk ehhez a pingponglabdákat tartalmazó edényhez hasonlítható, csak annál sokkal összetettebb. A tartályba talán néhány száz pingponglabda fér bele, koponyánk belsejében azonban sok billiószor több kölcsönhatás áll fenn, mint a tartályban, ráadásul az utóbbiak életünk minden másodpercében fennmaradnak. Ebből a megszámlálhatatlan energiacseréből keletkeznek a gondolataink, az érzéseink és a döntéseink.

Ez azonban csak az előrejelezhetetlenség kezdete. Minden egyes agy más agyak világába ágyazódik be. A vacsoraasztal mellett, az előadóteremben vagy az internet mellett ülő agyak, vagyis a bolygónkon létező összes emberi neuron hatással van egymásra, elképzelhetetlen komplexitású rendszert hozva létre. Ez azt jelenti, hogy bár a neuronok egyértelmű fizikai szabályoknak engedelmeskednek, a gyakorlatban mégsem lehet pontosan előrejelezni, hogy egy kiszemelt személy mit fog tenni a következő pillanatban.

Ez a titáni bonyolultság elég a következő egyszerű tény megértéséhez: életünket olyan erők irányítják, amelyek messze túl vannak tudatosságunk és irányításunk lehetőségein.

HOGYAN DÖNTÜNK?

Egyek egy fagylaltot vagy ne? Most válaszoljak erre az ímélre vagy később? Melyik cipőt vegyem fel? Nap mint nap sok ezer apró döntést hozunk: mit tegyünk, merre menjünk, hogyan reagáljunk, együnk-e valamit? A döntések folyamatát leíró régebbi elméletek feltételezték, hogy az emberek észszerűen cselekszenek, mérlegelik a lehetőségek mellett és ellen szóló érveket, hogy a legjobb döntést hozhassák. Az emberi döntések folyamatának tudományos vizsgálata azonban nem támasztja alá ezt a feltevést. Az agy számos, egymással versengő hálózatból épül fel, amelyek mindegyikének megvannak a maga céljai és vágyai. Amikor azt kell eldöntenünk, hogy bekapjunk-e egy fagyit, akkor agyunk egyes hálózatai vágynak a cukorra, míg más hálózatok azt súgják, csak akkor ehetjük meg az édességet, ha megfogadjuk, hogy másnap tornázunk. Agyunk olyan, mint egy neuronokból álló parlament, amelyben az egymással rivalizáló pártok azon munkálkodnak, hogy a megfelelő irányba kormányozzák az ország hajóját. Néha önző döntést hozunk, néha nagylelkűek vagyunk, máskor indulatosan döntünk, néha pedig még a hosszú távú érdekeinket is figyelembe vesszük. Komplex teremtmények vagyunk, mert számos hajtóerő dolgozik bennünk, amelyek mindegyike irányítani akar.

A DÖNTÉSEK HANGJA

A műtőasztalon egy Jim nevű beteg fekszik, akin agyműtétet végeznek, hogy így állítsák meg a kézremegését. Az idegsebész mélyen bevezette Jim agyába az elektródáknak nevezett hosszú, vékony huzalokat. Ha a huzalokon keresztül gyenge áramot vezetnek az agyba, akkor Jim idegsejtjeinek aktivitását úgy lehet beállítani, hogy csökkenjen a kéz remegése.

Az elektródák speciális lehetőséget nyújtanak arra, hogy kifürkésszük az egyes neuronok aktivitását. A neuronok elektromos impulzusok, úgynevezett akciós potenciálok segítségével társalognak egymással. Ezek a jelek azonban láthatatlanul kicsik, ezért a sebészek és a kutatók rendszerint egy hangszóróba vezetik a gyenge jeleket, és úgy hallgatják meg őket. Ily módon a feszültség parányi változása (egy ezredmásodpercig tartó, egytized voltos feszültségugrás) hallható kattanássá alakítható.

Amikor az elektródákat az agy különböző részeibe tolják be, a gyakorlott fül meg tudja különböztetni az egyes területek aktivitását. Egyes helyeken tak!tak!tak! hallatszik, míg másutt azt halljuk, hogy tak!...taktak!...tak! Olyan ez, mintha hirtelen a világ különböző részein élő emberek beszélgetéseibe hallgatnánk bele: mivel a kiszemelt emberek különböző foglalkozásúak és más-más kultúrkörben élnek, ezért beszélgetéseik is nagyon eltérőek lesznek.

Miközben az orvosok a műtétet végzik, én kutatóként tartózkodom a műtőben, mert szeretném pontosabban megérteni, hogyan hoz döntéseket az agy. Ezért arra kérem Jimet, hajtson végre különböző feladatokat - beszéljen, olvasson, nézzen meg valamit, döntsön hogy megállapíthassam, melyik tevékenység hogyan függ össze a neuronjai aktivitásával. Mivel az agyban nincsenek fájdalomérző receptorok, ezért a páciens ébren van a műtét alatt. Arra kérem Jimet, nézzen meg egy egyszerű képet, miközben kollégáimmal rögzítjük a jeleket.

Mi történik az agyunkban, amikor az idős hölgyet látjuk? Mi változik meg, amikor a fiatal nő képe tűnik elő?

A képen egy sapkát viselő, a távolba néző fiatal nő látható. Most próbáljuk másképp értelmezni a képet: ekkor egy balra lefelé néző idős asszonyt látunk. A kép kétféleképpen értelmezhető (ezt bistabil illúziónak nevezzük): a képet alkotó vonalak a két különböző értelmezéssel egyaránt összhangban vannak. Ha rámeredünk a rajzra, az egyik változatot fogjuk látni, később a másikat, majd megint az elsőt és így tovább. A jelenség lényege, hogy a papíron semmilyen fizikai változás sem történik - amikor tehát Jim közli, hogy a kép átbillent a másikba, akkor a változás nem a képen, hanem az ő agyában történt.

Abban a pillanatban, amikor agya a fiatal nőt vagy az idős asszonyt látja, agya valamilyen döntést hozott. A döntésnek nem kell tudatosnak lennie; ebben az esetben Jim látórendszerében történt az érzékelési döntés, az átkapcsolás mechanizmusa pedig rejtve marad a koponya belsejében. Elméletileg az agynak képesnek kellene lennie arra, hogy egyszerre lássa a fiatal és az idős nőt - a valóságban azonban az agy nem így működik. Éppen ellenkezőleg, kétértelmű, amit felfog, ezért választ a két lehetőség közül. Később megmásítja a döntését, és esetleg hosszabb időn át ide-oda kapcsolgat a két értelmezés között. Agyunk azonban mindig elnyomja a kétértelműséget, és vagy az egyik, vagy a másik lehetőséget választja.

Amikor tehát Jim agya a fiatal nő - vagy az idős asszony - értelmezésénél köt ki, akkor hallani fogjuk néhány neuron reagálását. Egyes neuronok nagyobb aktivitásra kapcsolnak (taktak! tak! tak!), még mások lelassulnak (tak!...tak! tak! tak!). Nem mindig gyorsulásról vagy lassulásról van szó: néha a neuronok kifinomultabb módon változtatják meg tevékenységüket, más neuronokkal szinkronizálódnak, vagy éppen kiesnek a szinkronból, miközben eredeti helyüket nem változtatják meg.

Nem egymagukban azok a neuronok felelősek az érzékelés változásáért, amelyeket véletlenül módunkban áll meghallgatni - ezek több milliárd másik neuronnal összhangban működnek, tehát az általunk megfigyelt változások csak azoknak a nagyobb léptékű folyamatoknak a tükröződései, amelyek az agy kiterjedt területein zajlanak le. Amikor Jim agyában az egyik minta diadalmaskodik a másik fölött, akkor megszületik a döntés.

Életünk minden napján agyunk sok ezer döntést hoz, a világról szerzett tapasztalatainknak megfelelően. Attól kezdve, hogy mit vegyünk fel, kinek telefonáljunk, hogyan értelmezzünk egy odavetett megjegyzést, válaszoljunk-e egy ímélre és mikor induljunk el otthonról - minden tevékenységünk és gondolatunk hátterében döntések állnak. Az, hogy kik vagyunk, az egész agyra kiterjedő hatalmi harcok eredményeképpen alakul ki, amely harcok életünk minden pillanatában dúlnak a koponyánk belsejében.

Jim agytevékenységét hallgatva - tak!tak!tak! - óhatatlanul lenyűgözve érezzük magunkat. Végül is fajunk történetében minden döntés ilyennek hallatszott. Minden házassági ajánlat, minden hadüzenet, a képzelet minden szárnyalása, minden, az ismeretlenbe indított utazás, minden kedvesség, minden hazugság, minden diadalittas áttörés, minden döntő pillanat. Mindez odabent történt, a koponyák sötétségében, az élő sejtek hálózatainak működéséből eredően.

AZ AGY KONFLIKTUSOKBÓL FELÉPÜLŐ GÉP

Vegyük közelebbről is szemügyre, mi történik egy-egy döntés során a színfalak mögött. Képzeljük el, hogy egyszerű döntést kell hoznunk: a joghurtok pultja előtt állva választani próbálunk két ízesítés közül, amelyeket egyformán kedvelünk. Tegyük fel, hogy ez a két íz a mentolos és a citromos. Kívülről nézve nem látszik, hogy bármit is csinálnánk: egyszerűen ott állunk a pult előtt, miközben tekintetünk ide-oda ugrál a két lehetőség között. Odabent, az agyunkban azonban ez az egyszerű döntés a folyamatok hurrikánját váltotta ki.

Egyetlen neuronnak önmagában nincs érdemi hatása. Ám minden egyes neuron sok ezer másikhoz kapcsolódik, azok továbbiakhoz, egyetlen, hatalmas kiterjedésű, ágas-bogas, hurkos, kölcsönható hálózatot alkotva. Mind különféle vegyületeket bocsátanak ki, gerjesztve, vagy éppen elnyomva egymást.

Ebben a hálózatban a neuronok egy bizonyos konstellációja a mentolos íznek felel meg. Ez a minta olyan neuronokból áll, amelyek kölcsönösen gerjesztik egymást. Nem szükségszerű, hogy egymás mellett helyezkedjenek el, az agy egymástól távoli területein is elhelyezkedhetnek a mentol illatára, ízére, látványára vonatkozó, és további, a növényhez kapcsolódó egyéb emlékeink. Mindezen neuronoknak önmagukban alig van közük a mentolhoz - valójában minden egyes neuron több különböző feladatot lát el, mindet máskor az örökké változó kapcsolatrendszerben. Amikor azonban mindezek a neuronok ebben a meghatározott elrendezésben egyszerre aktiválódnak ... akkor jön létre az agyunkban a mentol képe. Amint ott állunk a joghurtospult előtt, neuronjainknak ez az alkalmi szövetsége hevesen kommunikál a neuronok másik, hasonló módon összekapcsolódó egyedeiből álló csoportjával.

Ezek a neuronok ugyanis nem egyedül korteskednek. Ezzel egy időben a másik választási lehetőséget - a citromot - a saját neuroncsoportja képviseli. Mind a két szövetség - a mentol és a citrom - megpróbál felülkerekedni a másikon, ezért saját tevékenységét erősíti, a másik csoport neuronjaiét viszont igyekszik elnyomni. A küzdelem addig tart, amíg valamelyik irányban el nem dől, és akkor a győztes mindent visz: a diadalmaskodó hálózat szabja meg a következő cselekedetünket.

A számítógépekkel ellentétben, az agy konfliktust alakít ki a különböző lehetőségek között, amelyek mindegyike megpróbálja legyőzni a többit. Általában nem is csak két, hanem több választási lehetőséget kell mérlegelni. Sőt ha sikerült a mentolos és a citromízű közül választanunk, akkor újabb konfliktussal találjuk szembe magunkat: elfogyasszuk-e az egész adagot? Agyunk egyik része kívánja az ízletes energiaforrást, ugyanakkor a másik része tudja, hogy az étel cukrot tartalmaz, ezért talán inkább kocogni kellene mennünk evés helyett. Az, hogy az utolsó cseppig kikanalazzuk-e a pohár tartalmát, ennek az újabb belső harcnak a kimenetelétől függ.

Az agyban rendre kialakuló konfliktusok eredményeképpen magunkban érvelünk, átkozódunk és hízelgünk. De tulajdonképpen ki kivel beszélget ilyenkor? Nos, mind mi vagyunk - csak éppen az énünk különböző részei.

A KETTÉOSZTOTT AGY: FELTÁRUL A KONFLIKTUS

Speciális körülmények közt meglehetősen könnyű felismerni az agy különböző részei közötti belső konfliktust. Az epilepszia bizonyos változatainak kezeléseként egyes pácienseken úgynevezett „agyhasításos” műtétet hajtanak végre, ami azt jelenti, hogy megszakítják az összeköttetést a két agyfélteke között. Az ép agyban a két féltekét az idegek szuper-autópályája, az úgynevezett kérgestest (corpus callosum) köti össze, ami lehetővé teszi a jobb és a bal agyfélteke közötti koordinációt és a féltekék összehangolt működését, Ha fázunk, a két kezünk együttműködik: az egyik tartja a kabátunk szélét, a másik felhúzza a cipzárt.

Amikor azonban a kérgestest megsérül vagy károsodik, feltűnő és kísérteties klinikai állapot, az idegenkéz-szindróma (alien hand syndrome; szellemkéz; dr. Strangelove-szindróma) lép fel. A két kéz egymástól teljesen függetlenül működik: a páciens az egyik kezével becipzárazza a kabátját, a másik keze (az „idegen” kéz) viszont hirtelen megragadja és lehúzza a cipzárt. Előfordulhat például az is, hogy a beteg az egyik kezével egy süteményért nyúl, a másik keze azonban közbeavatkozik, és félrelöki az előzőt. Ilyenkor feltárul a két agyfélteke közötti konfliktus, a féltekék egymástól független működése.

Az idegenkéz-szindróma tünetei általában a műtét után néhány héten belül gyengülnek, mert az agy két féltekéje a megmaradt kapcsolatokon keresztül kiépíti az együttműködés új csatornáit. Mindamellett, a jelenség látványosan szemlélteti, hogy bár azt hisszük, egyetlen elménk van, cselekedeteink mégis a koponya sötét üregében folyamatosan dúló csaták eredményeként jönnek létre.

Részletesebben kibogozhatjuk az agyban működő legfontosabb rendszerek versengésének részleteit a villamoskocsi dilemmája néven ismert gondolatkísérlet segítségével. A síneken egy elszabadult villamos száguld. Kicsit távolabb négy munkás javítja a pályát. A pálya mellett állva azonnal rájövünk, hogy a kocsi halálra fogja gázolni a munkásokat. Ekkor azonban megpillantunk a közelben egy váltót, amelyikkel egy másik sínpárra lehet átirányítani a villamost. De vigyázat! Azon a sínen is dolgozik egy ember - de csak egy. Ha tehát átállítjuk a váltót, akkor egyetlen munkást gázol halálra a kocsi, ha nem avatkozunk közbe, akkor négyet. Átállítjuk ezek után a váltót, vagy sem?

Az elszabadult villamoskocsi dilemmája. Amikor az embereket megkérdezik, mit tennének ebben a helyzetben, csaknem mindenki átállítaná a váltót. Végül is sokkal jobb, ha csak egy ember hal meg, mintha négy, nem igaz?

Gondoljunk ezután végig egy második, az előzőtől kissé eltérő forgatókönyvet. Ugyanúgy kezdődik a történet, mint az előbb: az elszabadult villamoskocsi irányítatlanul száguld a pályán, és rövidesen halálra fogja gázolni az ott dolgozó négy munkást. Ezúttal azonban az eseményeket a pálya mellett álló torony teraszáról figyeljük. Észrevesszük, hogy a teraszon egy nagydarab ember áll mellettünk, aki a távoli tájat szemléli. Rájövünk, hogy ha a nagydarab embert lelökjük a teraszról, akkor éppen a sínre esik, a teste pedig elég nagy ahhoz, hogy megállítsa a villamost, és ezzel a négy munkás megmeneküljön.

Lelökjük-e ezt az embert a teraszról?

Az elszabadult villamoskocsi dilemmájának második változata. Ebben a helyzetben szinte senki sem vállalkozna arra, hogy a villamos alá lökje az embert. Miért nem? Ha megkérdezzük tőlük, olyan válaszokat kapunk, hogy „azért, mert az gyilkosság lenne”, vagy „azért mert az egyszerűen nem lenne helyénvaló”.

De várjunk csak! Nem pontosan ugyanaz a két forgatókönyv mérlege? Egy ember életét kell feláldozni, hogy négyet megmentsünk. Miért térnek el mégis lényegesen egymástól a két változatnál kapott eredmények? Az etikával foglalkozó filozófusok több szemszögből elemezték a problémát, az agyműködésről képet alkotó vizsgálatok azonban meglehetősen egyértelmű választ adtak. Az agy számára az első változat nem több egy egyszerű matematikai feladatnál. A dilemma csak a logikai feladványok megoldására szakosodott agyterületeket aktivizálja.

A második esetben viszont fizikai kontaktusba kell kerülnünk azzal az emberrel, akit lelökünk, és ezzel a halálba küldünk. Emiatt ilyenkor további agyterületek is aktivizálódnak: azok, amelyek az érzelmekért felelősek.

A második forgatókönyv szerint agyunkban két, különböző álláspontot képviselő rendszer kerül összeütközésbe egymással. A racionális hálózatunk azt mondja, hogy egy ember halála jobb, mint négy emberé, az érzelmi hálózatunk azonban azt a zsigereinkből jövő álláspontot képviseli, hogy helytelen cselekedet megölni a mellettünk állót. A két felfogás verseng egymással az agyunkban, aminek eredményeképpen valószínűleg teljesen ellentétes döntést hozunk azzal, mint az első forgatókönyv esetében.

A logikai problémák megoldásába az agy több területe is intenzíven bekapcsolódik.

Amikor arról van szó, hogy a halálba lökjünk-e egy ártatlan embert, akkor a döntés folyamatába erőteljesen bekapcsolódnak az érzelmeket irányító neurális hálózatok - és ez megváltoztatja a döntést.

A villamoskocsi dilemmája rávilágít a valós élethelyzetekre. Gondoljunk csak a modern hadviselésre, amely már sokkal inkább a váltó átállításához, mintsem az ember toronyból való letaszításához hasonlít. Amikor valaki megnyom egy gombot, és ezzel elindít egy hosszú hatótávolságú rakétát, akkor az agyában csak a logikai feladatok megoldását végző központok aktivizálódnak. Egy drón működtetése leginkább a videojátékokhoz hasonlítható; a kibertámadások pedig tőlünk távol okoznak károkat. Ilyenkor a racionális agyi hálózatok mindig működnek, az érzelmiek viszont nem feltétlenül. A távolból történő hadviselés esetében a csapást mérők és az azt elszenvedők térben elkülönülnek egymástól, ami csökkenti a belső konfliktust, így megkönnyíti a döntést.

Egy szakértő félig komolyan azt javasolta, hogy az atomrakéták indítógombját az Elnök legjobb barátjának mellkasába kellene beültetni. Ha tehát az atomrakéták bevetése mellett döntene, akkor fizikai erőszakot kellene alkalmaznia a barátján: fel kellene tépnie a mellkasát. Emiatt a döntés meghozatalában az érzelmi hálózatok is szerephez jutnának. Ha élet és halál kérdésében kell döntenünk, veszélyes lehet a kontrollálatlan érvelés; érzelmeink gyakran erőteljes és ösztönös tanácsadó testületet jelentenek, ezért felelőtlenség lenne a részünkről, ha ezt a tényezőt a parlamenti szavazásoknál mellőznénk. A világ fikarcnyival sem lenne jobb, ha mindannyian robotokként viselkednénk.

Bár az agykutatás fiatal tudományterület, az ösztönök vizsgálata hosszú múltra tekinthet vissza. Az ókori görögök felvetették, hogy az életünket harci szekerekhez lehetne hasonlítani. Mi vagyunk a kocsi hajtói, akik megpróbáljuk irányítani a szekér elé fogott két lovat: az észérvek fehér lovát és a szenvedély fekete lovát. A két ló egymással ellentétes irányban próbálja húzni a kocsit. A mi feladatunk az, hogy mindkét lovat az irányításunk alatt tartva, a kocsival az út közepén haladjunk.

Valójában, a jellemző agykutatási eljárásokban fel tudjuk tárni az érzelmek jelentőségét, ha megvizsgáljuk, mi történik, amikor valaki elveszíti azt a képességét, hogy döntéseinél figyelembe vegye a hatásukat.

A TEST ÁLLAPOTA SEGÍT DÖNTENI

Az érzelmeknek nem csak az a szerepük, hogy gazdagabbá tegyék az életünket - ezek jelentik azt a titkos hátteret, amely meghatározza életünk folyását, és minden pillanatban azt, hogy mit tegyünk. Ezt Tammy Myers példáján szemléltethetjük, aki mérnök volt, és motorkerékpár-balesetet szenvedett. A baleset következtében megsérült a homloklebenyi (orbitofrontális) agykérge, vagyis a közvetlenül a szemöldöke fölött lévő agyterület. Az agynak ez a területe kritikus jelentőségű, mert összehangolja a testből érkező jeleket, és az agy többi része felé közvetíti, milyen állapotban van a test: éhes, ideges, izgatott, zavarban van, szomjas vagy vidám.

Tammyn nem látszik, hogy a balesetben súlyosan megsérült az agya. Elég azonban öt percet a társaságában tölteni ahhoz, hogy észrevegyük, mekkora problémát jelentenek számára a mindennapi életben szükséges döntések. Bár pontosan fel tudja sorolni a választás alternatívái mellett és ellen szóló érveket, ám még a legegyszerűbb helyzetekben is elmerül a döntésképtelenség ingoványában. Mivel nem fér hozzá a testéből érkező érzelmi információkhoz, a döntés hihetetlenül nehézzé válik a számára. Nem érzékel kézzelfogható különbséget a választási lehetőségek közt. Döntések híján viszont alig tud valamit érdemben tenni; mint Tammy elmondja, sokszor egész nap csak a díványon fekszik.

Tammy agysérülése egy nagyon fontos körülményt árul el arról, hogyan hozzuk meg döntéseinket. Könnyű arra gondolni, hogy az agy felülről utasítja a testet - valójában azonban a testből folyamatosan visszajelzések érkeznek az agyba. A testből jövő fizikai jelzések gyors összegzését adják annak, ami a testben történik, és amit tenni kellene. Ahhoz, hogy valamely döntésünk megszülessen, a testnek és az agynak folyamatosan és intenzíven kommunikálnia kell egymással.

Gondoljunk például a következő helyzetre: át akarunk adni egy tévedésből nekünk kézbesített csomagot a közvetlen szomszédunknak. Ahogy közeledünk a kertkapu felé, a szomszéd kutyája morogni és vicsorogni kezd. Ezek után belépünk-e a kertbe és továbbmegyünk-e a ház bejárati ajtaja felé? Tudjuk, hogy ebben az esetben nem sokra megyünk a kutyák támadásainak statisztikai elemzésével - ehelyett a szomszéd kutyájának viselkedése vált ki testünkben fiziológiai reakciókat: szaporábbá válik a szívverésünk, görcsbe rándul a gyomrunk, megfeszülnek az izmaink, kitágul a pupillánk, megváltoznak a vérünkben lévő hormonok, kitágulnak a verejtékmirigyeink és így tovább. Ezek a reakcióink automatikusak és tudattalanok.

Ott állunk tehát, kezünk a kertkapu kilincsén, miközben számtalan külső részletet mérlegelhetünk (például a kutya bundájának a színét) - de agyunkat az érdekli igazán, szembeszállunk-e a kutyával, vagy keresünk valamilyen más lehetőséget a csomag célba juttatására. Testünk állapota segítségünkre van a feladat megoldásában: a fizikai reakciók összegzik a helyzetet. A fiziológiai jelzések halványan látszó feliratokként foghatók fel: „ez rossz” vagy „nincs probléma”. Ez viszont már segít eldönteni az agyunknak, mit tegyünk ezután.

Nap mint nap kiolvassuk testünk ehhez hasonló állapotait. A legtöbb helyzetben persze a fiziológiai jelek sokkal gyengébbek, így általában észre sem vesszük őket. Ennek ellenére ezek a jelzések kritikus jelentőségűek döntéseink irányítása szempontjából. Gondoljunk arra, hogy egy szupermarketben vagyunk; ez olyan hely, ahol Tammyt teljességgel megbénítja a döntésképtelensége. Melyik almát válasszam? Melyik kenyeret? Melyik fagylaltot? A vásárlóra ezernyi választási lehetőség ront rá, aminek az a következménye, hogy életünkből sok száz órát töltünk a pultok előtt állva, miközben várjuk, hogy neuronjaink hálózatai így vagy úgy döntsenek. Bár általában észre sem vesszük, testünk mégis segít navigálni ezekben a riasztóan bonyolult helyzetekben.

Nézzük például azt az esetet, amikor ki kell választanunk, melyik levest vegyük meg. Kezelhetetlenül sok adathoz férhetünk hozzá: a kalóriaérték, az ár, a sótartalom, az íz, a csomagolás és így tovább, mind befolyásolhatja a választásunkat. Ha robotok lennénk, naphosszat ott állhatnánk a pult előtt, és próbálnánk dönteni, azonban nincs olyan magától értetődő eljárás, amelyik útba igazítana, melyik tényezőt milyen súllyal kell figyelembe vennünk a döntés során. Ha ki akarunk kötni valamelyik leves mellett, akkor valamiképpen összegeznünk kell a rendelkezésünkre álló információkat. Pontosan ez az a visszajelzés, amelyet a testünk adhat meg. Ha eszünkbe jut a családi kassza, akkor talán izzadni kezd a tenyerünk, de az is lehet, hogy már csorog a nyálunk, mert eszünkbe jut a legutóbb vásárolt tésztás csirkeleves íze, vagy a másik leves fantasztikusan krémes állagára gondolva korogni kezd a gyomrunk. Felidézzük előbb az egyik, azután a másik levessel kapcsolatban szerzett tapasztalatainkat. Testi tapasztalataink segítenek az agyunknak abban, hogy minél hamarabb hozzárendeljen az A és a B leveshez valamilyen értéket, ezzel lehetővé téve, hogy egyik vagy másik irányba billenjen a mérleg nyelve. Nem egyszerűen csak tudomásul vesszük a dobozon feltüntetett adatokat, hanem érezzük azokat. Ezek az emocionális jelzések sokkal gyengébbek, mint amikor a vicsorgó kutyával néztünk szembe, az alapgondolat azonban hasonló: minden választásunkat testi jelzések kísérik. Ez viszont segít a döntésben.

Korábban, amikor a mentolos és a citromos joghurt között kellett választanunk, küzdelem alakult ki a neuronjaink hálózata között. A testünk fiziológiai állapota volt az a kulcsfontosságú tényező, amely segített eldönteni a csatát, lehetővé téve, hogy az egyik neuronhálózat diadalmaskodjék a másik fölött. Mivel Tammy agya megsérült, ezért ha döntemie kell, ő nem képes ezeket a testi jelzéseket figyelembe venni. Nincs módja tehát arra, hogy gyorsan összehasonlítsa a lehetőségek értékét, és nem tud fontossági sorrendet felállítani a tucatnyi részlet között, amelyeket ki tud fejezni. Ezért tölti Tammy ideje legnagyobb részét a díványon: az elé táruló választási lehetőségek egyike sem hordoz számára bármilyen érzelmi töltést. Képtelen arra, hogy a hálózatok versengését erre vagy arra eldöntse. Az idegrendszere parlamentjében folyó viták rendre holtpontra jutnak.

Mivel a tudatos agynak kicsi a sávszélessége, ezért jellemzően nem férünk hozzá a döntéseinket befolyásoló testi információk teljes köréhez; a testünkben lejátszódó folyamatok legtöbbje messze a tudatosság szintje alatt marad. Mindamellett ezeknek a jelzéseknek jelentős hatásuk van arra, milyen típusú személyiségnek gondoljuk magunkat. Példa erre az a kapcsolat, amelyet az agykutató Read Montague ismert fel a vizsgált személyek politikai meggyőződése és érzelmi reakciói között. A kísérlet résztvevőit agyszkennerbe tette, és azt vizsgálta, milyen reakciókat mutatnak utálatot keltő képek sorozatára. A képek ürüléktől holttesteken át rovarok lepte ételekig különböző ellenszenvet keltő dolgokat ábrázoltak. Amikor kiléptek a készülékből, megkérdezték tőlük, hajlandóak lennének-e egy újabb, hasonló vizsgálatban részt venni. Aki igennel válaszolt, azt tíz percig tartó politikai és ideológiai kikérdezésnek vetették alá. A véleményüket kérdezték a fegyvertartás szigorításáról, az abortuszról, a házasság előtti szexről és így tovább. Montague megállapította, hogy minél jobban undorodott valaki a képek láttán, politikai nézetei annál konzervatívabbnak tűntek. A kevésbé undorodok inkább liberális felfogásúak voltak. A korreláció olyan erős, hogy valakinek az undort keltő képre adott agyi válaszaiból 95%-os biztonsággal megállapítható, milyen válaszokat ad a politikai és ideológiai természetű kérdésekre. A politikai meggyőződés tehát a lelki és a testi folyamatok kölcsönhatásából alakul ki.

UTAZÁS A JÖVŐBE

Minden döntésünk tartalmazza múltbeli tapasztalatainkat (amelyeket testünk állapota tárol), valamint a jelen helyzetet. (Van elég pénzem, hogy Y helyett X-et vegyem meg? Esetleg Z is szóba jöhet?) Van azonban a döntések történetének még egy része: a jövőre vonatkozó előrejelzések.

Az állatvilágban minden teremtmény agya úgy van behuzalozva, hogy keresse a sikert, a jutalmat, az elismerést. Mi jelenti az elismerést? Lényegét tekintve olyasvalami, ami közelebb viszi a testet ideális céljához. Ha kiszáradt a testünk, akkor a víz is jutalom; ha az energiatartalékaink kezdenek kimerülni, akkor a táplálék jelenti a jutalmat. A vizet és a táplálékot elsődleges jutalmaknak nevezzük, mert ezek közvetlen biológiai szükségleteket elégítenek ki. Általánosabb értelemben azonban az emberi viselkedést a másodlagos jutalmak irányítják, ezek azok a dolgok, amelyek előrejelzik az elsődleges elismeréseket. Egy fém téglalap látványa például önmagában nem sokat jelent az agyunk számára, de ha megtanultuk, hogy ez egy forrást jelöl, akkor a látványa jutalomérzést kelt, ha szomjasak vagyunk. Az emberek esetében az absztrakt fogalmak is jelenthetnek elismerést, például az az érzés, hogy a helyi közösség értékeli a tevékenységünket. Az állatokkal ellentétben ezeket az elismeréseket mi gyakran a biológiai szükségleteink elé helyezzük. Amint Read Montague rámutat: „a cápák nem folytatnak éhségsztrájkot”. Rajtunk kívül az állatvilág többi fajai csak alapvető szükségleteik kielégítésével törődnek, csakis az emberek képesek elvont eszmék védelme érdekében ezeket a szükségleteiket kordában tartani. Amikor tehát szembesülünk a lehetőségek tárházával, akkor a belső és a külső adatokat egybevetve próbáljuk maximalizálni a megszerezhető elismerést, jóllehet az számunkra mint egyén számára mindig testre szabott.

Minden elismerést illetően, legyen az alapvető vagy elvont, az jelenti a kihívást, hogy a választások jellemzően nem azonnal hozzák meg a gyümölcsüket. Szinte mindig úgy kell valamilyen döntést hoznunk, hogy egy bizonyos cselekvéssor csak később hozza meg számunkra az elismerést. Az emberek azért járnak éveken keresztül iskolába, mert valamikor a jövőben szeretnének diplomát szerezni, azért vállalnak el nem igazán a kedvükre való munkát, mert remélik, hogy ez valamikor a jövőben javukra válik, és azért végeznek fárasztó tornagyakorlatokat, hogy fittek maradjanak.

Ha össze akarjuk hasonlítani a különböző opciókat, akkor mindegyikhez hozzá kell rendelni egy értéket valamilyen közös valutában - ez a várható jutalom -, majd ki kell választani azt, amelyikhez a legmagasabb érték tartozik. Tekintsük például a következő helyzetet: van egy kis szabadidőm, ezért szeretném eldönteni, mit csinálják. Le kellene mennem a boltba, de elmehetnék egy kávézóba, ahol dolgozhatnék a munkahelyi feladatomon, mert közeleg a határidő. Nem lenne rossz az sem, ha a fiammal tölthetnék egy kis időt a parkban. Hogyan választok ebből a kínálatból?

Természetesen nagyon könnyű lenne összehasonlítani a lehetőségeket, ha egyenként végigélném mindegyiket, azután visszaforgatnám az idő kerekét, és megnézném, melyik tevékenységnek volt legjobb az eredménye. Hohó! De nem tudok utazni az időben!

Vagy talán mégis?

Az időutazás olyasvalami, amit az emberi agy szüntelenül megtesz. Amikor döntési helyzetbe kerülünk, agyunk szimulálja az egyes lehetőségek kimenetelét, és így elkészíti a lehetséges jövő modelljét. Gondolatban el tudunk szakadni a jelen pillanatától, és beutazhatunk egy még nem létező világot.

Nos, az csak az első lépés, hogy gondolatban végigpörgetem a különböző forgatókönyveket. Ha választani akarok közülük, akkor meg kell próbálnom megbecsülni, hogy az egyes lehetőségek várhatóan milyen jutalmat hozhatnak az adott potenciális jövőben. Amikor elképzelem, hogyan töltöm fel az éléskamrámat, akkor megkönnyebbülést érzek, mert az egész cselekvéssor rendezettnek tűnik, és nélkülözi a bizonytalanságot. A pályázati munka másfajta elismerést hoz: nemcsak pénzt a laboratóriumunknak, hanem általánosabb értelemben dicséretet a főnöktől, ami a további pályafutásom szempontjából fontos elismerés. Amikor a parkba képzelem magamat a fiammal, akkor örömöt érzek, az elismerést pedig a családi kötelékek erősítése jelenti. Végső döntésemet az segíti, hogy az egyes jövőképek hogyan viszonyulnak egymáshoz az értékrendem közös valutájában. A választás nem könnyű, mert az értékelések eredménye között csak hajszálnyiak az eltérések: a bevásárlás szimulációjához az unalom érzése kapcsolódik; a pályázatírás sok esetben kudarcélményt jelent: a parkban játszáshoz némi lelkiismeret-furdalás, amiért elhanyagolom más irányú kötelességeim teljesítését. Jellemzően a tudatosság radarjával letapogatva agyam egyenként szimulálja az egyes lehetőségeket, majd mindegyiket ösztönösen értékeli. Így alakul ki a döntésem.

Hogyan tudom pontosan szimulálni ezeket a jövőket? Hogyan tudom nagy valószínűséggel megjósolni, ténylegesen mi fog történni, ha végigjárom ezeket az útvonalakat? A válasz az, hogy nem tudom: semmilyen lehetőség sincs, hogy megtudjam, pontosak-e az előrejelzéseim. Szimulációim kizárólag a múltbeli tapasztalataimon, valamint a világ működéséről jelenleg elfogadott modellemen alapulnak. Az állatvilág más fajaival ellentétben mi nem kényszerülünk arra, hogy a világban kóborolva abban reménykedjünk, hogy véletlenül rájövünk, mi az, ami a jövőben jutalmat hoz a számunkra, és mi az, ami nem. A mi agyunk kulcsfontosságú feladata az előrejelzés. Ahhoz, hogy ezt elfogadható minőségben tehesse, folyamatosan, minden egyes tapasztalásunk révén, egyre jobban meg kell ismerni a világot. Ebben az esetben a múltbeli tapasztalataim alapján hozzá tudok rendelni valamilyen értéket az egyes lehetőségekhez. Gondolatainkban hollywoodi stúdiók működnek, segítségükkel az időben is utazhatunk, az elképzelt jövőnkbe, hogy megtapasztaljuk, milyen értéket képvisel az adott cselekvés. Így hozom meg a döntéseimet, a lehetséges jövőket egymással összehasonlítva. Így tudom átváltani az egymással versengő lehetőségek értékét a jövendő elismerés közös valutájává.

Nézzük, mekkora elismerésértéket tulajdonítok előrejelzésemben az egyes lehetőségeknek - ugyanúgy, ahogyan azt az áruházak teszik a kínált termékek minőségének jelzésekor. A bevásárlás eredményképpen feltöltődnek az élelmiszerkészleteim, ezért kapjon ez a tevékenység, mondjuk, húsz elismerési egységet. A pályázatírás nehéz munka, de a szakmai előmenetelemhez nélkülözhetetlen, ezért legyen az értéke huszonöt egység. Szeretem a fiammal tölteni az időmet, ezért a park kapjon ötven jutalomegységet.

Van azonban a helyzetben egy érdekes csavar: a világ bonyolult, ezért belső értékítéleteink soha nem tekinthetők kőbe vésettnek. Minden értékítéletünk változtatható, mert előrejelzéseink gyakran nem felelnek meg annak, ami ténylegesen történik. A hatékony tanulás kulcsa, hogy kövessük ezeket az előrejelzési hibákat: valamely választásunk elképzelt és ténylegesen bekövetkező eredményének eltérését egymástól.

Az iménti példámban az agyam készít valamilyen becslést, mennyire érezzük jól magunkat a parkban. Ha összefutunk a barátainkkal és kiderül, hogy még a vártnál is jobban érezzük magunkat, akkor a legközelebbi hasonló döntés során ez emelni fogja a park látogatásának becsült értékét. Ha ezzel szemben leszakad a hinta és elkezd zuhogni az eső, akkor legközelebb ugyanezt a tevékenységet kevesebbre fogom értékelni.

Hogyan működik ez a rendszer? Van az agyban egy kicsiny, nagyon ősi rendszer, amelyiknek az a feladata, hogy a világra vonatkozó ismereteinket naprakészen tartsa. Ez az agy középső részén található rendszer a dopaminnak nevezett neurotranszmitter nyelvét beszéli.

Amikor a valóság eltér a várakozásunktól és a saját valóságunktól, akkor ez az agy közepén lévő dopaminrendszer olyan jelet bocsát ki, amelyik újra beárazza az adott cselekvés értékét.

A jelzés közli a rendszer többi részével, hogy a dolgok a vártnál jobban (ilyenkor nő a dopaminkibocsátás) vagy rosszabbul alakultak (utóbbi esetben csökken a dopamin mennyisége). Az előrejelzés hibájára vonatkozó jel az agy többi területe számára lehetővé teszi, hogy legközelebb a várakozásait próbálja jobban hozzáigazítani a valósághoz. A dopamin hibajavítóként működik: olyan kémiai becsüs, amelyik folyamatosan azon dolgozik, hogy becsléseink a lehető legjobban naprakészek legyenek. Ilyen módon a jövőre vonatkozó optimalizált becsléseink alapján rangsorolhatjuk a döntéseinket.

A döntésekben részt vevő, dopamint felszabadító neuronok az agy két kicsiny területére koncentrálódnak, amelyeket ventrális tegmentumnak, és substantia nigrának (feketeállománynak) nevezünk. Kis méretük ellenére tág a feladatkörük: ezek a területek arra reagálnak, ha valamely viselkedésünk eredménye jobb vagy rosszabb lesz, mint ahogy korábban feltételeztük.

Alapvetően agyunk arra hangolódik rá, hogy érzékelje az események váratlan kimenetelét. Ennek az érzékenységnek köszönhetik az állatok a tanulási és alkalmazkodási képességeiket. Nem véletlen tehát, hogy az agy architektúrájának a tapasztalatokból tanulásért felelős része a méhektől az emberekig minden fajnál ugyanolyan. Ebből arra következtethetünk, hogy az agy már nagyon régen felismerte az alapelveket, ahogyan az elismerésekből tanulni lehet.

A „MOST” EREJE

Láttuk tehát, hogyan rendelhetünk értékeket a különböző lehetőségekhez. Van azonban egy bökkenő, ami a jó döntéseket illeti: a közvetlenül a kezünk ügyében lévő lehetőségeket hajlamosabbak vagyunk magasabbra értékelni, mint azokat, amelyeket csak szimulálunk. A jövőre vonatkozó jó döntések legfőbb akadálya a jelen.

Az Egyesült Államok gazdasága 2008-ban hirtelen visszaesett. A bajok gyökere egész egyszerűen az volt, hogy sok ingatlantulajdonos túl nagy kölcsönöket vett fel. Olyanokat, amelyek néhány éves futamidőre mesésen alacsony kamatokat ígértek. A nehézségek az átmeneti idő végén merültek fel, amikor a kamatlábak megnőttek. A háztulajdonosok rájöttek, hogy a magasabb kamatok mellett már nem képesek a részleteket törleszteni. Csaknem egymillió ingatlant kellett árverésre bocsátani, a keltett hullámok az egész világgazdaságot megrengették.

Mi köze ennek a válságnak az agy hálózataiban egymással versengő folyamatokhoz? A bizonytalan lábakon álló, úgymond „másodosztályú” kölcsönöknek köszönhetően az emberek most hozzájutottak egy szép házhoz, a magasabb kamatok következményeit pedig későbbre tolták. Ilyen értelemben az ajánlat rendkívül vonzó volt azon neuronhálózatok számára, amelyek gyors elismerésre vágynak - vagyis azoknak a hálózatoknak, amelyek most azonnal akarnak valamit. Az azonnali megelégedettség csábító ereje erősen befolyásolja a döntéseinket, az ingatlanlufi nem pusztán gazdasági jelenség volt, hanem neurális is.

A „most” vonzereje persze nemcsak a kölcsönt felvevőkre hatott, hanem a hitelezőkre is, akik meggazdagodtak, méghozzá azonnal, mert olyan hiteleket nyújtottak, amelyeket nem fognak visszafizetni. Átcsoportosították a hiteleket, és felszámolták. Ez a gyakorlat etikátlan, azonban a csábítás sok ezer ember számára túl erős volt.

A most és a jövő közötti harc nemcsak az ingatlanlufira vonatkozik, hanem életünk minden területét átszövi. Ezért akarják az autókereskedők, hogy üljünk be az autóba és próbáljuk ki, a ruhaboltokban arra biztatnak, hogy próbáljuk fel az árut, a kereskedők pedig sürgetik, hogy érintsük meg a portékát. Gondolati szimulációink nem tudják felvenni a versenyt az itt és most megszerezhető tapasztalattal.

Az agy számára a jövő mindig csak a jelen halvány árnyéka lehet. A most ereje megmagyarázza, miért hoznak az emberek olyan döntéseket, amelyek pillanatnyilag jónak tűnnek, a jövőben azonban nyomorúságos következményeik vannak: megisznak egy italt vagy drogot fogyasztanak, holott nem kellene; a sportolók anabolikus szteroidokat használnak, bár így évekkel megrövidítik saját életüket; házas emberek belemennek egy kínálkozó kalandba.

Tehetünk-e valamit a „most” csábítása ellen? Az agyunkban egymással versengő rendszereknek köszönhetően tehetünk. Nézzük a következő példát: mindannyian tudjuk, hogy vannak dolgok, amiket nehezünkre esik megtenni, például rendszeresen lejárni az edzőterembe. Szeretnénk ugyan edzettek maradni, de amikor sportolni kellene, rendszerint adódnak kellemesebb elfoglaltságok is. Annak a vonzereje, amit most teszünk, erősebb, mint a jövőbeni edzettségünk elvont fogalma. A megoldás a következő: az edzés elvégzéséhez merítsünk ösztönzést egy 3000 évvel ezelőtt élt embertől.

A „MOST” EREJÉNEK LEGYŐZÉSE: AZ ODÜSSZEUSZ-SZERZŐDÉS

Ez az ember a sportolás dilemmájánál sokkal kritikusabb helyzetbe került. Meg akart tenni valamit, de tudta, hogy amikor eljön az idő, nem lesz képes ellenállni a csábításnak. Az ő esetében nem egyszerűen arról volt szó, hogy jobb legyen a fizikuma; neki az életét kellett mentenie a bűvös hangú szüzek csábító éneke ellenében.

Odüsszeuszról, a trójai háborúból hazafelé tartó legendás hősről van szó. Útközben megtudta, hogy el kell hajóznia egy sziget mellett, amelyiken a csodaszép szirének éhek. A szirének arról voltak híresek, hogy gyönyörűen csengő dalokat énekeltek, amivel elbűvölték és megbabonázták a hajósokat. A hajósok ellenállhatatlannak találták a sziréneket, de amikor megpróbálták megszerezni őket, hajóik összetörtek a sziget szikláin.

Odüsszeusz leküzdhetetlen vágyat érzett, hogy meghallja a szirének énekét, de nem akarta, hogy matrózaival együtt odavesszenek. Ezért furfangos tervet eszelt ki. Tudta, hogy ha meghallja az éneket, akkor képtelen lesz ellenállni a csábításnak, és menthetetlenül a szirteknek vezeti a hajójukat. A problémát nem a jelen racionális Odüsszeusza jelentette, hanem a jövő illogikus Odüsszeusza - az a személy, akivé akkor válna, ha a szirének hangja bejutna a fülébe. Ezért Odüsszeusz megparancsolta az embereinek, hogy szorosan kötözzék hajója árbocához. A matrózok a fülükbe méhviaszt öntöttek, hogy ne hallják meg a szirének énekét. Arra utasította őket, hogy ne törődjenek a kéréseivel, kiabálásával és gyötrelmeivel, csak evezzenek.

Odüsszeusz tudta, hogy a jövőbeli énje nem lesz abban a helyzetben, hogy jó döntést tudjon hozni. Ezért a józanul gondolkodó Odüsszeusz úgy rendezte el a helyzetet, hogy később ne hozhasson rossz döntést. Az ilyen jellegű, a jelenlegi és a jövőbeli énünk közötti megállapodást Odüsszeusz-szerződésnek nevezzük.

Az edzőterem meglátogatását illetően az én egyszerű Odüsszeusz-szerződésem szerint jó előre megbeszéltem egy barátommal, hogy ott találkozunk; a társas kapcsolat fenntartásának szorítása volt az, ami engem az árbochoz kötözött. Ha jobban körülnézünk, akkor azt vesszük észre, hogy az élet minden területén Odüsszeusz-szerződések vesznek körül bennünket. Két középiskolás az érettségijük előtti hetekben kicserélte egymással a facebook-jelszavát; majd mindketten megváltoztatták a másik jelszavát, hogy az érettségi utánig ne tudjanak belépni. Az alkoholisták rehabilitációjában az első lépés, hogy a lakásukból eltávolítanak minden alkoholt, így ha elgyengülnek, nincs a csábítás az orruk előtt. A súlyproblémákkal küszködők néha műtétnek vetik alá magukat, és csökkentetik a gyomruk térfogatát, hogy ne tudjanak túl sokat enni. Az Odüsszeusz-szerződések más fajtájában az emberek úgy rendelkeznek, hogy ha megszegik az ígéretüket, akkor automatikusan pénzügyi támogatást adjanak valamilyen rossz célra. Egy nő, aki egész életében az egyenlő jogok biztosításáért harcolt, kitöltött egy nagy összegű csekket a Ku-Klux-Klan javára, és szigorúan meghagyta, hogy ha rágyújt egy cigarettára, azonnal küldjék el a csekket a szervezetnek.

Mindezekben az esetekben az emberek úgy rendezik el dolgaikat a jelenben, hogy a jövőbeli énjük ne tudjon helytelenül cselekedni. Ha hozzákötözzük magunkat az árbochoz, akkor el tudjuk kerülni a „most” csábítását. Ez az a trükk, amelynek segítségével jobban megfelelhetünk egy olyan személynek, amilyenek lenni szeretnénk. Az Odüsszeusz-szerződés kulcsa tehát annak a felismerése, hogy különböző körülmények között különböző emberek vagyunk. Ha jobb döntéseket akarunk hozni, akkor nemcsak magunkat kell ismernünk, hanem az összes énünket.

A DÖNTÉSHOZATAL LÁTHATATLAN MECHANIZMUSA

Saját magunk megismerése csak a harc egyik része - azzal is tisztában kell lennünk, hogy a harc kimenetele nem mindig ugyanaz lesz. Még az Odüsszeusz-szerződés hiányában is néha lelkesebben viszonyulunk az edzőterem felkereséséhez, máskor inkább vonakodunk. Néha képesek vagyunk jobb döntéseket hozni, máskor viszont a neurális parlamentünkben olyan szavazási eredmény születik, amelyet később szégyellni fogunk. Miért? Azért, mert a vita kimenetele számos befolyásoló tényezőtől függ, például a testünk állapotától, ami óráról órára változhat. Egy példa: két, börtönbüntetését töltő embernek ugyanazon, a feltételes szabadlábra helyezésükről döntő bizottság előtt kell megjelennie.

Az egyik elítélt 11:27-kor jelenik meg a testület előtt. Öt csalásért ítélték el, harminc hónapra. A másik elítélt 13:15-kor jelenik meg. Ugyanazt a bűncselekményt követte el, és ezért ugyanakkora büntetést kapott.

Az első elítélt feltételes szabadlábra helyezési kérelmét elutasították, a másodikét elfogadták. Miért? Mi befolyásolta a döntést? A rassz? A külsejük? A koruk?

Egy 2011-ben végzett vizsgálatban ezer bírói döntést elemeztek, és megállapították, hogy valószínűleg a fenti tényezők egyike sem játszott közre az ítéletben. Az éhség viszont igen. Miután a bizottság kellemesen töltötte az ebédszünetet, az elítéltek számára kedvező döntések aránya maximumot ért el, 65%-ukat feltételesen szabadlábra helyezték. Akikre viszont az ülésszak vége felé került sor, azoknak voltak a legrosszabbak a kilátásaik: mindössze 20%-uk esetében született számukra kedvező döntés.

Más szavakkal, a döntések esetében megváltozik a szempontok fontossági sorrendje, amikor más szükségletek kerülnek az előtérbe. Az értékelés a körülmények változásával összhangban változik. Az elítélt sorsa elkerülhetetlenül összefonódik a bírók neurális hálózatával, amely viszont a biológiai szükségleteiknek megfelelően működik.

Egyes pszichológusok ezt a jelenséget döntési fáradtságként (vagy az ego kimerüléseként, „ego-depletion”) írják le, ami azt jelenti, hogy a végrehajtó funkciójú és a tervezésért felelős, magasabb szintű kognitív területek (például a prefrontális kéreg) elfáradnak. (Több, nemrégiben végzett, független kutatás sem tudta megismételni az „ego-depletion” alapjául szolgáló kísérletek eredményét, ezért ez az elmélet erős fenntartásokkal kezelendő - a lektor megjegyzése.) Az akaraterő korlátozott erőforrás; fokozatosan elfogy, mint az üzemanyag a tankból. Minél több ügyben kellett dönteniük a bíráknak (egy ülésszakon akár 35 ügyben is), annál jobban elfáradt az agyuk. Miután azonban elfogyasztottak mondjuk egy szendvicset és némi gyümölcsöt, energiatartalékaik újra feltöltődtek, és így a különböző mechanizmusoknak több energiájuk volt a döntések irányításához.

Hagyományosan azt tételezzük fel, hogy az emberek racionális döntéseket hoznak: befogadják és feldolgozzák az információkat, majd kirukkolnak egy optimális válasszal vagy megoldással. A valóságos emberi lények azonban nem így működnek. Még az eltévelyedések elkerülésén igyekvő bírók is biológiai szükségleteik rabságában vergődnek.

Ugyanígy befolyásolják a döntéseinket ezek a tényezők olyankor is, amikor arról van szó, hogyan cselekszünk a romantikus partnerkapcsolatunkban. Tegyük fel, hogy a monogámiát választjuk - vagyis egyetlen partnerhez kötjük az életünket, aki mellett mindvégig kitartunk. Úgy tűnik, mintha ez a döntés a kultúránktól, az értékítéletünktől és az erkölcsi felfogásunktól függne. Mindez igaz, de szerephez jut egy mélyebb erő, amelyik szintén befolyásolja a döntéseinket: a hormonjaink. Különösen az egyik közülük, az úgynevezett oxitocin, amely a kapcsolatok varázsának kulcsfontosságú összetevője. Egy, a közelmúltban végzett kísérletben partnernőjükkel szerelmi kapcsolatban álló férfiaknak kis dózisban pluszoxitocint adtak. Ezután arra kérték őket, hogy értékeljék, mennyire találnak vonzónak különböző nőket. A többletoxitocin hatására a férfiak a saját partnerüket vonzóbbnak találták - más nőket azonban nem. Valójában a férfiak valamivel nagyobb fizikai távolságot tartottak a kutatásban részt vevő, csinos asszisztensnőtől. Az oxitocin erősítette a kötődést a saját partnerükhöz.

Miért vannak a szervezetünkben olyan vegyületek, amelyek a tartós párkapcsolat felé irányítanak? Végül is evolúciós szempontból arra kellene számítanunk, hogy a férfiaknak nem a monogámia a céljuk, ha a biológiai küldetésük az, hogy a génjeiket a lehető legszélesebb körben elterjesszék. A gyermekek szempontjából azonban két szülő jobb, mint egy. Ez az egyszerű tény olyan fontos, hogy az agy különféle rejtekutakon ezen a területen befolyásolja a döntéseinket.

AZ AKARATERŐ, A VÉGES ERŐFORRÁS

Rengeteg energiát fordítunk arra, hogy meggyőzzük magunkat döntéseink helyességéről. Folyamatosan helyes döntéseinknek az az ára, hogy gyakran visszaesik, gyengül az akaraterőnk. Ez az a belső erőforrásunk, amelyik a belső tartást adja ahhoz, hogy ne vegyük el a süteményt (vagy legalább a másodikat már ne kérjük), vagy amelyik lehetővé teszi a határidő betartását, pedig munka helyett szívesebben sütkéreznénk a napon. Mindannyian ismerjük azt az érzést, amikor akaraterőnk gyengül: a hosszú és kemény napi munka vége felé gyakran azt vesszük észre, hogy rosszabb döntéseket hozunk - például nagyobb adag ételt fogyasztunk el, mint amekkorát szándékoztunk, vagy tévét nézünk, ahelyett, hogy a következő határidőnk teljesítésére figyelnénk.

Ezért a pszichológus Roy Baumeister és munkatársai célirányos vizsgálatot gondoltak ki. A résztvevőknek levetítettek egy szomorú történetet. Az alanyok felétől azt kérték, hogy a történetre ugyanúgy reagáljanak, mint ahogyan azt bármikor máskor tennék, a többieket viszont arra kérték, nyomják el érzelmeiket. Miután megnézték a filmet, mindenkinek egy rugós kézerősítőt adtak, és arra kérték őket, tartsák olyan hosszú ideig összenyomva, ameddig csak bírják. Akik elnyomták az érzelmeiket, hamarabb feladták. Miért? Azért, mert az önkontrollhoz energiára van szükség, ami azt jelenti, hogy a következő feladat végrehajtására kevesebb energiánk marad. Ezért tűnik úgy, hogy az ellenállás a csábításnak, a nehéz döntések meghozatala vagy a kezdeményezés mind ugyanabból az energiaforrásból táplálkozik. Ezért az akaraterő nem olyan képesség, amelyet gyakorlással fejleszthetünk - hanem olyasmi, ami a használattól kimerül.

A dorzolaterális prefrontális kéreg akkor aktivizálódik, amikor a diétát tartók az előttük lévő kínálatból az egészségesebb ételt választják, vagy amikor valaki lemond egy kisebb jutalomról az események későbbi, kedvezőbb alakulása érdekében.

DÖNTÉSEK ÉS A TÁRSADALOM

A döntési mechanizmus pontosabb megértése megnyitja az utat egy jobb társadalompolitika felé. Mindannyian küzdünk az ellen, hogy az ösztöneink irányítsanak. Szélsőséges esetben oda juthatunk, hogy a pillanatnyi vágyaink és ösztöneink rabszolgájává válunk. Ebből a nézőpontból árnyaltabban érthetünk meg olyan társadalmi vállalkozásokat, mint például a kábítószerek elleni küzdelem.

A drogfüggőség a társadalom régi problémája, mert bűnözéshez, csökkenő termelékenységhez, lelki betegségekhez, a fertőzések terjedéséhez vezet - legújabban pedig egy gyarapodó börtönpopulációhoz. Tíz elítélt közül csaknem hét megfelel a kábítószerrel való visszaélés és a drogfüggés kritériumainak. Egy tanulmány szerint az elítéltek 35,6%-a kábítószer hatása alatt állt, amikor a bűncselekményt elkövette. A kábítószerekkel való visszaélés sok milliárd dollár kárt okoz, mindenekelőtt a droggal összefüggő bűnözés következtében.

A legtöbb országban úgy kezelik a drogfüggőséget, hogy bűncselekménnyé nyilvánítják. Néhány évtizeddel ezelőtt 38 000 amerikai ült börtönben kábítószerrel összefüggő bűncselekmények miatt. Ma ugyanez a szám félmillió. Első pillantásra ez a drogellenes háború sikerének tűnhet - ám ez a tömeges bebörtönzés nem csökkentette a drogkereskedelmet. Ez azért alakult így, mert nem a kartellek főnökei, a maffiavezérek és a drognagykereskedők kerültek rács mögé, hanem kis mennyiségű - jellemzően két grammnál kevesebb - kábítószer birtoklásáért ültették le azokat a fogyasztókat, akiket elkaptak. A kábítószerfüggőket. Az ő problémájukat azonban nem oldja meg a börtönbüntetés -sőt inkább súlyosbítja.

Az Egyesült Államokban több ember van börtönben kábítószerrel összefüggő bűncselekményekért, mint ahányan az Európai Unióban összesen börtönben ülnek. Az a probléma, hogy a bebörtönzés csak erősíti a visszaesés és az újbóli bebörtönzés költséges ördögi körét. A folyamat összetöri az érintettek társadalmi kapcsolati rendszerét és munkavállalási lehetőségeit, amelyek helyett új társadalmi kapcsolatok és munkavállalási lehetőségek jelennek meg számukra - de ezek jellemzően tovább erősítik a függőségüket.

Az Egyesült Államok évente 20 milliárd dollárt költ a kábítószerek elleni harcra; világviszonylatban ez az összeg meghaladja a 100 milliárd dollárt. A befektetés azonban nem működik. Mióta ez a harc elkezdődött, a drogfogyasztás szélesebb körűvé vált. Miért nem hozta meg a befektetés a várt eredményt? Az a baj, hogy a drogellátás olyan, mint a vízzel töltött léggömb: ha valahol visszanyomjuk a kitüremkedését, másutt új nő helyette. Az utánpótlási vonalak támadása helyett az igényeket kellene célba venni. Márpedig a kábítószer iránti igény a függők agyában jelentkezik.

Egyesek azt hangoztatják, hogy a drogfüggőség a szegénység és a másokhoz hasonulást elváró környezeti nyomás hatására alakul ki. Kétségtelen, hogy ezeknek a tényezőknek is szerepe van, de a baj valódi okát az agy biológiájában kell keresnünk. Laboratóriumi kísérletekben patkányok önmaguknak adagolhatták a kábítószert. Az állatok az étel-és italellátásuk rovására is folyamatosan a drogot a ketrecükbe juttató billentyűt nyomogatták. A patkányok ezt nem pénzügyi megfontolásból vagy társadalmi kényszer hatására tették, hanem azért, mert a kábítószer bejut az agyuk alapvető, jutalmazást, elismerést biztosító áramkörébe. A szerek hatékonyan közlik az aggyal, hogy ez a döntés jobb bármely másnál. Esetleg az agy más hálózatai is beszállnak a csatába, és felsorakoztatják a drog elutasítása mellett szóló érveiket. A függőség kialakulása után azonban a bevésődött hálózaté lesz a döntő szó. A drogfüggők többsége ki szeretne kerülni a szer csapdájából, azonban képtelennek találják magukat erre. Végső sorsukat az pecsételi meg, hogy ösztöneik rabjává válnak.

Mivel a drogfüggőség kialakulásának gyökerei az agyban találhatók, ezért kézenfekvő, hogy a megoldást is ott kell keresni.

Az egyik lehetőség, hogy a mérleg nyelvét az ösztönök irányító szerepe felől a másik oldalra próbáljuk billenteni. Ez úgy érhető el, ha az agyban felépítjük a bizonyosan és azonnal bekövetkező büntetés falát - például úgy, hogy a drog hatása alatt bűncselekményt elkövetőket hetente kétszeri drogtesztre rendelik be, amelynek pozitív eredményét automatikusan és azonnal börtönbüntetés követi - így az agy a büntetéssel nem csak a távoli jövő elvont lehetőségeként számol. Hasonlóképpen, egyes közgazdászok érvelése szerint az amerikai bűnözés 1990-és évek eleje óta tartó fokozatos csökkenése részben annak köszönhető, hogy a rendőrök egyre nagyobb mértékben vannak jelen az utcákon. Az agy nyelvére lefordítva ez azt jelenti, hogy a látható rendőri jelenlét azokat az agyi hálózatokat stimulálja, amelyek a cselekedetek hosszú távú következményeit mérlegelik.

A laboratóriumomban a csoportunk egy másik, potenciálisan hatékony megközelítésmódon dolgozik. Az agy működéséről alkotott kép alapján valós idejű visszajelzést adunk kokainfüggő pácienseknek, ami lehetővé teszi, hogy betekintést nyerjenek saját agytevékenységükbe, és egyúttal megtanulják, hogyan lehet azt szabályozni.

Ismerkedjenek meg egyik páciensünkkel, Karennel! Élénk és intelligens nő, aki ötvenéves kora ellenére teli van fiatalos lendülettel. Több mint két évtizeddel ezelőtt vált a szabad bázisú (szintetikus) kokain (crack) rabjává, elmondása szerint a drog romba döntötte az életét. Ha maga előtt látja a szert, akkor úgy érzi, nincs más választása, hozzá kell jutnia. A laboratóriumunkban folyó kísérletben Karent befektettük az agyszkennerbe (funkcionális mágneses rezonanciás képalkotó, vagy röviden fMRI). Megmutatjuk neki a szabad bázisú kokain képét, és arra kérjük, vágyjon a szerre. Ezt nem nehéz megtennie. Ilyenkor az agy meghatározott területei aktiválódnak, amelyeket összefoglalóan vágyakozási hálózatnak nevezünk. Ezután arra kérjük, próbálja elfojtani a vágyat. Megkérjük, gondoljon arra, mennyi pénzébe került már eddig a kokain beszerzése, és mennyit ártott a kapcsolatait és a munkáját tekintve. Ezek a gondolatok az agy más területeit aktiválják, amelyeket összefoglalóan elfojtási hálózatnak nevezünk. A vágyakozási és az elfojtási hálózatok folytonosan harcban állnak egymással az uralkodó szerep megszerzéséért. Az, hogy egy adott pillanatban éppen melyik diadalmaskodik a kettő közül, meghatározza, miként reagál Karen a felkínált kokainra.

A szkennerben gyors számítástechnikai módszereket alkalmazva meg tudjuk mérni, melyik hálózat áll nyerésre: a vágyakozási hálózatnak megfelelő rövid távú gondolkodás, vagy a késztetések elnyomását vagy elfojtását végző hálózatnak megfelelő hosszú távú előrelátás. Karennek valós idejű, vizuális visszajelzést adtunk egy sebességmérő képében, amelyen a mutató állásából azonnal láthatta, éppen hogy áll a harc az agyában. Ha a vágy állt nyerésre, akkor a mutató a vörös zónába kúszott, ha viszont sikerült elfojtania a vágyat, akkor a kék tartományban járt. Ezek után különböző módszerekkel megpróbált rájönni arra, hogyan tudja a hálózatok közötti versengés kimenetelét a megfelelő irányba billenteni.

A rendszeres gyakorlásnak köszönhetően Karen egyre jobban megértette, mit kell tennie, hogy elmozdítsa a mutatót. Talán tudatában volt annak, hogyan éri ezt el, talán nem, de a lényeg az, hogy az ismételt gyakorlás eredményeképpen megerősítette az elfojtásért felelős neurális hálózatát. Ez a módszer még gyerekcipőben jár, de megvan a remény arra, hogy ha legközelebb valaki felkínálja neki a kokaint, akkor rendelkezésére fognak állni azok a kognitív eszközök, amelyekkel - ha akarja - le tudja győzni a hirtelen felbukkanó vágyat. Ez a gyakorlás nem kényszeríti Karent arra, hogy adott módon viselkedjék; egyszerűen csak kifejleszti azt a kognitív képességét, amellyel hathatósabban tudja irányítani saját döntéseit, így nem válik saját ösztönei rabszolgájává.

A drogfüggőség sok millió ember problémája. A megoldására azonban nem a börtön a megfelelő hely. Az emberi agy tényleges döntési mechanizmusa ismeretében a büntetésnél jobb módszereket tudunk kidolgozni. Minél helyesebben ítéljük meg az agyunk működését, annál jobban hozzá tudjuk igazítani viselkedésünket a legjobb szándékainkhoz.

Általánosabb értelemben a döntéshozó agyi folyamatok jobb megismerése a függőség kezelésén túl elősegítheti a bűnüldözési és igazságszolgáltatási rendszerünk humánusabb és költséghatékonyabb stratégiákat szorgalmazó jobbítását. Milyen lehetne ez a stratégia? Első lépésként a tömeges bebörtönzés helyett a rehabilitációra helyezné a hangsúlyt. Ez talán illúziónak hangzik, azonban vannak olyan helyek, ahol az e területen végzett munka nagyszerű eredményeket mutathat fel. Az egyik ilyen hely Madisonban (Wisconsin állam) a Mendota Fiatalkorúakat Gondozó Központ.

A Mendota Intézetben kezelt 12-17 éves fiatalkorúak közül sokan olyan súlyos bűncselekményt követtek el, amelyért egyébként életfogytiglani börtönbüntetés járt volna. Ehelyett kezelik őket a Mendotában. Sok gyerek számára ez jelenti az utolsó esélyt. A program az 1990-és évek elején kezdődött, hogy új lehetőséget kínáljon azon fiatalok kezelésére, akikről az ellátási rendszer már lemondott. A program keretében kitüntetett figyelmet fordítanak a fiatalkorúak fejlődésben lévő agyára. Amint az 1. fejezetben láttuk, a még nem teljesen kifejlődött prefrontális kéreg hiányában a döntések általában ösztönösek, amelyek során a személy nem fontolja meg kellőképpen cselekedete jövőbeli következményeit. A Mendotában ez a felismerés jelenti a rehabilitáció alapgondolatát. A gyerekek önkontrolljának fejlesztését mentori, tanácsadó és jutalmazó rendszer biztosításával segítik. Fontos módszer annak begyakoroltatása, hogy minden döntésük előtt álljanak meg, és vegyék fontolóra döntésük lehetséges következményeit - vagyis annak szimulálására ösztönzik őket, hogy mi történhet döntésük nyomán a jövőben -, miáltal megerősítik azokat a neurális kapcsolatokat, amelyek felülkerekedhetnek az ösztönös cselekedetek okozta azonnali örömérzésen.

Az ösztönök gyenge kontrollja a büntetés-végrehajtási rendszerben fogvatartottak többségére jellemző. A törvényeket megszegő emberek közül sokan általánosságban tisztában vannak azzal, melyek a helyes és helytelen cselekedetek, továbbá megértik a büntetés jelentette fenyegetést is - az ösztönök gyenge kontrollja azonban megbénítja őket. Megpillantanak egy idős hölgyet, drága tárcával a kezében, és azonnal cselekszenek, nem gondolják végig, milyen más lehetőségek vannak a kínálkozó alkalom azonnali megragadásán kívül. A „most” csábítása felülír minden, a jövőre vonatkozó megfontolást.

A jelenlegi büntetési rendszerünk sziklaszilárd alapja a személyes akarat és felelősség, ezzel szemben a Mendota kísérlete alternatívákat kínál. Bár a társadalmakban mélyen gyökerezik a büntetés ösztöne, mégis elképzelhető egy másik, a döntések idegtudományi alapjait jobban figyelembe vevő igazságszolgáltatási rendszer. Egy ilyen jogrendszer senkinek sem engedné el azonnal a kezét, hanem ahelyett, hogy a múltjuk miatt leírná őket, inkább azzal törődne, miként kellene a törvényszegőkkel a jövőjüket tekintetbe véve foglalkozni. Akik megszegik a társadalmi együttélés szabályait, azokat természetesen a társadalom biztonsága érdekében a partvonalon kívülre kell állítani - azonban annak, ami a börtönben történik, nem szabadna teljes egészében a vérszomjasság vágyán alapulnia, hanem inkább a tényeken alapuló, értelmes rehabilitációnak kellene lennie.

A döntések jelentik mindennek a magvát: kik vagyunk, mit teszünk, hogyan érzékeljük a bennünket körülvevő világot. Az alternatívák mérlegelése képességének hiányában azonban legelemibb hajtóerőink túszaivá válunk. Így viszont nem leszünk képesek bölcsen navigálni a jelenben, vagy megtervezni jövendő életünket. Bár egyetlen önazonosságunk van, ez nem jelenti azt, hogy egyetlen elménk lenne: valójában több, egymással versengő késztetés együttese vagyunk. Ha megértjük, hogyan győzedelmeskednek agyunkban bizonyos választási lehetőségek mások fölött, akkor megtanulhatjuk, hogyan hozhatunk jobb döntéseket magunk és a társadalom javára.

SZÜKSÉGEM VAN-E RÁD?

Mire van szüksége az agyunknak a megfelelő működéshez? Az élelmiszerekkel magunkhoz vett tápanyagokon, a belélegzett oxigénen, a megivott vízen kívül még valamire, ami legalább ilyen fontos: más emberekre. Az agy megfelelő működése a bennünket körülvevő társadalmi hálón múlik. Neuronjainknak más emberek neuronjaira is szükségük van ahhoz, hogy fejlődjenek és életben maradjanak.

AZ ÉNEM FELÉT MÁSOK ALKOTJÁK

Napjainkban több mint hétmilliárd emberi agy jár-kel a világon. Bár jellemzően függetlennek érezzük magunkat, mindegyikünk agya a többi aggyal együtt alkotott, kiterjedt hálózat részeként működik. Olyannyira, hogy fajunk eredményeit kézenfekvő lenne egyetlen, változó megaorganizmus cselekedeteinek tekinteni.

Hagyományosan az agyakat elszigetelten vizsgálták, de ez a megközelítés nem veszi figyelembe azt a körülményt, milyen kiterjedt kapcsolatban állnak az agy áramkörei más agyakkal. Alapvetően társadalmi teremtmények vagyunk. Társadalmunk a családunktól és a barátainktól kezdve a munkatársainkon át az üzleti partnereinkig bonyolult társas kölcsönhatások rétegeire épül. Magunk körül mindenütt azt látjuk, hogy kapcsolatok alakulnak ki és szűnnek meg, családi kötelékek és megcsontosodott társadalmi hálózatok részesei vagyunk, miközben kénytelenek vagyunk szövetségeket kötni.

Mindezeket a társadalmi kötelékeket az agy speciális áramkörei hozzák létre: azok a kiterjedt hálózatok, amelyek figyelik a többi embert, kommunikálnak velük, átérzik a fájdalmukat, kitalálják a szándékaikat és megértik az érzelmeiket. Társas képességeink mélyen a neurális hálózatunkban gyökereznek - és ennek a hálózatnak a megértése jelenti egy fiatal tudományterület, az úgynevezett társas idegtudomány alapját.

Álljunk meg most egy pillanatra, és gondoljuk végig, menynyire különbözőek a következő tárgyak: nyuszik, vonatok, szörnyek, repülőgépek és gyermekjátékok. Bármily különbözőek is, mindegyik népszerű rajzfilmek főhőse lehet, mi pedig minden különösebb nehézség nélkül szándékokat tudunk hozzájuk társítani. A néző agyának nagyon kevés utalásra van csak szüksége ahhoz, hogy a felsorolt tárgyakat hozzánk hasonlóknak tételezze fel, ezért tudunk sírni vagy nevetni a kalandjaikon.

Először az a rövidfilm világított rá arra, hogy hajlamosak vagyunk a nem emberi figurákhoz szándékokat hozzárendelni, amelyet két pszichológus, Fritz Heider és Marianne Simmel 1944-ben készített. A filmben két egyszerű alakzat - egy háromszög és egy kör - jelenik meg és kering egymás körül. Rövid idő múlva egy nagyobb háromszög oson be a színre. Nekiütközik a kisebb háromszögnek, és odébb taszítja azt. A kör lassan visszahúzódik egy téglalap alakú formába, és azt magára zárja, miközben a nagy háromszög elkergeti a kis háromszöget. Ezután a nagy háromszög fenyegetően a téglalap ajtajához lopakodik. A háromszög ezután kíváncsiskodva kinyitja az ajtót, és bemegy a kör után, aki őrjöngve (és sikertelenül) keresi, merre menekülhetne. Amikor a helyzet már pattanásig feszül, visszajön a kis háromszög. Kinyitja az ajtót, a kör pedig kirohan, hogy találkozzék vele. Együttes erővel bezárják maguk mögött az ajtót, odabent csapdába ejtve a nagy háromszöget. A ketrecbe zárt nagy háromszög nekiront a téglalap falának. Odakint a kis háromszög és a kör egymás körül keringnek.

A nézők önkéntelenül is valamilyen történetet kapcsolnak a mozgó geometriai idomok látványához

Ha megkérdezzük a film nézőit, mit láttak, arra számítanánk, hogy egyszerű alakzatok mozgásáról fognak beszélni. Végül is, semmi mást nem láttunk, csak azt, hogy egy kör és két háromszög folyamatosan változtatta a helyét.

A nézők azonban nem erről számoltak be. Ők ehelyett egy szerelmi történetet meséltek el, harcról, üldözésről és győzelemről beszéltek. Heider és Simmel ezt az animációt annak szemléltetésére használták, milyen könnyen vagyunk képesek érzékelni a bennünket körülvevő társadalmi szándékokat. A szemünkbe csak a mozgó geometriai formák képe érkezett, mi azonban a jelenetsornak értelmet, motivációt és érzelmeket tulajdonítottunk, mindezt egy társadalmi történet kereteibe ágyazva. Akaratlanul is történeteket kreálunk. Az emberek ősidők óta figyelték a madarak repülését, a csillagok mozgását, a fák hajladozását - és mindezekhez történeteket találtak ki, a jelenségeket valamilyen szándékokként értelmezték. Az efféle történetek kigondolása és továbbadása nem holmi különcség, hanem fontos nyom, amely betekintést enged az agy hálózataiba. Feltárja, milyen kiemelt jelentőségűek agyunk számára a társas kapcsolatok. Hiszen túlélésünk is azon múlik, elég gyorsan felismerjük-e, ki a barát, és ki az ellenség. A társadalom világában mások szándékainak megítélése révén tájékozódunk. Megpróbál-e ez az ember segíteni nekem? Aggódnom kell-e miatta? Vajon azt keresik-e, mi a legjobb a számomra?

Agyunk folyamatosan alakít ki társadalmi értékítéleteket. De vajon ezt a képességünket az élettapasztalatunk alakítja ki, vagy már ezzel együtt születtünk? Ha ezt meg szeretnénk tudni, akkor meg kell vizsgálnunk, megvan-e ez a képesség a csecsemőkben is. Kiley Hamlin, Karen Wynn és Paul Bloom Yale Egyetemen végrehajtott kísérletét reprodukálandó, csecsemőket hívtam meg, hogy egyenként nézzenek végig egy bábszínházi előadást.

A gyermekek egyévesnél fiatalabbak voltak, vagyis éppen csak kezdtek ismerkedni az őket körülvevő világgal, tehát egyiküknek sem volt még semmiféle élettapasztalata. A kicsik édesanyjuk ölében ülve nézték végig a bemutatót. Amikor felment a függöny, egy kacsa próbált kinyitni egy játékokkal teli dobozt. A kacsa megragadta a doboz fedelét, de nem talált rajta jó fogást. Két, különböző színű ruhát viselő medve látta az esetet.

Nemsokára az egyik medve a kacsa segítségére sietett, megmarkolta a doboz oldalát, és kinyitotta a fedelét. Egy pillanatra összeölelkeztek, majd a doboz fedele újra lecsukódott.

A kacsa ismét megpróbálta kinyitni a dobozt. A másik medve, amely látta ezt, teljes súlyával ránehezedett a doboz fedelére, nehogy a kacsának sikerüljön kinyitnia.

Ennyi volt a történet. A rövid, szavak nélkül előadott jelenetben tehát az egyik medve segített a kacsának, a másik viszont tisztességtelenül viselkedett.

Amikor a függöny lement, majd újra szétnyílt, megfogtam a két mackót, és odavittem a jelenetet végignéző gyereknek. Felemeltem őket, hogy a gyerek kiválaszthassa, melyikkel szeretne játszani. Figyelemre méltó, amint azt a Yale kutatói is megállapították, hogy a kicsik szinte kivétel nélkül a segítőkész mackót választották. Ezek a csecsemők még nem tudtak sem járni, sem beszélni, viszont már képesek voltak ítéletet alkotni másokról.

Gyakran feltételezik, hogy a megbízhatóság olyan tulajdonság, amelyet sok év alatt, a világról szerzett tapasztalatainknak köszönhetően sajátítunk el. Az ehhez hasonló egyszerű kísérletekkel azonban az bizonyítható, hogy már csecsemőkorunkban is megvannak azok a „társadalmi antennáink”, amelyek segítségével érzékeljük a helyünket a világban. Az agyban már születéskor jelen van az ösztön, amely kideríti, ki a megbízható és ki nem az.

AZ APRÓ JELZÉSEK KÖRÜLÖTTÜNK

Amint felnövünk, egyre kifinomultabb és összetettebb társadalmi kihívásokkal kell szembenéznünk. A szavakon és a cselekedeteken kívül értelmeznünk kell a hanghordozást, az arckifejezéseket és a testbeszédet. Miközben tudatosan arra összpontosítunk, amiről beszélünk, agyunk gépezete feldolgozza mindezeket a bonyolult információkat. Ezek a műveletek olyannyira ösztönösek, hogy lényegében észrevehetetlenek maradnak.

Gyakran akkor tudunk valamit a legmegfelelőbben értékelni, ha megvizsgáljuk, milyen lenne a világ annak hiányában. Egy John Robinson nevű ember számára az agy társas kapcsolata olyasvalami volt, aminek a létezéséről felnőttkoráig fogalma sem volt. Gyermekkorában a társai verték és kiközösítették, így aztán ő a gépekbe szerelmesedett bele. Elmondása szerint órákat tudott eltölteni egy traktor társaságában, élvezve, hogy az nem gyötri őt. „Azt hiszem, megtanultam, hogyan lehet barátságot kötni a gépekkel, még mielőtt az emberek közt barátokra tehettem volna szert”, mesélte.

AZ AUTIZMUS

Az autizmus a népesség 1%-át érintő idegrendszeri fejlődési rendellenesség. Bár megállapították, hogy örökletes és környezeti hatások egyaránt hozzájárulnak a kialakulásához, az elmúlt években mégis emelkedett azoknak a száma, akiknél az autizmust diagnosztizálták, pedig ezt az emelkedést semmi sem, vagy alig valami magyarázta. A nem autistáknál az agy több különböző területe vesz részt a mások érzelmeire és gondolataira utaló jelzések keresésében. Az autisták esetében az agynak ez a tevékenysége kevésbé erősnek látszik - ami együtt jár azzal, hogy kevésbé ügyesek a társas kapcsolatok területén.

Az idő múlásával John vonzalma a technikai eszközökhöz olyan helyekre juttatta el őt, amelyekről kötekedő társai legfeljebb csak álmodhattak. Huszonegy éves korára már a KISS együttes színpadtechnikusa volt, és bár a rock and roll legendás hősei között dolgozott, külsejét tekintve mindig különbözött a többiektől. Ha valaki arról kérdezte volna őt, milyenek a zenész társai, akkor ő válaszul elmagyarázta volna, hogyan játszottak a Sunn Coliseum hét egyszerű erősítőjének összekapcsolásával. Elmondta volna, hogy a basszus rendszer teljesítménye 2200 watt volt, és egyenként felsorolta volna, hogy az egyes erősítők milyen frekvenciákat eresztettek át. Semmit sem tudott volna azonban elmondani az eszközöket használó muzsikusokról. John a technika és a műszaki eszközök világában élt. Csak negyvenéves korában állapították meg, hogy az autizmus egyik változatában, az úgynevezett Asperger-szindrómában szenved.

Akkor azonban történt valami, ami megváltoztatta John életét. 2008-ban megkérték, hogy vegyen részt a Harvard Egyetem Orvosi Karán egy kísérletben. A dr. Alvaro Pascual-Leone vezetésével dolgozó kutatócsoport koponyán keresztüli mágneses stimuláció (TMS, transcranial magnetic stimulation) alkalmazásával azt akarta kideríteni, hogyan befolyásolja a különböző agyterületek működése a többi agyterületeket. A TMS erős mágneses impulzust bocsát ki a fej közvetlen közelében, ami gyenge elektromos áramokat indukál az agyban, átmenetileg megzavarva a helyi agytevékenységet. A kutatók úgy gondolták, hogy a kísérlettel új ismereteket szerezhetnek az autista agyról. A vizsgálat során John agyának különböző területeit vették célba, amelyek a magasabb rendű kognitív folyamatokban vettek részt. Eleinte John arról számolt be, hogy a stimuláció semmilyen hatását sem érzékelte. Az egyik kezelés alkalmával azonban a kutatók a készülékkel a dorzolaterális (felső-oldalsó) prefrontális agykérget stimulálták, amely terület az evolúció viszonylag késői szakaszában fejlődött ki, és amely a rugalmas és absztrakt gondolkodásért felelős. Ekkor John úgy érezte, hogy valami megváltozott benne, más emberré lett.

John felhívta dr. Pascual-Leonét, és közölte vele, hogy a stimuláció hatására valami „kitárult” benne. John elmondása szerint a hatás a kísérletek befejeződése után is megmaradt. John számára teljesen új ablak nyílt ki a társadalomra. Addig egyszerűen nem ismerte fel, hogy más emberek arckifejezése valamilyen üzenetet hordoz - a kísérlet után azonban már megértette ezeket az üzeneteket. John számára megváltoztak a világról szerzett tapasztalatai. Pascual-Leone kételkedett a módszer sikerében. Úgy gondolta, hogy ha a hatás valóban fellépett, akkor nem lehet tartós, mert a TMS hatásai jellemzően csak néhány percig vagy néhány óra hosszat maradnak meg. Ez esetben, bár Pascual-Leone nem teljesen értette, mi történt, elfogadta, hogy úgy tűnt, a stimuláció alapvetően megváltoztatta Johnt.

A társas kapcsolatokban John élményei az eddigi feketefehér kép helyett a maguk teljes színpompájában bontakoztak ki. Felfedezett magának egy olyan kommunikációs csatornát, amelyet korábban soha nem tudott érzékelni. John története nem egyszerűen csak az új módszerekkel történő kezelések reményét csillantja fel az autizmusban szenvedők számára. Ezen túlmenően feltárja a koponyánk belsejében életünk minden pillanatában működő, a társas kapcsolatokat irányító, tudattalan gépezet jelentőségét - vagyis bepillantást enged azoknak az agyi áramköröknek a működésébe, amelyek folyamatosan dekódolják mások érzelmeit, amelyeket az arckifejezésben és a hanghordozásban létrejövő és a más módon érzékelhető, finom rezdülések közvetítenek számunkra.

„Tudom, hogy az emberek képesek kimutatni az őrült düh jeleit”, mondja. „Ha azonban a finomabb rezdülésekkel kifejezett érzelmekre kérdez rá - például ha azt gondolom, hogy ön kedves hozzám, kíváncsi vagyok, mit titkol el előlem, vagy tényleg szeretném megtudni, mit várna el tőlem -, akkor be kell vallanom, fogalmam sincs az ilyesmiről.”

Agyunk áramkörei életünk minden pillanatában dekódolják mások érzelmeit az arcuk hihetetlenül apró rezdülései alapján.

Hogy jobban megértsem, hogyan tudunk ilyen gyorsan és automatikusan mások arcáról olvasni, meghívtam egy csoportot a laboratóriumomba. Két elektródát helyeztünk a fejükre - egyet a homlokukra, a másikat pedig az arcukra -, hogy arckifejezésük legcsekélyebb változásait is mérni tudjuk. Ezután arcokról készített fényképeket mutattunk nekik.

Amikor a kísérlet alanyai egy mosolygó vagy éppen a szemöldökét összeráncoló arcot láttak a képen, akkor ki tudtunk mutatni egy rövid ideig tartó elektromos jelet, ami arra utalt, hogy saját arcizmaik is megmozdultak, bár általában ez inkább csak apró rezdülésnek volt nevezhető. Ez az úgynevezett tükrözés miatt történt: az alanyok automatikusan úgy mozdították meg saját arcizmaikat, hogy utánozzák a látott arckifejezést. A mosolygó képre mosoly volt a válasz, még akkor is, ha az izmok szemmel láthatatlan mértékben mozdultak csak meg. Anélkül, hogy tudnának róla, az emberek másokat utánoznak.

A tükrözésnek ez a jelensége érdekes tényre világít rá: a hosszú ideje házasságban élő párok elkezdenek egymásra hasonlítani, méghozzá minél régebben házasok, annál erőteljesebb ez a hatás. A kutatások szerint ez nemcsak azért van így, mert hasonlóan öltözködnek, és hasonló frizurát hordanak, hanem azért, mert sok éven át tükrözik egymás arckifejezését, így az arcuk apró ráncai fokozatosan egymáséra kezdenek hasonlítani.

Miért tükrözünk? Van ennek valamilyen célja? Ennek kiderítése érdekében egy másik csoportot hívtam a laboratóriumomba - az első csoporthoz hasonló embereket, egy különbséggel: az újabb csoport tagjait korábban a világ legerősebb mérge hatásának tették ki. Ha ebből az idegméregből néhány cseppet lenyelnénk, akkor agyunk többé nem lenne képes parancsot adni izmainknak az összehúzódásra, ezért megbénulnánk és meghalnánk (elsősorban azért, mert rekeszizmunk sem tudna megmozdulni, így megfulladnánk). Mindezt figyelembe véve valószínűtlennek tűnik, hogy egyes emberek még fizetnek is azért, hogy ezt a mérget a szervezetükbe injekciózzák. Márpedig vannak, akik megteszik. A méreg neve Botulinum toxin (botulotoxin, botox), egy baktérium termeli, és szerte a világon Botox márkanéven árusítják. Az arcizmokba injekciózva megbénítja azokat, így csökkenti a ráncosodást.

A „gondolatolvasás a szemekből” (Reading the Mind in the Eyes, Baron-Cohen és munkatársai, 2001) című kísérletben harminchat, különböző arckifejezéseket megörökítő fényképet mutattak a kísérleti alanyoknak, minden kép mellett négy szó volt olvasható.

A kozmetikai előnyei mellett azonban van a Botoxnak egy kevésbé ismert mellékhatása. A Botoxot használóknak ugyanazokat a fényképeket mutattuk meg, mint az első csoport tagjainak. Arcizmaik az elektromiogramunk tanúsága szerint azokénál kisebb elmozdulást mutattak a képek láttán. Ez nem meglepő - izmaikat szándékosan meggyengítették. A meglepetést más jelentette, amiről elsőkét 2011-ben számolt be David Neal és Tanya Chartrand. Az eredeti kísérlethez hasonló módon mindkét csoport tagjait (a Botoxot használókat és az azt nem használókat) arra kértem, hogy nézzenek meg valamilyen érzelmet kifejező arcokat, majd négy szó közül válasszák ki az arcon megjelenő érzelmet legjobban jellemzőt.

A Botoxot használók átlagosan rosszabbul teljesítettek a képeken ábrázolt érzelmek felismerésében. Miért? Az egyik hipotézis szerint azért, mert a saját arcizmaikból érkező visszajelzés hiánya gyengítette azt a képességüket, hogy mások arcáról olvassanak. Mindannyian tudjuk, hogy a Botoxot használók kevésbé mobil arca megnehezítheti az érzelmek leolvasását az arcukról; a kísérlet eredményében azonban az a meglepő, hogy a megmerevedett arcizmaik számukra is megnehezítik, hogy mások arckifejezéséből olvassanak.

A másik értelmezés szerint a saját arcizmaim az én érzelmeimet tükrözik, az ön neurális hálózata pedig élvezi ennek az előnyeit. Amikor ön megpróbálja megérteni, mit érzek én, akkor megpróbálja felvenni az én arckifejezésemet. Nem tudatosan teszi ezt - a tükrözés villámgyorsan és tudattalanul történik de az én arckifejezésem automatikus tükrözése segít önnek gyorsan és hozzávetőlegesen megállapítani, valószínűleg mit is erezhetek én. Ehhez a hathatós trükkhöz folyamodik az ön agya, hogy jobban megértsen engem, és pontosabban előre tudja jelezni, mit szándékozom tenni. És amint kiderül, ez csak egy, az agy számtalan trükkje közül.

AZ ÁTÉLÉS ÖRÖME ÉS BÁNATA

Moziba megyünk, hogy a szerelem, a szívtiprás, a kalandok vagy a rettegés világába meneküljünk. A hősök és a gonosztevők azonban csak a vetítővásznon két dimenzióban megjelenő képek -akkor hát miért törődnénk mindazzal, ami ezekkel a tovasuhanó képekkel történik? Miért sírunk, nevetünk, vagy miért áll el a lélegzetünk a filmek láttán?

Ha szeretnénk megérteni, miért érdekel a szereplők sorsa, akkor induljunk ki abból, mi történik az agyunkban, amikor szenvedünk. Képzeljük el, hogy valami megszúrja a kezünket egy injekciós tűvel. Ennek a fájdalomnak a feldolgozása nem koncentrálódik egyetlen helyre az agyban. Ehelyett az esemény számos különböző, de egymással összehangoltan működő agyi területet aktivizál. Ezt a hálózatot összefoglalóan a fájdalom mátrixának nevezhetjük.

Ezután következik a meglepetés: a fájdalom mátrixának kritikus szerepe van abban, ahogyan másokkal kapcsolatot teremtünk. Ha azt látjuk, hogy valaki mást szúrnak meg egy injekciós tűvel, a fájdalom mátrixának legnagyobb része a mi agyunkban is aktivizálódik. Nem ugyanazok a területek, amelyek azt közlik velünk, hogy bennünket ért a fizikai hatás, hanem azok a területek, amelyek a szenvedés érzelmi élményének létrehozásában vesznek részt. Más szavakkal, ha valaki mást szenvedni látunk, akkor ugyanaz a neurális mechanizmus aktivizálódik, mintha mi magunk szenvednénk. Ez az átélés, az együttérzés alapja.

Az együttérzés valaki mással a szó szoros értelmében azt jelenti, hogy mi magunk is érezzük az ő fájdalmát. Gondolatban végigpörgetünk egy ellenállhatatlan erejű szimulációt: mi történne, ha mi lennénk ugyanebben a helyzetben? Ennek a képességünknek köszönhető, hogy a különféle történetek - mint például a filmek vagy a regények - oly elterjedtek az egész emberi kultúrában. Mindegy, hogy számunkra teljesen ismeretlen emberekről, vagy akár kitalált figurákról van szó, átérezzük a lelki gyötrelmeiket és az örömüket. Könnyen azonosulunk velük, átéljük az ő életüket, és az ő szemszögükből látjuk a világot. Amikor valaki mást szenvedni látunk, akkor megpróbáljuk megmagyarázni magunknak, hogy itt másvalakiről van szó, nem rólunk - az agyunk mélyén a neuronjaink azonban nem tudnak a kettő közt különbséget tenni.

Ez az eredendő képességünk, amellyel átérezzük mások fájdalmát, lehetővé teszi, hogy a neuronok szintjén letegyük a saját szemüvegünket, és valaki más szemüvegén keresztül nézzük a világot. De vajon miért van meg bennünk ez a képesség, és miért ilyen fontos a szerepe? Evolúciós szempontból nézve kijelenthetjük, hogy az empátia hasznos tulajdonság. Ha alaposabban megértjük, mit érez valaki más, akkor pontosabban tudjuk előrejelezni, mi lesz az illető következő lépése.

Az empátia azonban csak korlátozott pontossággal működik, és sok esetben saját magunkat vetítjük ki másokra. Lássuk például Susan Smith esetét, azét a dél-karolinai anyáét, aki 1994-ben az egész nemzet együttérzését mondhatta magáénak, amikor bejelentette a rendőrségen, hogy egy férfi elrabolta a fiait, autójába ültetve a gyerekeket elhajtott velük. Kilenc napon keresztül könyörgött az országos tévécsatornákon, hogy mentsék meg és hozzák vissza a fiait. Szerte az országban vadidegen emberek ajánlották fel a segítségüket. Végül azonban Susan Smith beismerte, hogy ő maga ölte meg a gyerekeit. Mindenki bedőlt a gyermekrablásról szóló történetének, mert a valóságban elkövetett bűncselekmény messze kívül esett az épeszű emberek gondolatkörén. Bár visszatekintve, az eset részletei észszerűnek és nyilvánvalónak látszanak, az eset megtörténtekor ezt mégis nehéz volt felismerni, mert más embereket jellemzően abból a szempontból ítélünk meg, hogy kik vagyunk mi, és mire vagyunk képesek.

Akaratlanul is másokat utánzunk, kapcsolatot teremtünk és törődünk másokkal, mert agyunk huzalozása eredendően társas lénnyé tesz minket. Ez azonban felvet egy kérdést. Függ-e az agyunk a társadalmi kölcsönhatásoktól? Mi történne, ha az agyunk el lenne zárva az emberi kapcsolatoktól?

Sarah Shourd békeharcos és két társa 2009-ben Észak-Irak hegyeiben túráztak - ami akkoriban békés terület volt. A helyiek tanácsát követve meg akarták nézni az Ahimed Awa vízesést. Sajnos a vízesés Irak iráni határa közelében található. A három túrázót a perzsa határőrök letartóztatták, azt gyanítva, hogy amerikai kémek lehetnek. A két férfit közös zárkába tették, Sarah azonban egyedül volt a cellájában. Naponta két harmincperces időszak kivételével a nő a letartóztatása utáni 410 napot teljes elszigeteltségben töltötte.

Sarah így számolt be tapasztalatairól:

A magánzárkában töltött első hetekben és hónapokban állati sorba süllyedsz vissza. Ezt azt jelenti, hogy ketrecbe zárt állat vagy, időd legnagyobb részét fel-alá járkálassal töltöd. Ez az állati állapot később egy inkább növényinek nevezhetővé alakul át: gondolkodásod lelassul, fejedben mindig ugyanazok a gondolatok kavarognak. Agyad magába fordul, és a legszörnyűbb fájdalmaid és gyötrelmeid forrásává válik. Újra átéltem életem minden pillanatát, de végül elfogytak az emlékeim. Mindegyiket számtalanszor felidéztem már magamnak. És ez nem tartott sokáig.

Sarah-t tehát megfosztották a társas kapcsolataitól, ami mély lelki gyötrelmet váltott ki a nőben: az agya szenvedett a kapcsolatok hiányától. Számos ország jogrendjében tiltott a magánzárka használata, pontosan azért, mert a szakemberek már régen megfigyelték, milyen károkat okoz, ha valakit megfosztanak az emberi élet egyik létfontosságú elemétől, a másokkal való kapcsolattól. A világgal fenntartott kapcsolat hiányában Sarah-nak rövid idő múlva hallucinációi támadtak:

A nap megbatározott szakában a Nap egy bizonyos szögben sütött be a cellámba. Sugarai megvilágították a zárkában lebegő porszemeket. Ezeket a porszemeket a Földet benépesítő embereknek láttam. Élték az életüket, kapcsolatot teremtettek egymással, nekiütköztek egymásnak. Együttesen csináltak valamit. Magamat az egyik sarokba zárva láttam. Kívül voltam az élet áramlásán.

Több mint egy fogságban töltött év után, 2010 szeptemberében Sarah-t szabadon engedték, így újra kapcsolatot teremthetett a világgal. Az elzártság okozta trauma azonban megmaradt: depressziós lett és könnyen pánikba esett. A következő évben férjhez ment egyik túrázó társához, Shane Bauerhez. A nő arról számol be, hogy Shane és ő képesek megnyugtatni egymást, de ez nem mindig egyszerű: mindketten lelki sérüléseket szenvedtek.

A filozófus Martin Heidegger elképzelése szerint nehéz egy személy „létezéséről” beszélni, mert jellemzően „a világban létezünk”. Így hangsúlyozhatjuk, hogy a bennünket körülvevő világ jelentős részét teszi ki annak, akik mi magunk vagyunk. Vákuumban nem létezik az „én”.

Bár a kutatók és a gyakorló orvosok meg tudják figyelni, mi történik a teljes elzártságba kerülő emberekkel, közvetlenül mégis nehéz ezt a helyzetet vizsgálni. Az agykutató Naomi Eisenberger egyik kísérlete azonban mégis közvetlen betekintést nyújt abba, mi történik az agyban egy, a teljes elzártságnál kíméletesebb esetben: amikor valakit kiközösítenek egy csoportból.

Képzeljük el, hogy két másik emberrel labdázunk, egyszerre azonban azt vesszük észre, hogy a másik kettő kirekeszt minket a játékból: csak egymásnak dobálják a labdát, nekünk soha. Eisenberger kísérlete ezen az egyszerű élethelyzeten alapul. Az önként vállalkozó alanyoknak egyszerű számítógépes játékot kellett játszaniuk, amelyben az őket megjelenítő figura két másik játékossal labdázott. Az alanyokkal azt hitették el, hogy a képernyőn látható két másik játékost egy-egy ember irányítja, valójában azonban a játékostársakat csak a számítógépes program jelenítette meg. Eleinte a játékostársak tisztességesen játszottak - egy idő urán azonban kezdték kihagyni a kísérlet alanyát a játékból, és csak egymással játszottak.

A szociális fájdalom - amely például a kirekesztettség érzése miatt lép fel - ugyanazokat az agyterületeket aktivizálja, mint a fizikai fájdalom

Eisenberger kísérletében az önkéntesek úgy játszották ezt a játékot, hogy közben az agyszkennernek (pontosabban funkcionális mágneses rezonancia képalkotó, röviden fMRI - lásd a 4. fejezetben) nevezett készülékben feküdtek. A kutató figyelemre méltó dolgot vett észre: amikor az önkénteseket kihagyták a játékból, agyukban aktivizálódtak a fájdalommátrixot alkotó területek. Úgy tűnik, mintha nem lenne különösebb jelentősége, ha valakinek nem dobják oda a labdát, ám az agy szociális reagálása mégis olyan jelentős, hogy a szó szoros értelmében fájdalmat érez.

Miért okoz fájdalmat a kizártság? Feltételezhetően ez annak a jele, hogy a társadalmi kapcsolatoknak evolúciós jelentősége van - más szavakkal, a fájdalom az a mechanizmus, amely a másokkal való kapcsolat és a mások általi elfogadottság felé irányít bennünket. Beépített neurális mechanizmusaink a másokkal kialakított kapcsolatok felé hajtanak. Ez arra késztet, hogy csoportokat alkossunk.

Ez rávilágít a bennünket körülvevő társadalomra: az emberek mindenütt, folyamatosan csoportokat alkotnak. A kapcsolat alapja a családi kötelék éppúgy lehet, mint a barátság, a munka, az életvitel, a sportban a csapat, a vallás, a kultúra, a bőrszín, a nyelv, a hobbi és a politikai nézetek. Akkor érezzük jól magunkat, ha egy csoporthoz tartozunk - és ez a körülmény döntő fontosságú részleteket árul el fajunk történetéről.

TÚL A LEGALKALMASABB TÚLÉLÉSÉN

Az emberi evolúció vonatkozásában mindannyian jól ismerjük a legalkalmasabb túlélésének koncepcióját. Ez egy olyan erős és furfangos egyén képét idézi fel számunkra, aki a harcban, gyorsaságban és termékenységben egyaránt felülmúlja fajának más egyedeit. Más szavakkal, helyt kell állni a versengésben, hogy gyarapodjunk és életben maradjunk. Ez a modell nagy vonalakban jó magyarázatot ad az evolúció menetére, viselkedésünk néhány sajátosságát azonban nehéz így megmagyarázni. Gondoljunk csak az önzetlenségre! Miért magyarázná a legalkalmasabb túlélésének koncepciója azt, hogy segítünk embertársainkon? Nem úgy tűnik, mintha a legerősebb kiválasztása magyarázatot adna erre, ezért az elméleti pszichológusok bevezették a „rokonok kiválasztásának” kiegészítő ötletét. Ez azt jelenti, hogy nemcsak önmagunkkal törődünk, hanem másokkal is, akikkel hasonlóak a génjeink, például a testvéreinkkel és az unokatestvéreinkkel. Amint az evolúcióbiológus J. S. Haldane szellemesen megjegyezte: „Készséggel beugranék egy folyóba, hogy kimentsem két testvéremet vagy nyolc unokatestvéremet.”

Ám még a rokonok kiválasztása sem magyarázza meg az emberi viselkedés minden jellemzőjét, hiszen az emberek gyakran a rokoni kötelékektől függetlenül is csoportokat alkotnak és együttműködnek. Ez a megfigyelés vezet el a „csoport kiválasztása” gondolatához. Az elgondolás lényege a következő: ha egy csoport kivétel nélkül egymással együttműködő emberekből áll, akkor ettől a csoport minden tagja jobban érzi magát. Általánosságban véve, jobb dolguk van azoknál, akik nem túlságosan működnek együtt a szomszédaikkal. A csoport tagjai közös erővel segítik egymást a túlélésben. Nagyobb biztonságban vannak, több utódot hoznak a világra és jobb esélyekkel szállnak szembe a kihívásokkal. Ezt a hajlamot arra, hogy másokkal szövetkezzünk, euszocialitásnak nevezik (az eu görögül jót jelent). Az euszocialitás az a kötőanyag, amelyik lehetővé teszi, hogy a rokoni kapcsolatoktól független törzseket, csoportokat és nemzeteket hozzunk létre. Ez nem azt jelenti, hogy ne működne az egyéni szelekció; csak azt, hogy az nem jelenti a teljes képet. Bár az emberek idejük legnagyobb részében egymással versengő individualisták, mégis az a helyzet, hogy életünk egy részét a csoport javát szolgáló együttműködésnek szenteljük. Ez tette lehetővé, hogy az emberi faj szerte a bolygónkon gyarapodjék, társadalmakat és civilizációkat hozzon létre - vagyis olyan cselekedeteket hajtson végre, amelyre az elszigetelt egyének, bármennyire alkalmasak is, egymagukban soha nem lehetnek képesek. A valódi fejlődés csak az erős szövetséggé váló szövetkezések révén lehetséges, az euszocialitásunk pedig az egyik jelentős tényező, amelyik hozzájárul modern világunk gazdagságához és komplexitásához.

Az a törekvésünk tehát, hogy csoportokat alkossunk, előnyös fajunk túlélése szempontjából - ennek azonban megvan az árnyoldala is. Minden saját csoport mellett szükségszerűen léteznie kell legalább egy másik csoportnak.

A MÁSIK CSOPORT

A saját csoport és a másik csoport fogalmának tisztázása döntő jelentőségű saját történetünk megértése szempontjából. Szerte a világon az emberek különböző csoportjai újra meg újra erőszakos konfliktusokba keverednek egymással, egyesek még a védtelen és közvetlen veszélyt nem jelentő csoportokkal is szembefordulnak. Az oszmán törökök például 1915-ben módszeresen kiirtottak több mint egymillió örményt. Az 1937-és nankingi mészárlás során a Kínát lerohanó japán császári hadsereg katonái több százezer fegyvertelen civilt öltek meg. Ruandában 1994-ben száz nap leforgása alatt a hutuk 800 000 tuszit mészároltak le, többségüket machetékkel.

Ezeket az eseteket én nem a történész független szemével vizsgálom. Ha megnéznék a családfámat, akkor látnák, hogy családunk legtöbb ága az 1940-és évek elején hirtelen megszakad. Megölték őket, mert zsidók voltak, a náci népirtás áldozataivá váltak, mert egy bűnbaknak kikiáltott csoporthoz tartoztak.

A holokauszt után Európában ünnepélyesen megfogadták, hogy „soha többé”. Ám ötven évvel később újabb népirtás történt - ezúttal alig 1000 kilométerrel távolabb, a volt Jugoszláviában. Az 1992 és 1995 között dúló jugoszláv háborúban a szerbek „etnikai tisztogatásként” ismertté vált erőszakos akcióikban több mint 100 000 muszlimot mészároltak le. A háború egyik legborzalmasabb eseménye Srebrenicában történt, ahol tíz nap lefogása alatt több mint 8000 boszniai muzulmánt - bosnyákot - végeztek ki. Az áldozatok korábban menedéket kaptak az ENSZ által fenntartott fogolytáborban, azonban amikor az ostromló csapatok 1995. július 11-én körülvették Srebrenicát, az ENSZ-erők parancsnokai szélnek eresztették a menekülteket, akik így a kapuk előtt várakozó ellenséges erők kezére jutottak. A nőket megbecstelenítették, a férfiakat kivégezték, de még gyermekeket is megöltek.

Elrepültem Szarajevóba, hogy pontosabban megértsem, mi történt annak idején. Ott nyílt alkalmam arra, hogy beszélgessek egy Hasan Nuhanovic nevű, magas, középkorú férfival. Hasan boszniai muszlim, aki az ENSZ tolmácsaként dolgozott a menekülttáborban. Családja is a táborban lakott, a családtagjait azonban elküldték a táborból a biztos halálba, csak neki engedték meg, hogy bent maradjon, mert tolmácsként hasznát vették. Szüleit és fivérét még aznap kivégezték. Leginkább az zaklatta fel, hogy „akik gyilkosságokat és a kínzásokat elkövették, a szomszédaink voltak - azok, akikkel már évtizedek óta együtt éltünk. Képesek voltak megölni a saját iskolatársaikat.”

Példaként arra, hogyan rombolódtak le a társadalmi kapcsolatok, elmesélte, hogyan fogtak el a szerbek egy bosnyák fogorvost. Karjainál fogva felakasztották egy lámpavasra, majd egy fémrúddal addig verték, amíg eltört a gerince. Hasan elmondta, hogy a fogorvos holtteste három napig ott lógott, a szerb gyerekek pedig ott mentek el mellette az iskolába. Ahogy megfogalmazta: „Léteznek bizonyos alapvető értékek, és ezek közül is a legalapvetőbb így szól: Ne ölj! Ám 1992 áprilisában a »Ne ölj!« parancsa hirtelen semmivé foszlott, és a »Menj, és ölj!« lépett a helyére.”

AZ E-SZINDRÓMA

Mi teszi lehetővé, hogy a csökkent érzelmi reakciójú emberek másoknak ártsanak? Az idegsebész Itzhak Fried kimutatta, hogy ha áttekintjük a szerte a világon történő erőszakos cselekedeteket, akkor mindenütt ugyanazzal a viselkedési jellemzőkkel találkozunk. Olyan, mintha az emberek normális agyműködése úgy változna meg, hogy egy bizonyos módon cselekedjenek. Éppúgy, ahogy a belgyógyász a köhögést és a lázat a tüdőgyulladás tüneteinek tekinti, Fried szerint megkereshetjük és azonosíthatjuk azokat a meghatározott viselkedési mintákat, amelyek az erőszakos cselekmények elkövetőit az elkövetéskor jellemzik. Ezt a tünetegyüttest nevezte el Fried E-szindrómanak. Fried elgondolása szerint az E-szindrómát a csökkent emocionális reakciókészség jellemzi, ami lehetővé teszi az erőszakos cselekedetek ismételt elkövetését. A tünetek közé tartozik a túlzott/fokozott éberség (felajzottság, idegen szóval hyperarousal), vagy a Rausch (mámor), ahogy a németek nevezik - az eufória, a diadalittasság érzése, amikor az illető ezeket a cselekedeteket elköveti. Érvényesül a csoport káros hatása: mindenki megteszi, ezért a minta másokra is átragad, elterjed. Létezik egyfajta szélsőségesen eltérő viselkedés, amikor valaki a saját családjáról megfelelően gondoskodik, valaki másnak a családjával szemben mégis erőszakosan viselkedik.

Idegtudományi szempontból az a legfontosabb nyom, hogy az agy más funkciói, például a nyelvi és a problémamegoldó készségek, illetve a memória érintetlenek maradnak. Ez azt bizonyítja, hogy nem az agy egészére kiterjedő elváltozásról van szó, hanem az elváltozás csak az agy érzelmekért és együttérző képességért felelős területeit érinti. Olyan, mintha lényegében egy rövidzárlat kiiktatná ezeket az agyterületeket, így azok nem vesznek részt a döntések meghozatalában, Következésképpen az elkövető döntését az agy azon területei határozzák meg, amelyek a logikus gondolkodásért, az emlékezetért, az érvelésért és hasonló funkciókért felelősek, az érzelmi megfontolások, és a magát mások helyzetébe képzelő képességek viszont nem jutnak szóhoz. Fried álláspontja szerint ez megfelel az erkölcsi gátlástalanságnak. Az emberek ettől kezdve nem használják az érzelmi rendszereiket, amelyek normális körülmények között a más embereket érintő döntéseiket irányítják.

Mi tesz lehetővé egy ilyen riasztó mértékű torzulást az emberi kapcsolatokban? Hogyan egyeztethető ez össze fajunk euszociális mivoltával? Miért fordul elő bolygónk különböző pontjain újra meg újra a népirtás? Hagyományosan a hadviselést és a gyilkolást a történelem, a gazdaság és a politika összefüggéseiben szoktuk vizsgálni. Ha azonban teljes képet szeretnénk kapni, akkor azt hiszem, a jelenséget a neuronok szintjén kell megértenünk. Normális körülmények közt az ember lelkiismeret-furdalást érezne, ha megölné a szomszédját. Mi teszi mégis hirtelen lehetővé, hogy több száz vagy több ezer ember pontosan ezt a bűnt kövesse el? Mi az, ami bizonyos helyzetekben rövidre zárja az agy normális, társadalmi működését?

EGYESEK EGYENLŐBBEK MÁSOKNÁL

Lehet-e a normális társadalmi kapcsolatok lerombolódását laboratóriumi körülmények közt tanulmányozni? Ennek eldöntésére kigondoltam egy kísérletet.

Az első kérdés egyszerű volt: megváltozik-e az alapvető együttérző képességünk valaki irányában attól függően, hogy az illető a saját csoportunkhoz vagy egy másik csoporthoz tartozik?

A kísérlet résztvevőit az agyszkennerben helyeztük el. A képernyőn hat kezet láttak. Mint a tévévetélkedő szerencsekerék játékában, a számítógép véletlenszerűen kiválaszt egyet a kezek közül. Ezután ez a kéz benyúl a képernyő közepére, és látjuk, amint megérintik egy vattapálcikával, vagy egy injekciós tűt döfnek bele. Ez a két eseménysor a látórendszerben nagyjából ugyanazt a működést váltja ki, az agy többi részében azonban merőben különböző reakciót eredményez.

Amint korábban szó volt róla, valaki más fájdalmának a látványa aktiválja a saját fájdalommátrixunkat. Ez az együttérzés alapja. Ennek megfelelően az együttérzésre vonatkozó kérdésünket a következő szintre emelhetjük. Miután létrehoztuk ezt az alapelrendezést, nagyon egyszerű változtatást hajtottunk végre. A képernyőn ugyanaz a hat kéz jelent meg, de most mindegyik mellé egyetlen szót tartalmazó címkét helyeztünk, a következő feliratokkal: keresztény, zsidó, ateista, muzulmán, hindu és szcientológus. A véletlenszerűen kiválasztott kéz most is beúszott a képernyő közepére, majd megérintették a vattapálcikával vagy beleszúrták az injekciós tűt. Kísérletünkben a következő kérdésre kerestük a választ: ugyanúgy reagál-e az agyunk akkor is, ha egy másik csoporthoz tartozó ember szenvedi el a fájdalmat?

Jelentős egyéni különbségeket tapasztaltunk, de átlagosan az emberek agyában erősebb volt az empatikus reakció abban az esetben, ha a saját csoporthoz tartozó egyén fájdalmát látták, mint amikor valamelyik másik csoport tagját szúrták meg. Az eredmény rendkívül figyelemreméltó, különösen, ha tekintetbe vesszük, hogy a címkék egyszerű, egyetlen szóból álló információt tartalmaztak: nagyon kevésre van szükség ahhoz, hogy kialakuljon a csoporthoz tartozás érzése.

Az alapvető kategorizálás elég ahhoz, hogy megváltozzék agyunknak a tudatosság előtti válasza egy másik személy fájdalmára. Gondolhatunk esetleg a vallás megosztó szerepére, itt azonban egy mélyebb összefüggésre is érdemes rámutatni. Az ateisták erőteljesebben reagáltak az „ateistaként” megcímkézett kéz fájdalmára, miközben kevésbé együttérzően a más címkékkel jelölt kezek esetében. A válasz tehát nem elsősorban a vallásról szól, sokkal inkább arról, melyik csapatba tartozunk.

Látjuk tehát, hogy az emberek gyengébb együttérzést mutatnak a más csoporthoz tartozók irányában. Ahhoz azonban, hogy megértsük az erőszakot vagy a népirtást, még egy szinttel mélyebbre kell ásnunk, az elembertelenedés irányában.

Lasana Harris a Leideni Egyetemen (Hollandia) olyan kísérletsorozatot végzett, amelynek eredménye közelebb visz annak a megértéséhez, mi történik ilyenkor. Harris az agy társas hálózatában, elsősorban a mediális (középvonali) prefrontális kéregben (mPFC) fellépő változásokat keresi. Ez az agyterület olyankor aktivizálódik, amikor kapcsolatba lépünk más emberekkel, vagy rájuk gondolunk - nem aktív viszont olyankor, amikor élettelen tárgyakkal foglalkozunk, például egy kávéscsészével.

Harris különböző társadalmi csoportokba tartozó emberekről, például hajléktalanokról vagy drogfüggőkről készített fényképeket mutatott az önkénteseinek. Megállapította, hogy az mPFC kevésbé aktív, amikor egy hajléktalan képét nézik. Olyan, mintha a személyt inkább tárgynak tekintenék.

Amint rámutat, ha kikapcsoljuk azokat a rendszereket, amelyek a hajléktalant embertársukként szemlélik, akkor nem kell átélni azt a rossz érzés okozta kellemetlen nyomást, amelyet akkor érzünk, ha nem adunk neki pénzt. Más szavakkal: a hajléktalant dehumanizáltuk, megfosztottuk emberi mivoltától, ezért az agy nem emberként, hanem tárgyként szemléli. Nem meglepő, hogy ebben a helyzetben kisebb valószínűséggel tekintünk rá megbecsüléssel. Harris magyarázata szerint: „ha nem emberi lényként tekintünk valakire, akkor talán az emberi lények számára fenntartott erkölcsi szabályokat sem alkalmazzuk rájuk”.

A mediális (középvonali) prefrontális kéreg aktivizálódik, amikor más emberekre gondolunk - legalábbis az emberek többségére

A dehumanizáció a népirtás kulcsfontosságú tényezője. Ahogy a nácik az embereknél alsóbbrendű lényeknek tekintették a zsidókat, ugyanígy néztek az egykori Jugoszlávia szerbjei a muzulmánokra.

Amikor Szarajevóban jártam, végigsétáltam a főutcán. A háború alatt ez az utca az „Orvlövészek útjaként” vált ismertté, mert a környező domboldalakon és a szomszédos házakban elrejtőzött fegyveresek válogatás nélkül tüzeltek a civil férfiakra, nőkre és gyerekekre. Ez az utca lett a háború borzalmainak legerőteljesebb jelképe. Hogyan juthat egy közönséges városi utca erre a sorsra?

Ezt a háborút - akárcsak az összes többit - a neurális manipuláció egy nagyon hatékony és évszázadok óta gyakorolt formája szította: a propaganda. A jugoszláv háború idején a legfontosabb hírforrás, a Szerb Rádió és Televízió a szerb kormány irányítása alatt állt, és folyamatosan tényekként tálalta az eltorzított híreket. A hírügynökség hálózata kitalált riportokban számolt be a bosnyákok és a horvátok által a szerbek ellen etnikai alapon indított támadásokról. Szüntelenül démonizálták a bosnyákokat és a horvátokat, a muzulmánok leírására pedig negatív nyelvezetet használtak. A groteszk tudósítások netovábbját az jelentette, amikor a hírhálózat elterjesztett egy teljesen alaptalan történetet, miszerint a szarajevói állatkertben az éhes oroszlánokat szerb gyerekekkel etetik.

A népirtás csak akkor válik kivitelezhetővé, ha a dehumanizálás tömeges méreteket ölt, márpedig ennek a feladatnak a végrehajtására a legalkalmasabb eszköz a propaganda. Ez közvetlenül bekapcsolódik abba a neurális hálózatba, amelyik más emberek megértését szolgálja, és ott csökkenti annak a mértékét, amennyire együtt tudunk érezni velük.

Láttuk, hogy agyunk a politikai céloknak megfelelően, mások dehumanizálása érdekében manipulálható, ami akár a legsötétebb emberi cselekedetekig is elvezethet. De vajon beprogramozható-e úgy az agyunk, hogy ennek elejét vegyük? Az egyik lehetséges megoldást egy, az 1960-as években végzett kísérlet eredménye villantja fel, amely kísérlet színhelye azonban nem egy tudományos laboratórium, hanem egy iskola volt.

Az eset 1968-ban történt, a polgárjogi harcos Martin Luther King meggyilkolását követő napon. Jane Elliott, egy iowai kisváros tanára elhatározta, hogy bemutatja osztályának, milyen előítéletek vezethettek a merénylethez. Jane azt kérdezte az osztályától, tudják-e, mit éreznének, ha a bőrük színe alapján ítélnék meg őket. A diákok többnyire úgv érezték, tudják. A tanárnő azonban nem volt ebben egészen biztos, ezért elindította a később híressé vált kísérletét. Bejelentette, hogy az osztályban „a kék szeműek jobbak a többieknél”.

Jane Elliott: A barna szeműek nem használhatják az ivókutat. Nekik a papírpoharakból kell inniuk. A barna szeműek nem játszhatnak a kék szeműekkel a játszótéren, mert ők kevésbé ügyesek. A barna szeműek ma ebben a teremben köpenyt fognak hordani, így messziről is megismerhetjük, kinek milyen színű a szeme. A 127. oldalon ... Mindenki készen áll? Mindenki, Laurie kivételével. Laurie, elkészültél?

Tanuló: Ő barna szemű.

Jane: Igen, ő barna szemű. Mától kezdve erre is ügyeljetek, mert mostantól elég sok időt töltünk majd azzal, hogy a barna szeműekre várunk.

Valamivel később Jane keresni kezdi a méterrúdját, két bú pedig megszólal. Rex megmutatja, hol van a méterrúd, Raymond pedig segítőkészen hozzáteszi: „Nos, Mrs. Elliott, jobb lenne, ha az asztalán tartaná, ha esetleg a barnák (így), szóval a barna szeműek nagyon elkanászodnának.”

Nemrég leültem beszélgeti ezzel a két búval, akik ma már felnőtt férbak: Rex Kozak és Ray Hansen. Mindketten kék szeműek. Megkérdeztem őket, emlékszenek-e még arra, hogyan viselkedtek azon a napon. Ray arról számolt be, hogy „szörnyen gonosz voltam aznap a barátaimhoz. Egészen kivetkőztem önmagamból, hogy belekössek a barna szemű barátaimba, csak azért, hogy magamat az előtérbe toljam.” Visszaemlékezett arra is, hogy abban az időben a haja egészen szőke, a szeme pedig égszínkék volt: „egészen úgy néztem ki, mint egy kis náci. Próbáltam megtalálni a módját, hogyan tudnék minél undokabb lenni a barátaimhoz, akik percekkel vagy órákkal azelőtt még igencsak közel álltak hozzám.”

Másnap Jane megfordította a kísérletet. Bejelentette az osztálynak:

A barna szeműek ma levehetik a köpenyt. Mindegyikötök ráadhatja a saját köpenyét valamelyik kék szemű osztálytársára. A barna szeműek számára öt perccel hosszabb lesz a szünet. Nektek, kék szeműeknek nem engedem meg, hogy bármikor használjátok a játszótéri eszközöket. Ti, kék szeműek, egyáltalán nem játszhattok a barna szeműekkel. A barna szeműek jobbak a kék szeműeknél.

Rex elmondta, milyen volt ez a fordított világ: „Megragadja és megrázza a világodat, de olyan erősen, ahogyan az addig még soha nem rázkódott meg.” Amikor Ray az alacsonyabb rendűnek minősített csoportba tartozott, akkor úgy érezte, hogy súlyos veszteség érte a személyiségét, az énjét, így csaknem lehetetlennek érezte, hogy bármit cselekedjék.

Az egyik legfontosabb dolog, amit emberként megtanulunk, az, hogy meg tudjuk ítélni cselekedeteink következményeit. A gyerekeknek általában nincs megfelelő tapasztalatuk ezen a téren. Amikor valakit erőnek erejével megtanítunk arra, hogy képzelje bele magát valaki másnak a helyzetébe, akkor ezzel új kognitív útvonalak nyílnak meg a gondolkodásában. A Mrs. Elliott osztályában végrehajtott kísérlet után Rex sokkal éberebben figyelt a rasszista megnyilatkozásokra; emlékszik, hogy egyszer még apját is figyelmeztette: „nem helyénvaló ilyet mondani”. Rex szeretettel emlékezett vissza arra a pillanatra: úgy érezte, az megerősítette őt, és tudta, hogy ezáltal a személyisége is elkezdett megváltozni.

Jane Elliott barna szeműekkel és kék szeműekkel végzett kísérlete azért volt zseniális, mert a tanárnő saját maga döntötte el, melyik csoport a jobb. Mindez a gyerekek számára általánosabb tanulságot jelentett: a szabályok rendszere önkényes lehet. A gyerekek megtanulták azt is, hogy a világban nincsenek örök igazságok, sőt nem is szükségszerűen igaz mindaz, amit annak gondolunk. Ez a gyakorlat felkészítette a gyerekeket arra, hogy átlássanak a politikai propaganda porhintésén, és kialakítsák saját véleményüket - és ez olyan képesség, amelyet bizonyára minden gyermek számára kívánatosnak tartunk.

Az oktatásnak fontos szerepe van a népirtások megelőzésében. Csak akkor remélhetjük, hogy megakadályozzuk egyes csoportok tagjainak elembertelenítését és ezzel véget vessünk a tömeges atrocitásoknak, ha megértjük a saját és más csoportok létrehozásának idegi hajtóerőit, és azokat a megszokott trükköket, amelyekkel a propaganda rácsatlakozik ezekre a hajtóerőkre.

A sűrű digitális kapcsolatok sokaságával jellemzett korunkban minden eddiginél fontosabb, hogy megértsük az emberek közötti kapcsolatokat. Az emberi agy eredendően úgy épül fel, hogy készen álljon a kölcsönhatásokra: csodálatos mértékben társas faj vagyunk. Bár társadalmi hajtóerőinket néha manipulálják, azok mégis szilárdan ott állnak emberi mivoltunk sikertörténetének középpontjában.

Feltételezhetnénk, hogy a bőrünk felületénél véget érünk, ám sokkal inkább úgy érezzük, hogy nem lehet meghúzni azt a határt, ahol mi magunk véget érünk, és elkezdődnek a minket körülvevő emberek. A saját neuronjaink állandó összjátékban vannak bolygónk összes többi lakójának neuronjaival, aminek eredményeképpen előáll egy óriási, folytonosan változó szuperorganizmus. Az, amit mi önmagunkként körülhatárolunk, nem más, mint egy egyszerű részhálózat egy sokkal nagyobb hálózatban. Ha fényes jövőt szeretnénk fajunk számára, akkor folytatni kell az emberi agy kölcsönhatásainak kutatását - a veszélyeket éppúgy, mint a lehetőségeket. Mert nem tudjuk kikerülni az agyunk hálózatába beleégett igazságot: szükségünk van egymásra.

KI LESZ BELŐLÜNK?

Az emberi test a komplexitás és a szépség mesterműve - negyvenbillió, egymással összhangban működő sejt szimfóniája. Ennek ellenére vannak korlátai. Érzékszerveink határt szabnak annak, mi az, amit érzékelni tudunk. Testünk viszont annak szab határt, amit meg tudunk tenni. De mi történne akkor, ha az agy képes lenne újfajta bemenő jeleket is megérteni és újfajta végtagokat irányítani - kiterjesztve azt a valóságot, amelyben élünk? Az emberi történelemnek abban pillanatában élünk, amikor biológiai és technikai ismereteink összeházasítása túlléphet az agy korlátain. Feljavíthatjuk a hardverünket, hogy rátérjünk a jövőbe vezető útra. Ez azonban alapvetően megváltoztathatja, mit jelent embernek lenni.

Az elmúlt 100 000 év alatt fajunk hatalmas utat járt be. Primitív, vadászó és gyűjtögető, morzsákon túlélőkből az egész bolygót meghódító, saját sorsát meghatározó fajjá váltunk, amelynek egyedei szoros kapcsolatban állnak egymással. Ma olyan e világi élményekben lehet részünk, amilyenekről őseink még csak nem is álmodhattak. Ha éppen úgy kívánjuk, tiszta folyóinkat bevezethetjük szépen feldíszített barlangjainkba. Kődarab nagyságú eszközeink a világ egész tudását tartalmazzák. Nap mint nap láthatjuk az űrből a felhők tetejét és bolygóotthonunk görbületét. Nyolcvan ezredmásodperc alatt üzenetet küldhetünk a világ túlsó felére, az emberek űrben lebegő telepe számára pedig másodpercenként hatvan megabit sebességgel tölthetünk fel fájlokat. Amikor egyszerűen csak a munkahelyünkre utazunk, rendszerint gyorsabban száguldunk, mint a biológia legnagyszerűbb mesterműve, a gepárd. Fajunk annak a másfél kilónyi anyagnak köszönheti viharos sebességű fejlődését, amely a koponyánk belsejében helyezkedik el.

Mi lehet az emberi agynak az a sajátossága, amely lehetővé tette ezt az óriási változást? Ha megértjük az eredményeink hátterében rejtőző titkokat, akkor talán az agy erőforrásait egy olyan, gondosan és céltudatosan megtervezett útra irányíthatjuk, amelyik új fejezetet nyithat az emberiség történetében. Mit tartogatnak számunkra a következő évezredek? Milyen lesz az emberi faj a távoli jövőben?

EGY RUGALMAS SZÁMÍTÓGÉP

Sikereink - és jövőbeli lehetőségeink - megértésének titka az agy rendkívüli alkalmazkodóképessége, amit az agy formálhatóságának nevezünk. Amint a 2. fejezetben már láttuk, ez a tulajdonsága teszi lehetővé, hogy életben maradjunk valamilyen idegen környezetbe csöppenve, mert a helyi jellegzetességeket megismerve, alkalmazkodni tudunk azokhoz, beleértve a helyi nyelvet, a fizikai környezeti feltételeket vagy a kulturális sajátosságokat.

Agyunk formálhatósága egyúttal a jövőnk kulcsa is, mert lehetővé teszi saját hardverünk módosítását. Ismerjük meg első lépésként azt, mennyire rugalmas számítógép az agyunk. Lássuk például egy Cameron Mott nevű fiatal lány esetét. Négyéves korától kezdve heves rohamai voltak. A rohamok erőszakosak voltak: ilyenkor Cameron hirtelen összeesett, ezért állandóan védősisakot kellett viselnie. Hamarosan megállapították, hogy egy nagyon ritka és maradandó károsodást okozó betegségben szenved, az úgynevezett Rasmussen-féle agyvelőgyulladásban (Rasmussen encephalitis). Ideggyógyászai tudták, hogy az epilepsziának ez a fajtája bénulást és később halált okoz - ezért drasztikus műtéti beavatkozást javasoltak. 2007-ben a csaknem tizenkét órán át tartó műtétben idegsebészek egy csoportja Cameron agyának egyik féltekéjét teljes egészében eltávolította.

Milyen hosszú távú hatása lehet annak, ha az agy felét eltávolítják? Mint kiderült, a következmények meglepően enyhék voltak. Cameron testének egyik fele gyenge ugyan, de ettől eltekintve viselkedése lényegében megkülönböztethetetlen az osztálytársaiétól. Nem okoz nehézséget számára a nyelvek megértése, a zene, a matematika, a történetek követése. Jól tanul, és sportol is.

Hogyan lehetséges ez? Nem arról van szó, hogy Cameron agyának a fele egyszerűen fölösleges volt, hanem arról, hogy Cameron agyának megmaradt fele dinamikusan áthuzalozta önmagát, hogy átvegye a hiányzó funkciókat, vagyis a fél agyba belezsúfolja az agy összes feladatának elvégzését. Cameron gyógyulása rávilágít az agy egyik figyelemre méltó képességére: ár tudja huzalozni önmagát, hogy alkalmazkodjék a mindenkori beérkező és kimenő jelekhez és feladatokhoz.

Ez a döntő jelentőségű különbség agyunk és a digitális számítógépeink hardverje között. A huzalozás nem merev (hardver), hanem élő (liveware). Át tudja alakítani saját áramköreit. Bár a felnőtt agy nem olyan rugalmas, mint a gyermeki, ennek ellenére megdöbbentő mértékben megőrzi képességét az alkalmazkodásra és a változásra. Amint az előző fejezetekben láttuk, mindannyiszor, amikor megtanulunk valamit - legyen az London térképe vagy a lefordított poharak tornyokba rakosgatása - az agy megváltoztatja önmagát. Ez a formálhatóság az agynak az a tulajdonsága, amelyik lehetővé teszi a technológiánk és a biológiánk összeházasítását.

KÜLSŐ ESZKÖZÖKET KAPCSOLUNK HOZZÁ

Egyre nagyobb sikerrel tudunk különféle szerkezeteket közvetlenül a testünkhöz kapcsolni. Talán észre sem vesszük, de napjainkban sok százezer embertársunk él közöttünk mesterséges hallással vagy látással.

A cochleáris implantátumnak nevezett eszköz közvetlenül a hallóidegbe továbbítja azokat az elektromos jeleket, amelyeket egy külső mikrofon a felfogott hangok digitalizálásával állít elő. Hasonlóképpen, a retinaimplantátum egy kamera jeleit digitalizálja, majd a jeleket elektródák hálózatán keresztül közvetlenül a szem mögötti látóidegbe juttatja. Ezek az eszközök a világ minden részén visszaadják a siket vagy vak embereknek az érzékelés élményét.

MESTERSÉGES HALLÁS ÉS LÁTÁS

A cochleáris implantátum megkerüli a fül biológiai problémáit, és a hangoknak megfelelő elektromos jeleket közvetlenül az ép hallóidegbe juttatja, vagyis abba az agyhoz vezető adatkábelbe, amelyik elektromos impulzusokat küld az azokat dekódoló hallókéregbe. A beültetett eszköz felfogja a külvilágból érkező hangokat, amelyeket tizenhat parányi elektróda segítségével küld a hallóidegbe, A hallás élménye nem jelenik meg a beültetés után azonnal: a páciensnek meg kell tanulnia a jelek révén az agyba jutó ismeretlen dialektus értelmezését. Az egyik páciens, Michael Chorost, akinek cochleáris implantátumot ültettek be, így számolt be a tapasztalatairól:

„Amikor egy hónappal a műtét után bekapcsolták a készüléket, az első mondat, amelyet meghallottam, így hangzott: ‘Zzz regzzzz?’ Agyam fokozatosan megtanulta, hogyan kell értelmezni ezeket a különös jeleket. Hamarosan a Zzz regzzzz' számomra már azt jelentette, hogy 'Mit reggeliztél?’ Egy hónap gyakorlás után már nemcsak telefonálni tudtam újra, hanem zajos bárokban és kávézókban is tudtam beszélgetni.''

A retinaimplantátumok hasonló elven működnek. Az implantátum parányi elektródái megkerülik a fényérzékeny réteget, és helyettesítik annak eredeti funkcióját, vagyis az elektromos aktivitás apró szikráit bocsátják ki. Ezeket az implantátumokat rendszerint olyan szembetegségek esetén alkalmazzák, amelyeknél a szem hátsó oldalán lévő fényérzékeny sejtek károsodtak, visszafejlődtek, de a látóideg sejtjei épek maradtak. Bár az implantátum jelei nem pontosan olyanok, mint amilyenekhez a látórendszer hozzászokott, tanulással elsajátítható, hogyan lehet kivonni a jelekből a látáshoz szükséges információt.

Korábban nem mindig volt egyetértés abban, hogy ez a megoldás működőképes. Amikor ezek a technológiák először megjelentek, sok kutató kételkedett a sikerükben; úgy vélték, hogy az agy huzalozása olyan pontosan és célratörően van beszabályozva, hogy nem egyértelmű, kialakulhat-e értelmes párbeszéd a fém elektródák és az élő sejtek között. Képes lehet-e az agy megérteni a durva, nem biológiai eredetű jeleket, vagy azok csak összezavarják a működését?

Mint kiderült, az agy meg tudja tanulni ezeknek a jeleknek az értelmezését. Az agy számára az implantátumokhoz való hozzászokás nagyjából olyan feladat, mint egy új nyelv elsajátítása. Eleinte az idegen eredetű elektromos jelek felfoghatatlanok, a neuronhálózat azonban idővel képessé válik arra, hogy a bejövő adatokból kihámozza az értelmes mintákat. Bár a bejövő jelek durvák, az agy megtalálja a módját, ahogyan értelmezni tudja azokat. Megkeresi a szabályos mintázatokat, és összeveti azokat a más érzékszervekből érkező jelekkel. Ha található valamilyen minta a bejövő adatokban, akkor az agy megkeresi azt - és miután néhány hétig gyűjtögeti az információkat, azok kezdenek értelmet nyerni. Bár az implantátumok a természetes érzékszerveink által küldöttektől némileg eltérő jeleket adnak, az agy mégis kitalálja, hogyan tudja ezekből megszerezni az információt.

KAPCSOLD ÖSSZE ÉS JÁTSSZ: A KÜLSŐ ÉRZÉKELÉS JÖVŐJE

Az agy rugalmassága újszerű bemenő adatok értelmezését is lehetővé teszi. Milyen érzékelési lehetőségek nyílnak meg ezáltal számunkra?

Alapvető érzékszerveink adott készletével jövünk a világra: hallás, tapintás, látás, szaglás és ízlelés, de emellett más tényezőket is érzékelünk, például az egyensúlyt, a rezgést és a hőmérsékletet. Az érzékszerveink azok a kapuk, amelyeken keresztül összegyűjtjük a külvilágból érkező jeleket.

Amint azonban az előző fejezetben láttuk, ezekkel az érzékszerveinkkel csak a világ jelenségeinek parányi töredékét vagyunk képesek felfogni. Mindazok az információforrások, amelyek érzékelésére nincs megfelelő érzékszervünk, elérhetetlenek maradnak számunkra.

Az érzékszerveinket „kapcsold össze és játssz” eszközöknek tekinthetjük. A lényeg az, hogy az agy nem tudja, de nem is törődik vele, honnan származnak a beérkező adatok. Bármilyen információ érkezik, az agy kitalálja, mit kezdjen vele. Ebben az összefüggésben az agyat általános célú számítógépnek tekinthetjük, amely azzal dolgozik, amit beléje táplálunk. Ezen elképzelés szerint a Természetnek csak egyszer kellett kitalálnia az agy működésének alapelveit - ezt követően az agy „szabad kezet kapott”, hogy új bemenő csatornákat állítson össze és tervezzen meg.

Ennek lett az az eredménye, hogy az általunk ismert és szeretett érzékszerveink nem többek ki-be kapcsolható eszközöknél. Kapcsoljuk be őket, és az agy működni kezd. Ebben a rendszerben az evolúciónak nem kell minduntalan újraterveznie az agyat, elég csak a perifériákat megváltoztatni, az agy pedig majd kitalálja, melyiket hogyan kell használni.

Elég, ha például körülnézünk az állatvilágban, hogy lássuk, a perifériák milyen széles körét képes az állati agy használni. A kígyóknak hőérzékelőjük van. Az elektromos késhalak elektroszenzoraik segítségével értelmezni tudják a helyi elektromos tér változásait. A tehenek és a madarak a Föld mágneses teréhez képest tájékozódnak. Egyes állatok látják az ibolyántúli sugarakat, az elefántok a nagyon távoli hangokat is meghallják, míg a kutyák az illatok gazdagságát érzékelik. Az utolsó simításokat a természetes kiválasztódás olvasztótégelye végzi, de a felsoroltak csak ízelítőt adnak abból, milyen sokféle módot találtak a gének arra, hogy a külvilágból érkező adatokat a belső világba továbbítsák. Végeredményben az evolúció olyan agyat alkotott, amelyik a valóság sok különböző szeletét képes felfogni.

Ennek azt a következményét szeretném hangsúlyozni, hogy az általunk megszokott érzékszervek semmilyen szempontból sem különlegesek vagy alapvetőek. Ezek egész egyszerűen azért ilyenek, mert ezt örököltük az evolúciós kényszerek hosszú és bonyolult történetének eredményeképpen. Nem kell azonban ragaszkodnunk hozzájuk.

Ennek az elvnek a legfontosabb bizonyítéka az érzékszervek helyettesítésének nevezett elgondolás, ami azt jelenti, hogy az érzékszervi információkhoz szokatlan érzékszervi csatornákon keresztül is hozzájuthatunk, például tapintással tudunk látni. Az agy kitalálja, mit kezdjen a beérkező információval, mert nem törődik azzal, hogyan találta meg az adott információ a hozzá vezető utat.

Az érzékszervek helyettesítése sci-fiként hangzik, valójában azonban jól megalapozott módszerről van szó. Első szemléltetését a Nature című folyóiratban már 1969-ben publikálták. Abban a cikkben az agykutató Paul Bach-y-Rita bemutatta, hogy vak kísérleti alanyok képesek „látni” a tárgyakat - még akkor is, ha a vizuális információt szokatlan módon juttatták el hozzájuk. A vak alanyokat egy módosított fogorvosi székbe ültették, egy kamerából érkező jeleket pedig a hátuk alsó része mögött elhelyezett apró pöckölt elmozdulásává alakították át. Másképp fogalmazva, ha a kamera elé egy kört tettek, akkor az alany egy kört érzékelt a hátával. Ha a kamerát egy arcra irányították, akkor a kísérlet résztvevője egy arcot érzékelt a hátával. Elképesztő, de a vak emberek értelmezni tudták a számukra így közvetített tárgyakat, sőt még a feléjük közeledő objektumok méretének növekedését is érzékelték. Bizonyos értelemben tehát megtanultak a hátukkal látni.

Az érzékszervek helyettesítésének ezt az úttörő példáját később számtalan további kísérlet követte. Az ötlet modern formába öntését jelenti például az, amikor a videojeleket hanghullámokká alakítják, vagy a homlokra vagy a nyelvre irányított apró ütések formájában közvetítik az alany felé.

Az utóbbira példa a postabélyeg méretű, BrainPortnak („agykapunak”) nevezett eszköz, amelyik gyenge elektromos impulzusokat ad át a nyelvnek a rá helyezett kicsiny rácson keresztül. A vak alany napszemüveget visel, amelyhez miniatűr kamerát kapcsolnak. A kamera pixeljeiben érzékelt jelet a nyelvre továbbított elektromos impulzusokká alakítják, így az eszközt használó személy olyasfajta bizsergést érez a nyelvén, mintha szénsavas italt venne a szájába. A vakok elég jól el tudják sajátítani a BrainPort használatát, segítségével ki tudják kerülni az útjukba kerülő akadályokat, vagy be tudnak dobni egy labdát a kosárba. Egy vak sportember, Erik Weihenmayer sziklamászáshoz használja a BrainPortot, a szirtek és a hasadékok helyét a nyelvén kialakuló minta alapján érzékeli.

Őrültségnek hangzik, hogy valaki a nyelvével „lát”, de ne felejtsük el, hogy maga a látás nem egyéb, mint elektromos jelek sorozata, amelyek behatolnak a koponya sötét üregébe. Egészséges embernél ez a behatolás a látóidegen keresztül történik, de nincs okunk kizárni azt a lehetőséget, hogy ez más idegpályákon keresztül is létrejöhet. Amint az érzékszervek helyettesítése bizonyítja, az agy minden bejövő adatot befogad, azután kitalálja, mit kezdjen vele.

A laboratóriumomban végrehajtott egyik projekt keretében megépítettünk egy, az érzékszervi helyettesítést lehetővé tevő eszközt. Egy testen hordható eszközt készítettünk, amelynek a „változó külső érzékelést rezgéssé alakító mellény”, röviden VEST nevet adtuk. (A bonyolult megnevezést - angolul Variable Extra-Sensory Transducer — úgy találták ki, hogy rövidítése utaljon az alakjára: vest = mellény — a fordító megjegyzése.) A ruha alatt feltűnésmentesen viselhető VEST felületét apró, rezgő motorok borítják. Ezek a motorok az adatfolyamot a törzsnek átadott, dinamikus rezgési mintákká alakítják. Kísérleteinkben a VEST-et arra használtuk, hogy a siketeknek megadjuk a hallás lehetőségét.

Körülbelül ötnapi gyakorlás eredményeképpen a siketen született emberek helyesen tudták értelmezni a kimondott szavakat. Bár kísérleteink még csak a kezdeti szakaszban tartanak, azt reméljük, hogy a VEST néhány hónapig tartó viselése után használói közvetlen érzékelési élményhez juthatnak - ami lényegében a hallás megfelelője.

A VEST

Hogy érzékszervi helyettesítést biztosítsunk a siketeknek, végzős tanítványommal, Scott Novichkal együtt elkészítettük a VEST-et. Ez a hordható technikai eszköz felfogja a környezetből érkező hangokat, és azokat a mellénybe épített, apró motorok rezgése formájában a törzs különböző részeire továbbítja. A motorok a hang frekvenciájának megfelelő mintát aktiválnak. Ezzel a módszerrel a hangot rezgési mintává tudjuk transzformálni,

Eleinte a rezgési mintáknak semmi értelmük sincs. Kellő gyakorlás után azonban az agy rájön, mit kell kezdeni ezekkel az adatokkal. A siket páciensek megtanulják, hogyan kell a törzsön megjelenő bonyolult rezgési mintákat átalakítani a kimondott szavak megértésévé. Az agy megtanulja, hogyan kell tudattalanul értelmezni a mintákat, éppúgy, ahogy a vak emberek különösebb erőfeszítés nélkül el tudják olvasni a Braille-írásos szövegeket.

A VEST alapvetően változtathatja meg a siketek közösségének életét. Ellentétben a cochleáris implantátummal, itt nincs szükség sebészi beavatkozásra. Ráadásul az eszköz hússzor olcsóbb, ami reményt ad a tömeges elterjedésére.

Távlati célunk a VEST-tel az, hogy az eszköz a hangon kívül bármilyen más beérkező információ agyba továbbításához is platformként szolgáljon.

A VEST működését bemutató videók az eagleman.com honlapon tekinthetők meg.

Furcsán hangzik, hogy valaki a törzsére érkező rezgési minták alapján halljon. Ám akárcsak a fogorvosi szék vagy a nyelvre helyezett rács esetében, a trükk itt is ugyanaz: az agy nem törődik vele, honnan jön az információ, csak az a lényeg, hogy hozzájusson.

AZ ÉRZÉKSZERVEK BŐVÍTÉSE

Az érzékszervek helyettesítése nagyszerű lehetőség a tönkrement érzékszervek funkciójának kiváltására - de vajon a helyettesítésen túl felhasználható-e ugyanez a technológia érzékszerveink tárházának bővítésére? Ebből a célból tanítványaimmal együtt az emberi érzékszervek készletét újabbakkal próbáljuk kiegészíteni, hogy bővítsük a világról megszerezhető tapasztalatainkat.

Gondoljunk arra, hogy az interneten keresztül érdekes adatok petabájtjai áramlanak, de ebből mi csak ahhoz az információhoz férünk hozzá, amelyet telefonunk vagy számítógépünk képernyője megjelenít számunkra. Mi történne, ha ezek az adatok valós időben átáramolhatnának a testünkön, miáltal közvetlen tapasztalatokra tehetnénk szert a világról? Más szavakkal, mi lenne, ha éreznénk az adatokat? Ezek az adatok az időjárástól a tőzsdei hírekig bármire vonatkozhatnának. Lehetnének Twitter-üzenetek, a repülőgép pilótafülkéjéből érkező, vagy valamelyik állam vagy gyár állapotára vonatkozó adatok - de mindegyik valamilyen vibrációs nyelven lenne kódolva, amelynek megértését az agyunk elsajátítaná. Miközben a napi munkánkat végeznénk, közvetlenül értesülhetnénk arról, esik-e az eső száz kilométerre tőlünk, vagy fog-e havazni holnap. Vagy kifejleszthetnénk magunkban azt az ösztönt, amelyik megsúgja, merre tartanak a tőzsdei folyamatok, így tudattalanul is követhetnénk a világgazdaság folyamatait. Érezhetnénk például, mi folyik a Twitter világában, és ily módon bekapcsolódhatnánk fajunk tudatosságába.

Mindez sci-fiként hangzik, bár eddig még meg sem próbáltuk, mégsem a túl távoli jövő zenéje - ami annak köszönhető, hogy az agy képes a különböző minták értelmezésére. Ez az a trükk, amelynek segítségével eligazodunk a bonyolult adatok között, és azokat beépítjük a világról az érzékszerveink útján szerzett tapasztalataink közé. Amikor elolvassuk ezt az oldalt, úgy érezzük, mintha az információt különösebb erőfeszítésünk nélkül magunkévá tennénk. Az olvasással ellentétben azonban az érzékszervek kiegészítése révén új információkat szerezhetünk a világról, anélkül, hogy ez tudatos közreműködésünket igényelné.

Pillanatnyilag nem tudjuk, hol van a határa - sőt még azt sem, van-e egyáltalán határa - annak, mennyi adatot képes befogadni az agy. Az azonban világos, hogy már nem egyszerűen a természetben létrejött fajok egyike vagyunk, amelyik arra vár, hogy az érzékszervei evolúciós időskálán alkalmazkodjanak a környezetéhez. A jövőben egyre kiterjedtebben fogjuk megtervezni saját, a világgal kapcsolatot teremtő érzékszervi portáljainkat. Bekapcsoljuk magunkat egy kiterjesztett érzékszervi valóságba.

HOGYAN TEHETÜNK SZERT JOBB TESTRE?

A világ érzékelése csak a történet egyik fele. A másik fele az, ahogyan kölcsönhatásba lépünk a világgal. Ugyanúgy, ahogy mostanában tesszük meg az első lépéseket érzékszerveink módosításának irányába, kihasználhatjuk-e az agy rugalmasságát olyan szintig, hogy azt is módosítsuk, ahogyan elérjük és megérintjük a világot?

Találkozzanak Jan Scheuermannal. Egy ritka genetikai rendellenesség, az úgynevezett spinocerebelláris ataxia (mozgászavar) miatt károsodtak a gerincvelő idegei, amelyek az agy és az izmok közötti összeköttetésről gondoskodnak. A nő érzi a testét, de nem tudja mozgatni. Ő így fejezi ezt ki: „az agyam azt mondja: »emeld fel a karodat«, de a karom azt válaszolja: »nem hallom, amit mondasz«”. Teljes bénultsága miatt ideális alany ahhoz az új vizsgálathoz, amelyik a Pittsburgh-i Orvosi Egyetemen folyik.

Az egyetem kutatói két elektródát ültettek be a nő agyának mozgatókérgébe, vagyis az utolsó állomásba, ahonnan az agyból induló jelek elindulnak a gerincvelőn keresztül a karizmokig. Folyamatosan figyelik a kéregben képződő elektromos jeleket, azokat egy számítógépbe továbbítják, amelyik megpróbálja értelmezni a nő szándékait. Ezután a kimenő jellel a világ legfejlettebb mesterséges karját mozgatják.

Amikor Jan szeretné megmozdítani a robotkart, akkor egyszerűen a kar mozgására gondol. Miközben mozgatja a kart, harmadik személyben utasításokat ad neki: „Menj fel! Menj le, lejjebb, még lejjebb! Menj jobbra! Fogd meg! Engedd el!” A kar pedig végrehajtja az utasításokat. Bár a parancsokat hangosan mondja ki, erre nem lenne szükség. Közvetlen fizikai kapcsolat van ugyanis az agya és a karja között. Jan elmondja, hogy az agya nem felejtette el, hogyan kell mozgatni a karját, annak ellenére, hogy ezt a műveletet már tíz éve nem tudja végrehajtani. „Olyan ez, mint a biciklizés”, mondja.

Jan ügyessége egy olyan jövő felé mutat, amelyikben a technológiát már nemcsak végtagok vagy szervek pótlására fogjuk használni, hanem azok feljavítására, vagyis testi képességeink ki-terjesztésére is; az esendő emberi szinttől valamilyen tartósabb megoldás felé haladunk. Jan robotkarja csak az első jele annak a bionikus kornak, amelyben a velünk született bőrnél, izmoknál és törékeny csontoknál sokkal erősebb és tartósabb szerkezeteket leszünk képesek irányítani. Egyebek között ez új lehetőségeket nyit az űrrepülésben, amire gyenge testünk kevéssé alkalmas.

A végtagok pótlásán túl az agy és a gépek közötti közvetlen kapcsolatot megteremtő technológia ígér még különlegesebb lehetőségeket. Képzeljük el, hogy testi képességeinket felismerhetetlen mértékben kiterjesztjük. Első lépésként nézzük a következő ötletet: mi történne, ha agyunk elektromos jelei segítségével vezeték nélkül irányítani tudnánk a szobában lévő gépet? Képzeljük el, amint az íméljeinkre válaszolunk, miközben agyunk mozgatókérgével a gondolati erővel irányítható porszívónak adunk utasításokat. Első pillantásra az ötlet kivitelezhetetlennek tűnik, de ne felejtsük el, hogy az agy nagymestere a feladatok háttérbeli végrehajtásának, ami nem igényli tudatos közreműködésünket. Gondoljuk csak meg, milyen könnyedén vezetünk autót, miközben útitársunkkal beszélgetünk és a rádió gombját csavargatjuk.

Ha megfelelő, vezeték nélküli technikával működő interfészt alakítunk ki az agy és a gép közti kapcsolatra, akkor nincs akadálya, hogy nagyobb gépeket, például darukat vagy emelővillás targoncákat is távolból, a gondolatainkkal irányítsunk, ugyanúgy, ahogy oda sem figyelve ásogatunk a kertben vagy gitározunk. Az így végzett munkát segíthetik az érzékszerveinken keresztül érkező visszajelzések, ami történhet vizuálisan (figyeljük, merre megy a gép, amelyet irányítunk), de az erre vonatkozó adatok akár közvetlenül is bejuttathatok a szomatoszenzoros kéregbe (érezzük, merre megy a gép). Az ilyen újszerű „végtagok” irányítása gyakorlást igényel, és eleinte szokatlannak tűnhet, mint ahogy a csecsemő is csak hónapok alatt tanulja meg, hogyan tud a kezével és a lábával finom mozdulatokat végezni. Egy idő után az ilyen gépek ténylegesen a kiterjesztett végtagjainkká válnak, amelyek hidraulikus vagy más megoldások révén hihetetlen erőt kölcsönöznek a használójuknak. Attól kezdve testünk egyszerű kiterjesztéseként, újabb végtagunkként használhatjuk őket.

Nem ismerünk elméleti határt arra nézve, milyen jeleket képes az agy befogadni. Így tetszésünk szerinti fizikai testet vagy a világgal való bárminemű kapcsolatot elérhetünk. Nincs okunk feltételezni, hogy valamelyik ilyen kiterjesztésünk ne teljesíthetné a feladatát a világ túlsó felén, vagy ne gyűjthetne köveket a Holdon, miközben mi itt a Földön a szendvicsünket majszoljuk.

A test, amellyel megszületünk, valójában csak az emberiség első lépcsőfoka. A távolabbi jövőben nemcsak fizikai testünket fogjuk kiterjeszteni, hanem alapvetően megváltoztathatjuk az éntudatunkat. Ahogy új érzékszervi tapasztalatokra teszünk szert, és új testeket vonunk az irányításunk alá, úgy változik meg alapjaiban az egyéniségünk: fizikai lehetőségeink fogják meghatározni, mit érzünk, hogyan gondolkodunk és kik vagyunk. A hagyományos érzékszervek és a hagyományos test korlátaitól megszabadulva más emberré válunk. Az ük-ük-ük-ükunokáink talán majd megpróbálják megérteni, kik voltunk, és mi volt a fontos számunkra. Onnan nézve azonban mi valószínűleg több hasonlóságot mutatunk kőkorszaki őseinkkel, mint kései utódainkkal.

ÉLETBEN MARADNI

Éppen csak elkezdtük kiterjeszteni az emberi test képességeit, de tulajdonképpen mindegy, mennyire sikerül ezt megtennünk, hiszen van egy nagy bökkenő, amelyet nehéz kikerülni: agyunk és testünk fizikai anyagból épül fel. Az viszont leépül és elpusztul. Elérkezik az a pillanat, amikor a neurális tevékenységünk leáll, és abban a pillanatban véget ér a tudatos létünk dicsőséges kalandja. Nem számít, ki az ismerősünk és mit teszünk: ez mindannyiunk sorsa. Valójában ez minden élőlény sorsa, de egyedül az ember olyan szokatlanul előrelátó, hogy szenved ettől a gondolattól.

Nem mindenki törődik azonban bele ebbe a szenvedésbe; vannak, akik úgy döntöttek, felveszik a harcot a halál ellenében. A tudósok néhány szétszórt csoportja érdeklődik csak aziránt, hogy biológiai működésünk pontosabb megértése halandóságunk kérdését is érintheti. Mi történne, ha a jövőben nem feltétlenül kellene meghalnunk?

Amikor barátomat és tanítómesteremet, Francis Cricket elhamvasztották, elgondolkoztam azon, hogy micsoda szégyen, amint neuronjai a lángok martalékává válnak. Az az agy a XX. századi biológia egyik legnagyobb alakjának minden tudását, bölcsességét és szellemét magába zárta. Élete minden eredménye - emlékei, képessége a zseniális meglátásokra, humorérzéke - az agya fizikai struktúrájában lakozott, és mindenki beletörődött, hogy ezt a szervet ki kell dobni, csak azért, mert a szíve felmondta a szolgálatot. Kíváncsi lettem arra, vajon megőrizhető-e valahogy az agyában tárolt információ. Ha megőriznénk az agyat, akkor visszahozhatnánk az életbe valakinek a gondolatait és a személyiségét?

Az Alcor Életmeghosszabbító Alapítvány immár ötven éve olyan módszerek kifejlesztésén dolgozik, amelyekkel hitük szerint a ma élő emberek valamikor a jövőben elkezdhetnek egy új életciklust. A szervezet jelenleg 129 ember testét tárolja olyan alacsony hőmérsékletre hűtve, ami megállítja a test biológiai megsemmisülését.

A mélyhűtve megőrzés a következőképpen működik. Első lépésként az érintett személy átruházza az életbiztosítása kedvezményezettségét az alapítványra. A halál bekövetkeztének jogszerű megállapítása után riasztják az Alcort. A helyben működő csoportjuk sietve kezelésbe veszi a testet.

A csoport haladéktalanul jeges fürdőbe meríti a holttestet. A krioprotektív átöblítésnek (krioprotektív perfúzió) nevezett folyamatban tizenhat különböző vegyi anyagot áramoltatnak át a testen, hogy megóvják a sejteket a lehűtés közben. Ezután a testet a lehető leggyorsabban áthelyezik az Alcor műveleti helyiségébe, ahol a folyamat utolsó lépéseit hajtják végre. Számítógéppel vezérelt ventilátorokkal rendkívül alacsony hőmérsékletű nitrogén gázt áramoltatnak a test körül, így hűtik le. A cél az, hogy a test minden részének hőmérséklete minél hamarabb -124 °C alá süllyedjen, de eközben ne képződjenek jégkristályok. A folyamat mintegy három óra hosszat tart, amelynek végére a test „megüvegesedik”, vagyis elér egy stabil, jégmentes állapotot. Ezután a következő két hétben a testet egészen -196 °C-ig tovább hűtik.

Nem minden ügyfelük választja egész teste lefagyasztását. Kevésbé költséges megoldás, ha egyszerűen csak a fejet őrzik meg. A fej törzstől való elválasztását műtőasztalon végzik, a vért és más testnedveket kimossák, és akárcsak a teljes testüket lefagyasztató ügyfelek esetében, olyan folyadékot töltenek a helyére, amely a helyükön tartja a szöveteket.

JOGI ÉS BIOLÓGIAI HALÁL

Valakit akkor nyilvánítanak jogi értelemben halottá, ha vagy az agya a klinikai halál állapotába került, vagy pedig a testében a légzés és a keringés visszafordíthatatlanul megszűnt. Az agyat akkor nyilvánítják hatottá, ha a magasabb rendű funkciók ellátását végző agykéreg mindenfajta aktivitása megszűnt. Az agy halála után a létfontosságú életfunkciók fenntarthatok például szervadományozás vagy az egész test adományozása céljából, ami döntő jelentőségű a testek jogi halál utáni, fagyasztva megőrzésével foglalkozó Alcor Alapítvány szempontjából. Ha semmilyen beavatkozás sem történik, akkor viszont bekövetkezik a biológiai halál, ami az egész testben együtt jár a sejtek pusztulásával, így a különböző szervekben és az agyban is, ami azt jelenti, hogy a szervek a továbbiakban már nem alkalmasak átültetésre. A vérkeringési rendszer szállította oxigén hiányában rövid időn belül megkezdődik a testi sejtek pusztulása. Ha a testet és az agyat a lehető legépebb állapotában meg akarjuk őrizni, akkor amilyen gyorsan csak lehet, meg kell állítani, vagy legalább le kell lassítani a sejthalált. Emellett a test lehűtése közben meg kell akadályozni a jégkristályok képződését, amelyek szétroncsolnák a sejtek finom belső struktúráját.

Az eljárás végeztével a testeket hatalmas, rozsdamentes acélból készült tartályokban (amelyek egyfajta Dewar-palackok) ultrahideg folyadékba merítik. Ezután hosszú ideig ott maradnak; ma még senki a világon nem tudja, hogyan lehet ezeket a lefagyasztott embertársainkat sikeresen felolvasztani és újraéleszteni. Nem ez a lényeg azonban. Azt remélik, hogy egyszer majd odáig jut a technika fejlődése, hogy ezek az emberek kellő körültekintéssel felolvaszthatok lesznek, és új életre kelhetnek. A távoli jövő civilizációja - feltételezik - már ismerni fog olyan eljárásokat, amelyekkel gyógyítani lehet azokat a betegségeket, amelyek elpusztították ezeket a testeket és véget vetettek az életüknek.

Az Alcor ügyfelei tisztában vannak azzal, hogy talán soha nem születik meg az a technológia, amellyel életre lehet őket kelteni. A testüket az Alcor Dewar-palackjaiba meríttető emberek hatalmas hittel remélik és álmodnak arról, hogy egy szép napon valóra válik az a technológia, amelyik lehetővé teszi testük felolvasztását és új életre keltését, ezzel második esélyt adva számukra az életre. A vállalkozás egyfajta szerencsejáték, ahol a tét az, hogy valamikor a jövőben megszületik-e a szükséges technológia. Beszéltem a közösség egyik tagjával (aki arra vár, hogy ha eljön az idő, akkor az ő teste is egy Dewar-palackba kerüljön), ő egyfajta fogadásként tekintett az egész koncepcióra. Rámutatott azonban arra, hogy így legalább a nullánál egy hajszállal nagyobb esélye van arra, hogy szembeszálljon a halállal - ami, ismerjük el, mégiscsak éppen egy hajszállal több annál, amennyi nekünk, többieknek osztályrészül jutott.

Dr. Max More, a létesítmény üzemeltetője nem használja a „halhatatlanság” szót. Ehelyett inkább arról beszél, hogy az Alcor egy második esélyt ad az embereknek az életre, és talán arra is, hogy évezredekkel tovább éljenek. Addig viszont az Alcor a végső nyughelyük.

DIGITÁLIS HALHATATLANSÁG

Nem mindenki őriztetné meg lefagyasztva a testét, még akkor sem, ha szívesen venné az élete meghosszabbítását. Másokat más irányba hajt a kíváncsiság: mi lenne, ha találnánk valamilyen más módszert, hogy hozzáférjünk az agyban tárolt információhoz? Nem kellene az elhunytat visszahozni az életbe, hanem meg kellene találni annak a módját, hogy közvetlenül kiolvashassuk az adatokat. Hiszen végső soron az agy szubmikroszkopikus szerkezete tárolja minden tudásunkat és emlékünket - miért ne lehetne ezt a könyvet megfejteni és elolvasni?

Lássuk, mire lenne szükség ehhez! Először is egy rendkívüli teljesítőképességű számítógépre, hogy tárolni tudjuk azt az óriási mennyiségű részletes adatot, amelyet egyetlen agyból kiolvashatunk. Szerencsére az exponenciális ütemben növekedő számítástechnikai kapacitásunk bizakodásra adhat okot. Az elmúlt húsz év alatt számítógépeink teljesítőképessége az ezerszeresére nőtt. A számítógépekben dolgozó chipek adatfeldolgozó képessége tizennyolc hónaponként megkétszereződik, és a tendencia a jövőben is folytatódik. Modern korunk technológiájának köszönhetően elképzelhetetlen mennyiségű adatot tudunk tárolni, és gigászi léptékű szimulációkat tudunk gépeinken lefuttatni.

Figyelembe véve a rendelkezésünkre álló számítógépes kapacitást, valószínűnek látszik, hogy egyszer majd elérkezik az az idő, amikor egy működő emberi agy teljes tartalmát átvihetjük egy számítógépbe. Nincs olyan elméleti akadály, amely kizárná, hogy ezt megtegyük. A lehetőséget azonban a realitások talaján állva kell szemlélnünk.

Az átlagos agyat körülbelül 86 milliárd neuron építi fel, amelyek mindegyike körülbelül tízezer kapcsolatot tart fenn. A neuronok speciális, az egyes emberekre egyedien jellemző módon kapcsolódnak egymáshoz. Tapasztalatainkat, emlékeinket, mindazt, ami a testünket alkotó anyagot a mi személyiségünkké teszi, az agysejtjeink között fennálló sok ezerbillió kapcsolat egyedi rendszere jeleníti meg. Ezt a mintát vagy kapcsolati térképet, amely messze nagyobb a felfoghatónál, összefoglalóan „konnektomnak” nevezzük. Ambiciózus vállalkozása keretei közt dr. Sebastian Seung Princetonban munkatársaival együtt a konnektom finom részleteinek feltérképezésén fáradozik.

A TECHNOLÓGIAI FEJLŐDÉS ÜTEME

Gordon Moore, az Intel számítástechnikai cég társalapítója 1965-ben előrejelzést készített a számítógépek teljesítőképességének várható növekedési ütemére. A Moore-törvényként ismertté vált összefüggés értelmében a tranzisztorok egyre kisebbek és pontosabban megmunkálhatok lesznek, ezért kb. kétévente megkétszereződik az egyetlen számítógépes chipben elhelyezhető tranzisztorok száma, ami a számítási teljesítmény időben exponenciális növekedését eredményezi. Moore előrejelzése az azóta eltelt évtizedekben érvényesnek bizonyult, és az exponenciális ütemben gyorsuló technológiai fejlődés alapjává vált. A számítógépiparban Moore törvényét használják a hosszú távú tervezéshez, és ennek alapján tűzik ki a technológiai fejlesztések céljait. Minthogy a törvény nem lineáris, hanem exponenciális technológiai fejlődést jósol, egyesek szerint az elkövetkező száz évben olyan fejlődés tanúi lehetünk, mint amekkora az elmúlt 20 000 évben következett be, Ilyen ütemű fejlődés esetén a ma ismert technológiák radikális fejlődésére számíthatunk.

Egy ilyen mikroszkopikus méretű és bonyolult rendszer belső kapcsolatainak feltérképezése mérhetetlenül nehéz. Seung réteges elektronmikroszkópiát használ. A módszer alkalmazásakor egy nagyon éles pengével vékony szeletek sorozatát vágják le az agyszövetből. (Jelenleg egerek agyát vizsgálják, nem emberi agyat.) Minden szeletet kis darabokra osztanak, ezeket a területeket tapogatják le a rendkívül nagy teljesítőképességű pásztázó elektronmikroszkóppal. Minden egyes letapogatás eredményeképpen egy-egy elektronmikroszkópos képet kapnak - ami az agy parányi területének százezerszeresen felnagyított képe. Ilyen felbontással már azonosíthatók az agy finom részletei.

Miután a szeletek képét összegyűjtötték a számítógépben, elkezdődhet a munka neheze. A nagyon vékony szeletekről készült képeken ki kell jelölni a sejtek határait - hagyományosan kézzel, de egyre inkább elterjednek az erre szolgáló számítógépes algoritmusok. Ezután a képeket egymás tetejére illesztik, és megpróbálják a felvételek sorozatán keresztül követni egy kiszemelt idegsejt körvonalait, hogy megkapják a képét a maga teljes, háromdimenziós gazdagságában. Kínkeserves munkával előáll a térbeli modell, elárulva, melyik neuron melyikekhez kapcsolódik.

A kapcsolatok sűrű erdeje mindössze néhány milliárdod méternyi átmérőjű, tehát nagyjából tűhegynyi kiterjedésű. Nem nehéz belátni, miért riasztó nagyságú feladat az emberi agy minden belső kapcsolatának teljes leképezése, így azt sem, hogy a feladat végrehajtására a közeljövőben nincs sok remény. Az adatmennyiség horribilis: egyetlen emberi agy architektúrájának nagy felbontású tárolásához zettabájtnyi kapacitásra lenne szükség. Ez annyi, mint a bolygónkon jelenleg digitálisan tárolt adatok együttes mennyisége.

A távoli jövőbe tekintve, tételezzük fel, hogy sikerül megkapnunk az ön konnektomját. De vajon elegendőe ez az információ az ön lényének visszaadásához? Hordoz ez az ön agyának összes áramköréről készített pillanatfelvétel tudatosságot - méghozzá az ön tudatosságát? Valószínűleg nem. Végül is az áramköri vázlat (amelyik megmutatja, mi mivel áll kapcsolatban) csak az egyik fele a működő agy varázslatának. A másik felét az az elektromos és kémiai tevékenység adja, amely ezeken a kapcsolatokon keresztül zajlik. A gondolkodás, az érzelmek és a tudatosság alkímiája mind ebből a másodpercenként sok trillió, az agysejtek közötti kapcsolatból bukkan elő: a különböző vegyületek kibocsátásából, a fehérjék alakváltozásaiból, és az elektromos aktivitásnak a neuronok axonjai mentén tovahaladó hullámaiból.

Gondoljunk a konnektom hatalmas méretére, majd szorozzuk meg ezt azzal a rengeteg eseménnyel, amelyek egyetlen másodperc alatt egyetlen ilyen kapcsolaton keresztül lejátszódnak - és akkor már elkezdjük kapiskálni a probléma nagyságrendjét. Szerencsétlenségünkre az ilyen nagyságrendű rendszerek felfoghatatlanok az emberi agy számára. Szerencsénkre viszont a rendelkezésünkre álló számítási kapacitás a megfelelő irányban fejlődik ahhoz, hogy egyszer majd megnyíljék a rendszer szimulációjának a lehetősége. A következő kihívást az jelenti, hogy nem elég az információt kiolvasni, a rendszert működtetni is szeretnénk.

Pontosan egy ilyen szimulációt szeretnének elvégezni Svájcban a Lausanne-i Szövetségi Műszaki Egyetem (EPFL) kutatói. Céljuk az, hogy 2023-ra elkészítsenek egy szoftvert és hardvert, amelyik képes az emberi agy egészének a szimulációjára. Az „Emberi agy projekt” ambiciózus kutatási vállalkozás, amelynek keretében az egész világ idegtudományi laboratóriumaiból adatokat gyűjtenek - beleértve az egyes sejtekre (azok tartalmára és struktúrájára), valamint a konnektomra vonatkozó adatokat és a neuronok csoportjainak nagyléptékű aktivitási mintáira vonatkozó információkat. Lassacskán minden, valahol a világon elvégzett újabb kísérlet, új felfedezés egy-egy újabb, apró elemet tesz hozzá ehhez az irdatlan méretű puzzle-hoz. Az „Emberi agy projekt” célja az, hogy struktúrájuk és viselkedésük részleteiben reális neuronokkal tudják szimulálni az agy működését. Hiába támogatja azonban a kísérleteket az Európai Unió eurómilliárdokkal, és hiába a nagyszabású terv, az emberi agy még így is megközelíthetetlen marad. A kutatók jelenlegi célja egyelőre csak a patkány agyának szimulációja.

A RÉTEGENKÉNT VIZSGÁLÓ PÁSZTÁZÓ ELEKTRONMIKROSZKÓP ÉS A KONNEKTOM

A környezetből érkező jeleket az érzékszervek elektrokémiai jelekké alakítják, amelyeket az idegpályák az agyba továbbítanak. Ez az első lépése annak a folyamatnak, amellyel az agy hozzájut a testen kívüli világból származó információkhoz.

Az egymással összeköttetésben álló neuronok sűrű dzsungelének feltérképezéséhez különleges technológiára és a világ legélesebb késére van szükség. A „rétegenként vizsgáló pásztázó elektronmikroszkópiának” (serial block-face scanning electron microscopy) nevezett módszer nagy felbontású, 3D képet alkot az agyszövet vékony szeleteinek teljes neurális hálózatáról. Ez az első olyan módszer, amellyel nanométeres (egymilliárdod méter) léptékben tudunk 3D képet kapni az agyról.

Mint egy nagyon finom szeletelő, a pásztázó elektronmikroszkóp belsejében elhelyezett, nagy pontosságú gyémánt penge egymás után ultravékony rétegeket vág le az agyszövet készülékbe helyezett parányi tömbjéből. Minden egyes réteget letapogatnak az elektronmikroszkóppal, ezekből áll össze az a „filmszalag", amelynek minden egyes kockája egy-egy agyszövetréteg képe. Ezeket a „filmkockákat” aztán digitálisan egymás fölé illesztik, így áll elő az eredeti minta nagy felbontású, 3D modellje.

Az alakzatokat szeletről szeletre követve, előáll az egymással keresztül-kasul kapcsolatban álló neuronok dzsungelének modellje. Abból kiindulva, hogy egy átlagos neuron 4-100 milliárdod méter hosszú, és 10 000 különböző nyúlványa van, a teljes feltérképezés félelmetes feladat. A teljes emberi konnektom feltérképezése várhatóan több évtizedig tart.

Még csak a kezdetén járunk a teljes emberi agy feltérképezésének és szimulációjának, de nincs elméleti akadálya, hogy egyszer majd elérjük ezt a célunkat. Felmerül azonban egy kulcsfontosságú kérdés: lesz-e az agy működő szimulációjának tudata? Ha a részleteket helyesen ragadjuk meg és szimuláljuk, akkor egy érző lényt fogunk-e látni? Fog-e gondolkozni, és lesz-e öntudata?

SZÜKSÉG VAN-E A FIZIKAI ANYAGRA A TUDATOSSÁGHOZ?

Ugyanúgy, ahogy a számítógépes programok különböző gépeken futtathatók, elképzelhető, hogy az elmét szimuláló szoftver is lefuttatható más platformokon. Gondoljuk végig például a következő lehetőséget: mi lenne, ha maguk a biológiai neuronjaink semmilyen értelemben sem lennének különlegesek, hanem az határozná meg a személyiséget, ahogyan ezek a neuronok egymással kommunikálnak? Ezt az eshetőséget az agy számítógépes hipotéziseként ismerjük. Az elképzelés szerint nem a neuronok, a szinapszisok és az egyéb biológiai anyagok a lényeges összetevők, hanem azok a műveletek, amelyeket éppen végrehajtanak. Előfordulhat, hogy nem is az agy fizikai mivolta az érdekes, hanem az, amit csinál.

Ha a feltevés helyesnek bizonyul, akkor az agy szimulációját elméletileg bármilyen közegen lefuttathatjuk. Amíg a számítások helyesen folynak, addig minden gondolatunk, érzelmünk és komplexitásunk az ebben az új anyagban folyó bonyolult kommunikáció eredményeképpen merül fel. Elméletileg a sejteket áramkörökre cserélhetjük, az oxigént pedig elektromossággal helyettesíthetjük: a közeg nem számít, feltéve, hogy az alkatrészek a megfelelő módon kapcsolódnak egymáshoz és előírásszerű közöttük a kölcsönhatás. Ily módon teljes értékű szimulációt „futtathatunk” a biológiai agy jelenléte nélkül. A számítógépes hipotézis értelmében egy ilyen szimuláció ténylegesen azonos lenne önnel.

A PATKÁNY AGYA

A patkány az emberi történelem legnagyobb részében az undorító állatok közé tartozott, a modern idegtudományban azonban a patkánynak (és az egérnek) a kutatás sok területén rendkívül fontos szerepe van. A patkánynak nagyobb az agya, mint az egérnek, de mindkettő fontos hasonlóságokat mutat az emberi aggyal - nevezetesen, hasonlóan szerveződik az agykéreg, az agynak az elvont gondolkodásban fontos szerepet betöltő külső rétege.

Az emberi agy külső rétege, az agykéreg, önmagába gyűrődik, hogy minél több férjen el belőle a koponyában. Ha egy átlagos felnőtt agykérgét kiterítenénk, akkor 2500 négyzetcentiméter lenne a területe, akkora, mint egy kisebb asztalterítő. A patkány agya ezzel ellentétben teljesen sima. A megjelenésében és a nagyságában szembeötlő különbség ellenére sejtszinten alapvető hasonlóságok mutatkoznak a két agy között.

Mikroszkóppal vizsgálva szinte lehetetlen egymástól megkülönböztetni a patkány és az ember egyetlen neuronját. A két agy huzalozása nagyjából hasonló, és mindkettő ugyanazon fejlődési szakaszokon megy át. A patkányok betaníthatok kognitív feladatok elvégzésére - az illatok megkülönböztetésétől a labirintusból kivezető útvonal megtalálásáig -, ami a kutatók számára lehetővé teszi, hogy speciális feladatok végrehajtása esetén összevessék a neurális aktivitás részleteit.

Az agy számítógépes hipotéziséről egyelőre nem tudjuk eldönteni, hogy helytálló-e. Végül is, a biológiai anyag tartalmazhat valamilyen különleges dolgot, amit eddig még nem fedeztünk fel, márpedig ebben az esetben ahhoz a biológiai anyaghoz kötődünk, amellyel a világra jöttünk. Ha azonban a számítógépes hipotézis helytálló, akkor az elme egy számítógépben is létezhet.

Ha kiderül, hogy az elme szimulálható, akkor újabb kérdés merül fel: a szimuláció végrehajtásához ragaszkodnunk kell-e a hagyományos, biológiai úthoz? Vagy létrehozható-e egy eltérő típusú intelligencia, a semmiből, amelyet mi találunk fel?

MESTERSÉGES INTELLIGENCES

Az emberek már régóta szeretnének gondolkodó gépeket építeni. Ez a kutatási terület - a mesterséges intelligencia - már legalább az 1950-és évek óta létezik. Bár az úttörőket magával ragadta az optimizmusuk, később a feladat váratlanul kemény diónak bizonyult. Bár hamarosan vezető nélküli autók járnak az útjainkon, és már csaknem két évtized telt el azóta, amikor egy számítógép először győzött le sakkozásban egy nagymestert, a valóban gondolkodó gépet még mindig nem sikerült megvalósítani. Gyerekkoromban azt hittem, mostanra olyan robotjaink lesznek, amelyek kapcsolatot teremtenek velünk, gondoskodnak rólunk, és amelyekkel értelmes párbeszédet folytathatunk. Az, hogy ettől az eredménytől még mindig meglehetősen messze járunk, arról árulkodik, milyen mély titkokat rejt az agy működése, és milyen hosszú utat kell még megtennünk, mire a Természetnek ezeket a titkait megfejtjük.

A mesterséges intelligencia létrehozására az angliai Plymouth-i Egyetemen tették az egyik legújabb kísérletet. A szerkezet egy humanoid robot, amelynek az iCub nevet adták. Olyanra tervezték, és úgy építették meg, hogy egy emberi gyerek módjára legyen képes tanulni. Hagyományosan a robotokba előre beprogramozzák azt, amit a végrehajtandó feladataikról tudniuk kell. Mi a helyzet azonban akkor, ha a robot ugyanúgy fejlődik, ahogy egy csecsemő - a világgal kölcsönhatásban, a példákat utánozva és azokból tanulva? Végül is a csecsemők nem úgy jönnek a világra, hogy tudnak beszélni és járni - viszont megvan bennük a kíváncsiság képessége, figyelnek és utánoznak. A kisgyerekek azt a világot használják tankönyvként, amelyikben benne élnek, és a példák alapján tanulnak. Nem tudná ugyanezt egy robot is megtenni?

Az iCub nagyjából akkora, mint egy kétéves gyerek. Van szeme, füle és érintő szenzorai, amelyek lehetővé teszik, hogy kapcsolatba lépjen a világgal, és a tapasztalataiból tanuljon.

Ha megmutatunk egy tárgyat az iCubnak, és megnevezzük azt („ez egy piros labda”), akkor a számítógép programja kapcsolatot teremt a tárgy látványa és a verbális címke között. Ha tehát legközelebb megmutatjuk neki a piros labdát, és megkérdezzük, „Mi ez?”, akkor a gép azt válaszolja, hogy „Ez egy piros labda.” A cél az, hogy az ilyen kölcsönhatásokkal a robot folyamatosan bővítse tudásbázisát. A belső programjában a megfelelő változásokat és kapcsolatokat kiépítve, a gép létrehozza a helyes válaszok tárházát.

A dolgok azonban gyakran elromlanak. Ha sok különböző tárgyat mutatunk meg az iCubnak, és arra kérjük, hogy nevezze meg azokat, akkor sokszor kapunk hibás választ, vagy egyszerűen csak „Nem tudom” lesz a felelet. Ez mind a folyamat velejárója, ami rávilágít arra, milyen nehéz az intelligencia felépítése.

Alkalmam volt valamennyi időt az iCubbal töltenem, a projektet lenyűgözőnek találtam. De minél hosszabb időt töltöttem ott, annál nyilvánvalóbbá vált, hogy a számítógépes program mögött nincs ott az, amit elmének nevezhetnénk. Nagy szemei, barátságos hangja és gyermeki mozgása ellenére egyértelmű volt, hogy az iCub nem tekinthető érző léleknek. A számítógép programsorai irányítják, nem gondolatfüzérek. Bár a mesterséges intelligencia kifejlesztésének útján még csak az első lépéseket tettük meg, akaratlanul is minduntalan az ősi és mély értelmű filozófiai kérdés tolul elő: képesek lehetnek-e valaha is a számítógépes programsorok gondolkozni? Amikor az iCub kijelenti, hogy „piros labda”, akkor ez a pirosság és a gömbölyűség tényleges tapasztalatán alapul? Vajon a számítógépek csak azt tudják megtenni, amire beprogramozták őket, vagy vannak valódi, belső tapasztalataik?

GONDOLKODHAT-E A SZÁMÍTÓGÉP?

Beprogramozható lesz-e valaha is egy számítógép úgy, hogy megjelenjék benne a tudatosság, az elme? Az 1980-as években a filozófus John Searle olyan gondolatkísérlettel állt elő, amelyik a kérdés lényegére világít rá. Searle a kísérletet a „kínai szoba érvének” nevezte.

A kísérleti helyzet a következő. Be vagyok zárva egy szobába. Egy kis nyíláson keresztül papírdarabokra írt kérdéseket csúsztatnak be számomra a szobába - de ezek mindegyikét kínaiul írták. Én azonban nem tudok kínaiul. Fogalmam sincs róla, mi áll a papírokon. A szobában azonban rendelkezésemre áll egy könyvtár, amelynek köteteiben pontos utasításokat találok, amelyek lépésről lépésre megadják, mit kell tennem az egyes jelek láttán. Megnézem, hogyan csoportosították a jeleket, és egyszerűen követem a könyvekben talált utasításokat, amelyek közlik velem, mely jeleket kell leírnom válaszképpen a papírra. Ezeket leírom, és a cédulát a résen keresztül visszacsúsztatom kívülre.

Ha egy kínaiul tudó ember kezébe kerül a válaszom, akkor az számára értelmes üzenet lesz. Úgy tűnik, mintha a lezárt szobából - bárki is tartózkodjék odabent - tökéletes válasz érkezett volna a kérdésére, tehát magától értetődőnek találja, hogy a szobában tartózkodó személynek értenie kell kínaiul. Természetesen félrevezettem őt, hiszen csak a könyvekben leírt utasítások sorozatát követtem, anélkül, hogy értettem volna, miről van szó.

Ha elég idő és a könyvekben elég információ áll rendelkezésemre, akkor szinte minden, kínaiul feltett kérdésre helyes választ fogok adni. Ennek ellenére én, aki az operátor vagyok, nem értek kínaiul. Én csak naphosszat a jelekkel bíbelődöm, de nem értem, mit jelentenek az egyes szimbólumok.

Searle érvelése szerint pontosan ugyanez történik a számítógépekben is. Teljesen mindegy, mennyire intelligens mondjuk az iCub programja, az csak az utasításokat követve dob ki bizonyos válaszokat - vagyis kezeli a szimbólumokat, anélkül, hogy ténylegesen értené, miről van szó.

Jó példa erre a Google fordítóprogramja. Ha elküldünk a programnak egy kérdést, akkor a rendszer sem a kérdést, sem pedig a saját válaszát nem érti: egyszerűen a logikai kapuin keresztül ide-oda tologatja a nullákat és az egyeseket, mint ahogyan a válasza is csak nullákat és egyeseket tartalmaz. Egy olyan bámulatba ejtő programmal, mint amilyen a Google fordító, megtehetem azt, hogy betáplálok egy mondatot szuahéli nyelven, a fordítását pedig magyarul kapom vissza. Ez azonban csak egy algoritmus végrehajtása. Csak a jelekkel manipulál, mint a kínai szobába zárt ember. A Google fordítóprogramja semmit sem ért meg a vele közölt mondatokból, azok semmiféle jelentést sem hordoznak számára.

A kínai szoba érve azt sugallja, hogy készíthetünk ugyan az emberi intelligenciát utánzó számítógépeket, azonban ezek a gépek nem fogják ténylegesen megérteni, amiről szó van; egyetlen műveletükhöz sem társul értelem. Searle ezzel a gondolatkísérlettel amellett érvelt, hogy van valami az emberi aggyal kapcsolatban, ami nem magyarázható meg egyszerűen a digitális számítógépekkel vont párhuzam alapján. Szakadék tátong a jelentést nem hordozó szimbólumok és a tudatos tapasztalataink között.

A kínai szoba érvéről mind a mai napig folyik a vita, de akárhogy is csűrjük-csavarjuk, az érvelés rámutat arra, milyen nehéz és rejtélyes lenne azt elérni, hogy a fizikai alkatrészek a világról a benne élő emberekéhez hasonló tapasztalatokra tegyenek szert.

Amikor csak megpróbálkozunk az emberéhez hasonló intelligencia szimulálására, mindannyiszor beleütközünk az idegtudomány legfontosabb megoldatlan kérdésébe: miként állhat elő az egyén létezésének szubjektív érzése, és ezen érzések gazdagsága - a szúró fájdalomtól a piros pirosságán át a grépfrút ízéig - az egyszerű agysejtek milliárdjainak működéséből? Hiszen végső soron minden egyes agysejt csupán egy sejt, amelyik a saját szabályait követve a saját műveleteit hajtja végre. Önmagában nem sokra képes. Hogyan állhat elő mégis ezen egyszerű sejtek milliárdjainak összehangolt működéséből az „én” létezésének a szubjektív élménye?

TÖBB A RÉSZEK ÖSSZESSÉGÉNÉL

Gottfried Wilhelm Leibniz 1714-ben azt állította, hogy az anyag önmagában soha nem lehet képes egy gondolat létrehozására. Leibniz német filozófus, matematikus és természettudós volt, akiről sokan azt tartják, hogy „ő volt az utolsó ember, aki mindent tudott”. Leibniz szemében önmagának az agyszövetnek nem lehetett belső élete. Felvetett egy gondolatkísérletet, amelyet ma Leibniz malmaként ismerünk. Képzeljünk el egy nagy malmot. Ha végigsétálunk a belsejében, fogaskerekeket, tartógerendákat és emelőket látunk, amelyek mind mozognak, mégis nevetséges lenne azt állítani, hogy a malom gondolkodik, érez vagy érzékel. Hogyan tudna egy malom szerelembe esni, vagy a napnyugta látványát élvezni? A malom csak alkatrészei összessége. Ugyanez a helyzet az aggyal is, érvelt Leibniz. Ha megnövelhetnénk az agyat egy malom nagyságára, és végigsétálnánk a belsejében, akkor ott is csak különböző alkatrészeket látnánk. Nem találnánk azonban köztük olyant, amelyik magától értetődően az érzékelésnek felelne meg. Minden alkatrész egyszerűen csak kölcsönhatásban állna minden mással. Hiába írnánk le minden kölcsönhatást, akkor sem lenne nyilvánvaló, hol lakozik a gondolkodás, az érzelmek és az érzékelés.

Ha belepillantunk az agyba, akkor ott csak neuronokat, szinapszisokat, kémiai transzmittereket és elektromos aktivitást találunk. Működő, egymással csevegő sejtek milliárdjait látjuk. Hol van az énünk? Hol vannak a gondolataink? Az érzelmeink? A boldogság érzése vagy az indigó kékje? Hogyan is állhatnánk puszta anyagból? Leibniz számára az elme mechanikai okokkal megmagyarázhatatlannak tűnt.

Megtörténhetett, hogy Leibniz figyelmen kívül hagyott valamit az érvelésében? Szemügyre véve az agyat felépítő alkatrészeket, talán elkerülte a figyelmét egy trükk. Talán a malomban tett séta hasonlata a tudatosság problémájának hibás megközelítése.

A TUDATOSSÁG MINT MEGJELENŐ TULAJDONSÁG

Az emberi tudatosság megértéséhez az agyra nem alkatrészek sokaságaként kell gondolnunk, hanem azt kell figyelembe vennünk, milyen kölcsönhatás működik ezen alkatrészek közt. Ha látni szeretnénk, hogyan tudnak az egyszerű alkatrészek valami önmaguknál sokkal nagyobb dolgot létrehozni, nem kell messzebb mennünk, csak a legközelebbi hangyabolyig.

A levélvágó hangyák kolóniáiban sok millió egyed él, amelyek megtermelik saját táplálékukat. Akárcsak az emberek, ők is gazdálkodnak. Néhány hangya útnak indul a fészekből, hogy friss növényeket keressen. Ha megtalálják, nagy darabokat lerágnak a leveléből, és a darabokat a fészekbe cipelik. A hangyák azonban nem eszik meg a lerágott leveleket. A kisebb termetű munkás hangyák felaprítják, majd péppé rágják a leveleket. Ezt az anyagot a föld alatti „kertjükben” tenyésző gombák trágyázására használják. A hangyák tehát táplálják a gombákat, amelyek viszont kis fejecskéket növesztenek, amelyeket később a hangyák megesznek. (Ezt a kapcsolatot szimbiózisnak nevezzük, mert a gomba önmagában nem lenne képes szaporodni; fejlődéséhez nélkülözhetetlen a hangyák közreműködése.) Ezt a sikeres gazdálkodási stratégiát alkalmazva, a hangyák hatalmas, föld alatti fészkeket építenek, némelyek több száz négyzetméter kiterjedésűek. Akárcsak az emberek, ezek a hangyák is tökéletes, mezőgazdasági termelést folytató civilizációt hoztak létre.

Tevékenységük lényeges sajátossága a következő: bár a kolónia szuperorganizmusként rendkívüli tevékenységet végez, az egyes hangyák mint egyedek viselkedése roppant egyszerű. Csak a helyi szabályokat követik. A királynő nem ad ki parancsokat; nem hangolja össze magas szinten az egyedek viselkedését. Ehelyett minden egyes hangya a helyi kémiai jelzésekre reagálva dolgozik, amely jelzések éppúgy jöhetnek más hangyáktól, mint a lárváktól, betolakodóktól, a tápláléktól, a hulladéktól vagy a levelektől. Minden egyes hangya egy igénytelen, önálló egység, amelynek reakciói csak a közvetlen környezetétől, valamint az ebbe a hangyafajba genetikailag kódolt szabályoktól függnek.

A központi döntéshozatal hiánya ellenére a levélvágó hangyák kolóniája kívülről nézve rendkívül bonyolult viselkedést mutat. (A mezőgazdasági termelésen kívül megtalálják a kolónia összes bejáratától legnagyobb távolságra lévő helyet, ahol elpusztult társaikat elhelyezik, ami bonyolult geometriai probléma.)

Fontos tanulság, hogy a kolónia komplex viselkedése nem az egyedek komplexitásából ered. Az egyes hangyák nem tudják, hogy egy sikeres civilizáció részei, ők csak végrehajtják a saját, egyszerű programjukat.

Ha elég hangya gyűlik össze, akkor szuperorganizmus jelenik meg - olyan kollektív tulajdonságokkal, amelyek sokkal összetettebbek, mint az alkotóelemeik. Erről a „megjelenésként” ismert jelenségről akkor beszélünk, ha az egyszerű elemek megfelelően működnek együtt ahhoz, hogy valamilyen bonyolultabb dolog bukkanjon fel.

Példánk esetében a megjelenés kulcsa a hangyák közötti együttműködés. Ugyanez történik az agyban is. A neuron egyszerű, specializálódott sejt, akárcsak testünk más sejtjei, de bizonyos specializálódott tulajdonságainak köszönhetően nyúlványokat növeszt, és elektromos jeleket továbbíthat. Akárcsak a hangyák, az egyes agysejtek is egész életükben a számukra előírt lokális programot hajtják végre, elektromos jeleket küldenek a sejtfalukon át, amikor eljön az ideje, neurotranszmitter anyagokat bocsátanak ki magukból, más sejtek neurotranszmitterei pedig rájuk zúdulnak. Ennyi az egész. Ott él a sötétben. Minden egyes neuron más sejtek hálózatába ágyazva éli le az életét, miközben egyszerűen jelekre reagál. Nem tudja, hogy most éppen a szemünket mozgatja, mert Shakespeare-t olvasunk, vagy a kezünket mozgatja, mert Beethovent játszunk. Egyáltalán semmit sem tud rólunk. Bár céljaink, szándékaink és képességeink teljes mértékben ezeknek a parányi neuronoknak a létezésén múlnak, ők egy sokkal kisebb léptékű világban élnek, miközben fogalmuk sincs arról a rendszerről, amelyet együttesen alkotnak.

Mégis, ha elég sok összegyűlik ezekből az agysejtekből, és kialakul köztük a megfelelő kölcsönhatás, akkor megjelenik az értelem.

Bárhová nézünk, mindenütt találhatunk olyan rendszereket, amelyeknek megjelenő tulajdonságaik vannak. A repülőgépet alkotó fémdarabok egyike sem képes repülni, de ha az alkatrészeket megfelelően illesztjük egymáshoz, akkor megjelenik a repülés képessége. A rendszert felépítő alkatrészek önmagukban nagyon egyszerűek lehetnek. Mert a lényeg a köztük létrejövő kölcsönhatás. Sok esetben maguk az alkatrészek cserélhetők, helyettesíthetők.

MI KELL A TUDATOSSÁGHOZ?

Bár az elméleti részleteket eddig még nem sikerült kimunkálni, úgy tűnik, hogy az elme az agyat felépítő részek milliárdjainak kölcsönhatásából emelkedik ki. Ez egy alapvetően fontos kérdéshez vezet: kiemelkedhet-e az elme az egymással kölcsönhatásban álló részek sokaságán kívül valami másból is? Lehet-e például egy város is tudatos? Hiszen végső soron a város is az alkotóelemei közötti kölcsönhatások eredményeképpen jön létre. Gondoljunk csak a városon belül áramló jelekre és azok hordozóira: a telefon-vezetékekre, az optikai szálakra, a szennyvizet elszállító csővezetékekre, az emberek közötti kézfogásokra, a közlekedési lámpák jelzéseire és így tovább. A városon belüli kölcsönhatások léptéke ugyanakkora, mint az emberi agyban találhatóké. Természetesen nagyon nehéz lenne kideríteni, hogy tudatos-e egy város. Hogyan közölhetné velünk? Hogyan kérdezhetnénk meg?

Ha egy ehhez hasonló kérdésre keressük a választ, akkor az egy még mélyebb értelmű kérdést vet fel: az alkotórészei sokaságán kívül szükség van-e valami másra is ahhoz, hogy egy rendszer tudatosnak mutatkozzék - vagy elég, ha létrejön a kölcsönhatások nagyon sajátos struktúrája?

Giulio Tononi, a Wisconsini Egyetem professzora pontosan ennek a kérdésnek a megválaszolásán dolgozik. A professzor kvantitatív definíciót javasolt a tudatosságra. Úgy gondolja, hogy nem elegendő a részek közötti kölcsönhatás, hanem ennek mélyén valamilyen meghatározott szervezettségnek is léteznie kell.

A tudatosság laboratóriumi környezetben történő vizsgálatához Tononi a koponyán keresztüli mágneses stimulációt ( TMS) használja, ezzel a módszerrel hasonlítja össze az éber és a mélyen alvó állapotban lévő agy működését (amint az 1. fejezetben láttuk, mély álomba merülve a tudatosság eltűnik). Elektromos áramlökést küld az agykéregbe, majd munkatársaival együtt azt vizsgálja, miként terjed szét az aktivitás.

Amikor a vizsgált személy ébren és tudatánál van, akkor a TMS impulzus fókuszpontjából kiindulva a neurális aktivitás bonyolult mintázata terjed szét. Az aktivitás hosszan fennmaradó fodrozódásai terjednek szét az agykéreg különböző területein, eltakarva a hálózaton belüli, kiterjedt kapcsolatokat. Ezzel szemben, amikor a vizsgált személy mélyen alszik, akkor ugyanaz a TMS impulzus csak egy nagyon kis kiterjedésű területet stimulál, és az aktivitás rövid idő alatt lecsillapodik. A hálózat kapcsolatai legtöbbjét elveszítette. Ugyanezt az eredményt tapasztaljuk, ha a személy kómában van: az aktivitás alig terjed szét. Amikor viszont magához tér a kómából, visszatér a tudatossága, akkor az aktivitás újra nagyobb területre terjed át.

Tononi véleménye szerint ez azért van így, mert amikor ébren és a tudatunknál vagyunk, akkor az agykéreg különböző területei között fennáll a kiterjedt kommunikáció, az alvás tudattalan állapotát viszont éppen a távoli területek közötti kommunikáció hiánya jellemzi. Modellje alapján Tononi úgy gondolja, hogy a tudatos rendszerben egyrészt a különböző állapotokat megjelenítő, elegendően nagy komplexitásra (ezt nevezzük differenciálódásnak) van szükség, másrészt a hálózat távoli részeinek is szoros kommunikációs kapcsolatban kell állniuk egymással (ezt nevezzük integrációnak), és a kettő között tökéletes egyensúlynak kell fennállnia. Ebben a fogalomrendszerben a differenciálódás és az integráció egyensúlya számszerűsíthető. Tononi szerint csak az e tartományba eső rendszerek mutatnak tudatosságot.

Ha elmélete helyesnek bizonyulna, akkor ennek alkalmazásával lehetővé válna a kómában fekvő páciensek tudatossági szintjének nem invazív meghatározása. Módszert adna a kezünkbe ahhoz is, hogy eldönthessük, tudatosak-e az élettelen rendszerek. Ezáltal megválaszolhatóvá válik az a kérdés is, hogy tudatos-e egy város: ez attól függ, megfelelően van-e benne elrendezve az információ áramlása - vagyis tökéletesen van-e beállítva a differenciálódás és az integráció mennyisége.

Tononi elmélete összhangban áll azzal az elmélettel, mely szerint az emberi tudatosság elszakadhat biológiai eredetétől. E nézet szerint, bár a tudatosság meghatározott evolúciós utat bejárva jutott el az agyig, ez nem jelenti azt, hogy a tudatosságnak szükségszerűen szerves anyagra kellene épülnie. Éppily könnyen megvalósítható szilíciumból is, feltéve persze, hogy a kölcsönhatások a megfelelő módon szervezettek.

TUDATOSSÁG ÉS IDEGTUDOMÁNY

Gondolkozzunk el egy pillanatra a személyes, szubjektív élményeinken: azon a műsoron, amelyik kizárólag valakinek a fejében játszódik le. Amikor például beleharapok egy őszibarackba, miközben a napkeltében gyönyörködöm, akkor ön nem tudhatja, pontosan milyen belső tapasztalatokra teszek szert; ön csak sejtheti ezt, az ön saját élményei alapján. Az én tudatos élményeim az enyémek, az önéi az öné. Akkor hát hogyan lehetne ezeket tudományos módszerrel tanulmányozni?

Az elmúlt évtizedekben a kutatók megpróbáltak bepillantani a tudatosság „neurális hátterébe" - vagyis abba, hogy a különböző agyterületek aktivitásának pontosan milyen mintázata jelenik meg egy adott élmény hatására, és melyek azok a minták, amelyek kizárólag akkor vannak jelen, amikor azt az egy bizonyos élményt éljük át.

Nézzük például a nyulat vagy kacsát ábrázoló, kétértelmű rajzot. Akárcsak a 4. fejezetben látott, az idős hölgyet és a fiatal lányt egyszerre mutató kép esetében, itt is az a helyzet, hogy egyszerre csak a rajz egyik értelmezését láthatjuk, a kettőt egyszerre sohasem. Pontosan milyen jelek villannak fel az agyunkban abban a pillanatban, amikor a rajzot nyúlnak látjuk? Mit tesz másképp az agyunk, amikor átváltunk a kacsa látványára? A papíron semmi sem változott, tehát az egyetlen dolog, ami megváltozhatott, csak az agyi aktivitásnak a tudatos tapasztalást létrehozó bizonyos, részletei lehetnek.

FELTÖLTJÜK A TUDATOSSÁGOT

Ha az elme kritikus része az agy szoftverje - nem pedig a hardver részletei akkor, elméletileg legalábbis el tudjuk távolítani magunkat testünk anyagi valóságától. Ha elég nagy teljesítményű számítógépeink lennének, amelyek szimulálni tudják az agy működését, akkor feltölthetjük magunkat a gépbe. Attól kezdve digitálisan létezünk, szimulációként futtathatók vagyunk, függetlenedve attól a biológiai anyagtól, amelyből kifejlődtünk, vagyis nem-biológiai lénnyé válunk. Ez lenne fajunk történetében az egyetlen igazán jelentős minőségi ugrás, amely átvezetne bennünket az emberen túli létezés világába.

Képzeljük el, mi történne, ha testünket hátrahagyva belépnénk egy szimulált világ új létezésébe. Digitális létünk tetszésünk szerint alakíthatóvá válna. A programozók kívánságunknak megfelelően bármilyen világot elő tudnának állítani számunkra - amelyikben repülni tudunk, a víz alatt élünk vagy érezzük egy másik bolygó szelét. Virtuális agyunk működését tetszés szerint gyorsíthatjuk vagy lassíthatjuk, miáltal elménk hatalmas időtávlatokat lenne képes átfogni, vagy évmilliárdok tapasztalatát tudná néhány másodpercnyi számítási időbe belezsúfolni.

A sikeres feltöltés technikai akadálya lehet, hogy a szimulált agynak képesnek kell lennie önmaga módosítására. Nemcsak az alkatrészekre lenne szükségünk, hanem a fennálló kapcsolatok fizikáját is ismernünk kellene - például a sejtmagba tartó, a gének kifejeződését irányító, transzkripciós faktoroknak nevezett fehérjék aktivitását, a szinapszisok elhelyezkedésének és erősségének dinamikus változásait és így tovább. Hacsak szimulált tapasztalataink nem változtatják meg a szimulált agyunk struktúráját, akkor képtelenek lennénk új emlékek létrehozására, és nem érzékelnénk az idő múlását. Ilyen körülmények közt lenne egyáltalán bármi értelme a halhatatlanságnak?

Ha lehetővé válik a tudat feltöltése egy számítógépbe, akkor képesek lehetnénk más naprendszereket elérni. Legalább százmilliárd galaxis található a kozmoszban, amelyek mindegyike úgy százmilliárd csillagból állhat. Már több ezer, más csillagok körül keringő exobolygót mutattunk ki. A nehézséget az jelenti, hogy hús és vér testünket lehetetlen ezekre az exo-bolygókra eljuttatni - egyszerűen még a lehetőségét sem látjuk, hogy valaha olyan módszer birtokába jussunk, amellyel a tér és az idő ilyen irdatlan távolságai áthidalhatók lennének. Ha viszont a szimuláció futását megállítjuk, útnak indítjuk a világűr mélysége felé, majd ezer évvel később, amikor megérkezik egy idegen bolygóhoz újra betöltjük és elindítjuk a futását, akkor úgy tűnhet, mintha az itteni, földi tudatunk egyik pillanatról a másikra egy idegen bolygón találná magát. A tudat feltöltése egyenértékű lenne a fizikusok azon régi vágyának teljesülésével, hogy találjanak egy féreglyukat, amelyen keresztül egy szubjektív pillanat alatt az univerzum egyik részéből eljuthatnánk egy távoli vidékére.

TALÁN MÁRIS EGY SZIMULÁCIÓBAN ÉLÜNK?

Előfordulhat, hogy a szimulációnkban olyan feltételeket választunk, amelyek nagyon hasonlítanak a jelenlegi földi körülményeinkre. Ez az egyszerű gondolat sok filozófusnak bogarat ültetett a fülébe, ezért elgondolkoztak azon, lehetséges-e, hogy máris egy szimulációban élünk. Jóllehet az ötlet fantasztikusnak tűnik, mi azonban már tudjuk, milyen könnyen félre lehet vezetni minket, amikor a valóságról tapasztalatainkat szerezzük: minden éjjel elalszunk, és bizarr álmokat látunk - és mivel jelen vagyunk az álmainkban, teljes mértékben létezőnek hisszük az ott látott világokat.

A valóságra vonatkozó kérdéseink nem új keletűek. Csuang Csou (Csuang-ce) kínai filozófus már kétezer évvel ezelőtt pillangónak álmodta magát. Ébredése után a következő kérdést tette fel magának: miként tudnám eldönteni, hogy én Csuang Csou vagyok-e, aki azt álmodja, hogy ő egy pillangó - vagy pedig pillangó vagyok, amely azt álmodja, hogy ő egy Csuang Csou nevű ember?

FELTÖLTÉS: EZ MÉG Ml VAGYUNK?

Ha az énünk meghatározása szempontjából a biológiai algoritmusok fontosabbak, mint a fizikai anyag, akkor lehetőségünk lesz arra, hogy valamikor a jövőben elkészítsük agyunk másolatát, feltöltsük egy számítógépre, ahol a szilícium alkatrészek örökre megőrzik, így örökké éljünk. Felmerül azonban ezzel kapcsolatban egy fontos kérdés: az még valóban mi leszünk? Nem pontosan. A feltöltött másolat mindazon emlékeket és hiteket megőrzi, amelyek az ön testében akkor, abban a pillanatban jelen voltak, amikor ön ott állt a számítógép mellett. Ezután következik a történet furcsasága: ha ön meghal, és mi a kővetkező másodpercben elindítjuk a szimulációt, akkor egyfajta áthelyeződés történne. Ez nem különbözne a Star Trekben használt „sugárjelzéstől” (beam up), amikor egy személy szétesik, majd egy pillanattal később helyreállítják. A feltöltés talán nem nagyon térne el attól, amikor éjszakánként alszunk: alvás közben tudatosságunk kissé meghal. Az a személy pedig, aki másnap az ágyunkban felébred, megörökli minden emlékünket, így velünk azonosnak hiszi magát.

René Descartes francia filozófus ugyanennek a problémának egy másik változatával birkózott. Arra volt kíváncsi, hogyan győződhetnénk meg arról, hogy amit érzékelünk, az ténylegesen a valóság. Hogy világossá tegye a problémát, a következő gondolatkísérletet eszelte ki: Honnan tudhatom, hogy nem egy tartályban elhelyezett agy vagyok? Talán valaki más pontosan úgy stimulálja ezt az agyat, hogy az elhiggye: én most itt vagyok, lábammal a földet érintem, miközben látom magam körül az embereket és

A valóságra vonatkozó kérdéseink nem új keletűek. Csuang Csou (Csuang-ce) kínai filozófus már kétezer évvel ezelőtt pillangónak álmodta magát. Ébredése után a következő kérdést tette fel magának: miként tudnám eldönteni, hogy én Csuang Csou hallom a hangjukat. Descartes arra a következterésre jutott, hogy ezt a dilemmát semmilyen módon sem lehet feloldani. Valami másra is rájött azonban: létezik valamilyen „én” a probléma középpontjában, aki megpróbálja megoldani ezt a problémát. Akár egy tartályban lévő agy vagyok, akár nem, mégis én töprengek ezen a problémán, tehát én létezem.

A JÖVŐ FELÉ

Az elkövetkező években többet fogunk megtudni az emberi agyról, mint amennyit jelenlegi elméleteinkkel és modelljeinkkel le tudunk írni. Jelenleg még rejtélyek vesznek körül: ezekből sokat már felismertünk, de sokat eddig észre sem vettünk. Hatalmas, feltérképezetlen területek fekszenek még előttünk. Ahogy a tudományban lenni szokott, a legfontosabb az, hogy kísérleteket végezzünk, és megértsük azok eredményét. Ezután a Természet el fogja árulni, melyek a zsákutcák, és mely utak vezetnek minket előre a saját elménk tervrajzának megértése felé vezető úton.

Csak egyetlen dolog biztos: fajunk még csak valaminek a kezdetén jár, de annyira, hogy még azt sem tudjuk, minek a kezdetén. A történelem példa nélkül álló pillanatának vagyunk a részesei, egy olyan pillanaté, amikor az agykutatás és a technológia kart karba öltve fejlődik. Ami ebből az együttműködésből megszületik, az még azt is meg tudja majd változtatni, kik vagyunk.

Az emberek generációk ezrein keresztül újra meg újra ugyanazt az életciklust élték végig: megszülettek, uralták törékeny testüket, élvezték az érzékelhető valóság keskeny sávját, majd meghaltak.

A tudomány a kezünkbe adhatja a kulcsot ahhoz, hogy átalakítsuk ezt az evolúciós történetet. Most már bele tudunk nyúlni a saját hardverünkbe, aminek eredményeképpen agyunknak nem kell olyannak maradnia, amilyenként azt megörököltük őseinktől. Mi már képesek lehetünk új érzékszervi valóságokba és újfajta testi megjelenésekbe eljutni. Végső soron arra is képesek lehetünk, hogy teljes egészében levetkezzük magunkról fizikai formánkat.

Fajunk éppen most fedezi fel azokat az eszközöket, amelyekkel a jövőbeli sorsunkat alakíthatjuk.

Rajtunk múlik, mivé válunk.

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Ahogyan az agy varázslata is számtalan alkotórészének kölcsönhatásaként jön létre, nincs ez másképp Az agy című könyv és televíziós sorozat esetében sem, mindkettő sok ember együttműködésének köszönhető.

Jennifer Beamish volt a projekt egyik meghatározó alakja, aki fáradhatatlanul irányította az embereket, fejben tartotta a tévésorozat folytonosan alakuló tartalmát, miközben kezelni tudta a résztvevők személyiségei közti árnyalatnyi különbségeket. Beamish pótolhatatlan volt, ez a projekt egész egyszerűen nem létezne nélküle. A vállalkozás másik pillérje Justine Kershaw volt. Folyamatos ösztönzést jelentett számomra az a szakértelem és bátorság, amellyel Justine megálmodja a nagy projekteket, működtet egy céget (Blink Films) és irányítja az emberek tucatjait. A tévésorozat forgatásakor élmény volt a páratlan tehetségű rendezők: Toby Trackman, Nic Stacey, Julian Jones, Cat Gale és Joanna Gibbon csapatával dolgozni. Soha nem szűnő bámulattal figyeltem, milyen érzékenyen reagáltak az érzelmek, a színek, a világítás, a beállítás és a hangok változásaira. Mindannyiunk legnagyobb örömére együtt dolgozhattunk a képi világ szakértőivel, Duane McClune, Andy Jackson és Mark Schwartzbard operatőrökkel. A sorozat hajtóerejét nap mint nap a talpraesett és energikus segédrendezők jelentették: Alice Smith, Chris Baron és Emma Pound.

Ami a könyvet illeti, örömömre szolgált, hogy együtt dolgozhattam Katy Follainnel és Jamie Bynggel a Cannongate Booksnál, a világ vitathatatlanul egyik legzseniálisabb és legmerészebb kiadójánál. Ugyanilyen megtiszteltetés és öröm volt a Pantheon Booksnál amerikai szerkesztőmmel, Dan Frankkel együtt dolgozni, aki barátom és tanácsadóm egy személyben.

Végtelenül hálás vagyok szüleimnek az ösztönzésért: édesapám pszichiáter, édesanyám biológiatanárnő, mindketten a tanítás és a tanulás szerelmesei. Szüntelenül biztattak és támogatták a fejlődésemet, hogy kutatóvá és ismeretterjesztővé váljak. Bár gyerekkoromban szinte soha nem néztünk tévét, arról azért gondoskodtak, hogy mindig ott üljek a képernyő előtt, amikor Carl Sagan Kozmosz sorozatát adták; a mostani vállalkozásom gyökerei azokig az estékig nyúlnak vissza.

Köszönettel tartozom a ragyogóan tehetséges és szorgalmas hallgatóknak és doktoranduszoknak, akik az idegtudományi laboratóriumomban dolgoznak, amiért szembeszálltak a feje tetejére fordított elképzeléseimmel a show megfilmesítésekor és a könyvem írásakor.

Végül, ami a legfontosabb, köszönöm gyönyörű feleségemnek, Sarah-nak hogy támogatott, biztatott, elviselt, és mindenről gondoskodott, mialatt én a projekten dolgoztam. Szerencsés vagyok, hogy ő is épp annyira hisz ennek a vállalkozásnak a fontosságában, mint én magam.

JEGYZETEK

1. fejezet - KIVAGYOK?

Romániai árvák

Nelson, C. A. (2007) „A neurobiological perspective on early human deprivation.” Child Development Perspectives, 1(1), 13-18.

A tinédzser agy és a felfokozott önértékelés

Somerville, L. H.; Jones, R. M.; Ruberry, E. J.; Dyke, J. P.; Glover, G. & Casey, B. J. (2013) „The medial prefrontal cortex and the emergence of self-conscious emotion in adolescence.” Psychological Science, 24(8), 1554-1562.

Említésre méltó, hogy a szerzők megerősödött kapcsolatot találtak a mediális (középvonali) prefrontális kéreg és egy másik agyterület, a striátum között. A striátum és kapcsolati hálója a szándékok cselekvéssé alakításában vesz részt. A szerzők véleménye szerint ez a kapcsolat megmagyarázhatja, miért hatnak a társadalmi megfontolások erősen a tinédzserek agyára, és miért valószínűbb, hogy ez a korosztály előszeretettel vállal kockázatot, ha mások figyelik őket.

Bjork, J. M.; Knutson, B.; Fong, G. W.; Caggiano, D. M.; Bennett, S. M. & Hommer, D. W. (2004) „Incentive-elicited brain activation in adolescents: similarities and differences from young adults.” Tire Journal of Neuroscience, 24(8), 1793—1802.

Spear, L. P. (2000) „The adolescent brain and age-related behavioral manifestations.” Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 24(4), 417-463.

Heatherton, T. F. (2011) „Neuroscience of self and self-regulation.” Annual Review of Psychology, 62, 363-390.

Taxisofőrök és a „londonismereti” vizsga

Maguire, E. A.; Gadian, D. G.; Johnsrude, I. S.; Good, C. D.; Ashbur-ner, J.; Frackowiak, R. S. & Frith, C. D. (2000) „Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97(8),

4398-4403.

A sejtek száma az agyban

Az agyban az idegsejtekkel azonos számú, azokat támasztó ún. gliasejt is található, az emberi agy mindkettőből mintegy 86 milliárdot tartalmaz.

Azevedo, F. A. C.; Carvalho, L. R. B.; Grinberg, L. T; Farfel, J. M.; Ferretti, R. F2 L; Leite, R. E. P. & Herculano-Houzel, S. (2009) „ Flqual numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain.” The Journal of Comparative Neurology, 513(3), 532-541.

Az idegsejtek közötti kapcsolatok (szinapszisok) számára vonatkozó értékek tág határok között mozognak, de az ezerbillió (az l után 15 nulla áll) körülbelül helyes, durva becslésnek tekinthető, ha abból indulunk ki, hogy a csaknem százmilliárd neuron mindegyike hozzávetőlegesen tízezer kapcsolatot tart fenn. A neuronok némely típusának kevesebb szinapszisa van, míg másoknak (például a Purkinje-sejteknek) sokkal több - ezek mindegyikétiek akár 200 000 szinapszisa is lehet.

Lásd még: az agyra és az idegrendszerre vonatkozó számadatok enciklopédikus gyűjteményét (Brain Facts and Figures) Eric Chudler összeállításában a http://faculty.washington.edu/chudler/facts.html oldalon.

A zenészeknek jobb az emlékezőképességük

Chan, A. S.; Ho, Y. C. & Cheung, M. C. (1998) „Music training improves verbal memory.” Nature, 396(6707).

Jakobson, L. S.; Lewycky, S. T; Kilgour, A. R. & Stoesz, B. M. (2008) „Memory for verbal and visual material in highly trained musicians.” Music Perception, 26(1), 41-55.

Einstein agya és az ómega-jel

Falk, D. (2009) „New information about Albert Einstein’s Brain.” Frontiers in Evolutionary Neuroscience, 1.

Lásd még: Bangert, M. & Schlaug, G. (2006) „Specialization of the specialized in features of external human brain morphology.” The European Journal of Neuroscience, 24(6), 1832-1834.

A jövő emléke

Schacter, D. L.; Addis, D. R. & Buckner, R. L. (2007) „Remembering the past to imagine the future: the prospective brain.” Nature Reviews Neuroscience, 8(9), 657-661.

Gorkin, S. (2013) Permanent Present Tense: The Unforgettable Life Of The Amnesic Patient. Basic Books.

Apácák vizsgálata

Wilson, R. S. és tsai „Participation in cognitively stimulating activities

and risk of incident Alzheimer disease.” Jama 287. 6 (2002), 742-748.

Bennett, D. A. és tsai „Overview and findings from the religious orders study.” Current Alzheimer Research 9.6 (2012): 628.

A boncolások során vett minták vizsgálata alapján a kutatók azt állapították meg, hogy a kognitív problémákat nem mutató alanyok felénél kimutatható volt az agy kóros elváltozása, egyharmaduk pedig elérte az Alzheimer-kór patológiai küszöbét. Más szavakkal, az elhunytak agyában megtalálták a betegség kiterjedt jeleit - azonban ezek a kóros elváltoziísok csak a vizsgált személyek felénél nyilvánultak meg a kognitív képességek csökkenésében. Az apáca-és szerzetesrendek tagjai vizsgálatának további részleteit lásd: www.rush.edu/services-treatments/alzheimers-disea-se-center/religious-orders-study

Az elme és a test problémája

Descartes, R. (2008) Meditations on First Philosophy (Michael Mori-arty fordítása az 1641. évi kiadás alapján), Oxford University Press. [Magyarul: Elmélkedések az első filozófiáról, Atlantisz Könyvkiadó, Budapest, 1994]

2. fejezet - MI A VALÓSÁG?

Vizuális illúziók

Eagleman, D. M. (2001) „Visual illusions and neurobiology.” Nature Reviews Neuroscience, 2(12), 920-926.

Prizmás szemüveg

Brewer, A. A.; Barton, B. & Lin, L. (2012) „Functional plasticity in human parietal visual field map clusters: adapting to reversed visual input.” Journal of Vision, 12(9), 1398.

Megemlítem, hogy a kísérlet végeztével, amikor az önkéntesek letették a fordító szemüvegeiket, egy-két nap után az agyuk visszaállt a megszokott helyzetre, így maradéktalanul visszanyerték készségeiket.

A világgal való kölcsönhatás huzalozza az agyat

Held, R. &C Hein, A. (1963) „Movement-produced stimulation in the development of visually guided behavior.” Journal of Comparative and Physiological Psychology, 56(5), 872-876.

A jelek időzítésének szinkronizálása

Eagleman, D. M. (2008) „Human time perception and its illusions.”

Current Opinion in Neurobiology, 18(2), 131-136.

Stetson C.; Cui, X.; Montague, P. R. & Eagleman, D. M. (2006) „Motor-sensory recalibration leads to an illusory reversal of action and sensation.” Neuron, 5Kő), 651-659.

Parsons, B., Novich S. D. & Eagleman D. M. (2013) „Motor-sensory recalibration modulates perceived simultaneity of cross-modal events.” Frontiers in Psychology, 4:46.

A homorú álarc illúziója

Gregory, Richard (1970) The Intelligent Eye. London: Weidenfeld & Nicolson.

Króliczak, G.; Heard, R; Goodale, M. A. & Gregory, R. L. (2006) „Dissociation of perception and action unmasked by the hollow-face illusion.” Brain Res., 1080 (1): 9-16.

Mellékesen megjegyzem, hogy a skizofrén páciensek kevésbé érzékenyek a homorú álarc illúziójára, lásd:

Keane, B. P; Silverstcin, S. M.; Wang, Y. & Papathomas, T. V. (2013) „Reduced depth inversion illusions in schizophrenia are state-specific and occur for multiple object types and viewing conditions.” J. Ab-norm. Psychol., 122 (2): 506-512.

Szinesztézia

Cytowic, R. & Eagleman, D. M. (2009) Wednesday is Indigo Blue: Discovering the Brain of Synesthesia. Gambridge, MA: MIT Press.

Witthoft N.; Winawer J.; Eagleman D. M. (2015) „Prevalence of learned grapheme-color pairings in a large online sample of synesthetes.” PLoSONE, 10(3), eO 118996.

Tomson, S. N.; Naravan, M.; Allen, G. I. & Eagleman D. M. (2013) „Neural networks of colored sequence synesthesia.” Journal of Neuroscience, 33(35), 14098-14106.

Eagleman, D. M.; Kagan, A. D.; Nelson, S. N.; Sagaram, D. & Sarma,

A. K. (2007) „A standardized test battery for the study of Synesthesia.” Journal of Neuroscience Methods, 159, 139-145.

Az idő megnyúlása

Stetson, C.; Fiesta, M. &t Eagleman, D. M. (2007) „Does time really slow down during a (lightening event?” PloS ONE, 2(12), el295.

3. fejezet -KI IRÁNYÍT?

A tudattalan agy ereje

Eagleman, D. M. (2011) Incognito: The Secret Lives of the Brain. Pantheon.

Ebben a könyvben számos olyan példát használtam fel, amelyek az Incognito című könyvemben is szerepelnek. Ezek közé tartozik Mike May, Charles Whitman és Ken Parks esete, valamint Jarbusz szemmozgást követő kísérlete, az elszabadult villamos dilemmája, a jelzáloghitel-válság és az Odüsszeusz-szerzödés. Amikor összeállítottam ennek a könyvnek a vázlatát, ezeket az á fedéseket és kapcsolódási pontokat elfogadhatónak ítéltem, részben azért, mert a felsorolt témákat más módon, más összefüggésben, és gyakran más céllal tárgyalom.

A tág pupilla vonzó hatása

Hess, E. H. (1975) „The role of pupil size in communication.” Scientific American, 233(5), 110-112.

Flow-élmény

Kotlcr, S. (2014) The Rise of Superman: Decoding the Science of Ultimate Human Performance. Houghton Mifflin Harcourt.

A tudattalan befolyása a döntésekre

Lobéi, T. (2014) Sensation: Lhe New Science of Physical Intelligence. Simon & Schuster.

Williams, L. E. & Bargh, J. A. (2008) „Experiencing physical warmth promotes interpersonal warmth.” Science, 322(5901), 606-607.

Pelham, B. W.; Mirenberg, M. C. & Jones, J. T. (2002) „Why Susie sells seashells by the seashore: implicit egotism and major life decisions,” Journal of Personality and Social Psychology 82, 469-487.

4. fejezet - HOGYAN DÖNTÜNK?

Döntéshozatal

Montague, R. (2007) Your Brain is (Almost) Perfect: How We Make Decisions. Plume.

Neuronok szövetsége

Crick, E & Koch, C. (2003) „A framework for consciousness.” Nature Neuroscience, 6 (2), 119-126.

Az elszabadult villamoskocsi dilemmája

Foot, P. (1967) „The problem of abortion and the doctrine of the double effect.” Utánnyomás a következő kötetben: Virtues and Vices and Other Essays in Moral Philosophy (1978). Blackwell.

Greene, J. D.; Sommerville, R. B.; Nystrom, L. E.; Darley, J. M. & Cohen, J. D. (2001) „An fMRl investigation of emotional engagement in moral judgment.” Science, 293(5537), 2105-2108.

Megemlítem, hogy az érzelmek mérhető fizikai reakciók, amelyeket a megtörtént események váltanak ki. Az érzések ezzel szemben szubjektív tapasztalatok, amelyek néha ezeket a testi jeleket kísérik - amit az emberek általában a boldogság, az irigység, a szomorúság és hasonlók megnyilvánulásának tekintenek.

A dopamin és a váratlan jutalom

Zaghloul, K. A.; Blanco, J. A.; Weidemann, C. T.; McGill, K.; Jaggi, J. L.; Baltuch, G. H. & Kahana, M. J. (2009) „Human substantia nig-ra neurons encode unexpected financial rewards.” Science, 323(5920), 1496-1499.

Schultz, W.; Dayan, P. & Montague, P. R. (1997) „A neural substrate of prediction and reward.” Science, 275(5306), 1593-1599.

Eagleman, D. M.; Person, C. & Montague, P. R. (1998) „A computational role for dopamine delivery in human decision-making.’ Journal of Cognitive Neuroscience, 10(5), 623-630.

Rangel, A.; Camerer, C. & Montague, P. R. (2008) „A framework for studying the neurobiology of value-based decision making.” Nature Reviews Neuroscience, 9(7), 545-556.

A bírók és döntéseik a feltételesen szabadlábra helyezésről

Danziger, S.; Levav, J. & Avnaim-Pesso, L. (2011) „Extraneous factors in judicial decisions.” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(17), 6889-6892.

Az érzelmek szerepe a döntésekben

Damasio, A. (2008) Descartes’ Error: Emotion, Reason and the Human Brain. Random House.

A „most” ereje

Dixon, M. L. (2010) „Uncovering the neural basis of resisting immediate gratification while pursuing long-term goals.” The Journal of Neuroscience, 30(18), 6178-6179.

Kable, j. W. & Glimcher, P. W. (2007) „The neural correlates of subjective value during intertemporal choice.” Nature Neuroscience, 10(12),

1625-1633.

McClure, S. M.; Laibson, D. I.; Loewenstein, G. & Cohen, J. D. (2004) „Separate neural systems value immediate and delayed mone-tary rewards.” Science, 306(5695), 503-50T

A közvetlen hatás ereje nemcsak időben, hanem térben is érvényesül, vagyis a „most" mellett az „itt” erejéről is beszélhetünk. Nézzük, mondjuk a filozófus Peter Singer példáját. Éppen készülünk bekapni egy szendvicset, amikor kinézünk az ablakon, és meglátunk a járdán egy gyereket, aki éhezik, sovány arcán könnyek csorognak. Előfordulhat, hogy odaadjuk a szendvicsünket az éhező gyereknek, vagy inkább megesszük mi magunké A legtöbb embert jóleső érzés tölti el, ha a gyereknek adhatja a szendvicsét. Éppen most Afrikában is vannak olyan gyerekek, akik a járdán álló fiúhoz hasonlóan éheznek. Csak egyetlenegyet kellene kattintanunk az egérrel, hogy a szendvics árának megfelelő összeget, öt dollárt elkiildjiink az afrikai éhező gyerekek javára. Ennek ellenére valószínű, hogy sem ma, sem a közelmúltban nem küldtük el egyetlen szendvics árát sem, annak ellenére, hogy az első helyzetben készséggel jótékonykodtunk. Miért nem segítettünk a második esetben? Azért, mert az első helyzetben az éhező gyerek ott volt közvetlenül a szemünk előtt. A második esetben el kell képzelnünk az éhező gyereket.

Akaraterő

Muraven, M.; Tice, D. M. & Baumeister, R. E (1998) „Self-control as a limited resource: regulatory depletion patterns.” Journal of Personality and Social Psychology, 74(3), 774.

Baumeister, R. F. & Tierney, j. (2011) Willpower: Rediscovering the Greatest Human Strength. Penguin.

Politika és undor

Ahn, W-Y.; Kishida, K. T.; Gu, X.; Lohrenz, T.; Harvey, A.; .Alford, J. R. & Dayan, P. (2014) „Nonpolitical images evoke neural predictors of political ideology.” Current Biology, 24(22), 2693-2699.

Oxitocin

Scheele, D.; Wille, A.; Kendrick, K. M.; S toff el-Wagner, B.; Becker,

B.; Giintiirkiin, O. & Hurlemann, R. (2013) „Oxytocin enhances brain reward system responses in men viewing the face of their female partner.” Proceedings of the National Academy of Sciences, 110(30), 20308-20313.

Zak, P. J. (2012) The Moral Molecule: Tl)e Source of Love and Prosperity. Random House.

Döntés és társadalom

Levitt, S. D. (2004) „Understanding why crime fell in the 1990s: four factors that explain the decline and six that do not!’ Journal of Economic Perspectives, 163-190.

Eagleman, D. M. & Isgur, S. (2012). „Defining a neurocompatibility index for systems of law”. In Law of the Future, Hague Institute for the Internationalisation of Law. 1(2012), 161—172.

Valós idejű visszajelzés és képalkotás az agy működéséről

Eagleman, D. M. (2011) Incognito: Ihe Secret Lives of the Brain. Pantheon.

5. fejezet - SZÜKSÉGEM VAN E RÁD?

Olvasás mások szándékaiban

Heider, F. & Símmel, M. (1944) „An experimental study of apparent behavior.” The American Journal of Psychology, 243-259.

Empátia

Singer, T; Seymour, B.; O’Doherty, J.; Stephan, K.; Dolan, R. & Frith, C. (2006) „Empathic neural responses are modulated by the perceived fairness of others.” Nature, 439(7075), 466—469.

Singer, T; Seymour, B.; O’Doherty, J.; Kaube, H.; Dolan, R. & Frith,

C. (2004) „Empathy for pain involves the affective but not sensory components of pain.” Science, 303(5661), 1157-1162.

Empátia és más csoport

Vaughn, D. A.; Eagleman, D. M. (2010) „Religious labels modulate empathetic response to another’s pain.” Society for Neuroscience abstract.

Harris, L. T. & Fiske, S. T. (2011). „Perceiving humanity.” In A. To-dorov, S. Fiske, & D. Prentice (szerk.). Social Neuroscience: Towards Understanding the Underpinnings of the Social Mind, Oxford Press.

Harris, L. T. & Fiske, S. T. (2007) „Social groups that elicit disgust are differentially processed in the mPFC.” Social Cognitive Affective Neuroscience, 2, 45-51.

Az agy áramköreinek kapcsolata más agyakkal

Plitt, M.; Savjani, R. R. & F.agleman, D. M. (2015) „Are corporations people too? The neural correlates of moral judgments about companies and individuals.” Social Neuroscience, 10(2), 113-125.

Csecsemők és bizalom

Hamlin, J. K.; Wynn, K. & Bloom, P. (2007) „Social evaluation by preverbal infants.” Nature, 450(7169), 557—559.

Hamlin, J. K.; Wynn, K.; Bloom, P. & Mahajan, N. (2011) „How infants and toddlers react to antisocial others.” Proceedings of the National Academy of Sciences, 108(50), 19931-19936.

Hamlin, J. K. & Wynn, K. (2011) „Young infants prefer prosocial to antisocial others.” Cognitive Development. 2011, 26(l):30-39. doi:10.10l6/j.cogdev.2010.09.001.

Bloom, P. (2013) Just Babies: The Origins of Good and Evil. Crown.

Az érzelmek leolvasása mások arcának utánzásával

Goldman, A. I. & Sripada, C. S. (2005) „Simulationist models of face-based emotion recognition.” Cognition, 94(3).

Niedenthal, P. M.; Mermillod, M.; Maringer, M. & Hess, U. (2010) „The simulation of smiles (SIMS) model: embodied simulation and the meaning of facial expression.” The Behavioral atid Brain Sciences, 33(6), 417-433; elemzése: 433-480.

Zajonc, R. B.; Adelmann, P. K.; Murphy, S. T. & Niedenthal, P. M. (1987) „Convergence in the physical appearance of spouses.” Motivation and Emotion, 11(4), 335-346.

A John Robinsonnal végzett TMS-kísérletröl Pascual-Leone professzor így számol be: „Nem tudjuk pontosan, mi történt a neuronok szintjén, de úgy gondolom, az eset lehetőséget teremt arra, hogy ebből [John esetéből] megértsük, a viselkedés milyen módosításai és milyen közbeavatkozások lehetségesek, amit azután másoknak is megtaníthatunk. ”

A Botox csökkenti az arcról olvasás képességét

Neal, D. T. & Chartrand, T. L. (201 1) „Embodied emotion perception amplifying and dampening facial feedback modulates emotion perception accuracy.” Social Psychological and Personality Science, 2(6), 673-678.

Az eltérés kicsi, de kimutatható: a Botoxot használók 70%-ospontossággal tudták azonosítani az arcról leolvasható érzelmeket, míg a kontrollcsoport átlaga 77% volt.

Baron-Cohen, S.; Wheelwright, S.; Hill, J.; Raste, Y. &c Plumb, I. (2001) „The 'Reading the Mind in the Eyes’ test revised version: A study with normal adults, and adults with Asperger syndrome or high-iunctioning autism.” journal of Child Psychology^1 and Psychiatry,

42(2), 241-251.

A társadalmi kirekesztettség fájdalma

Eisenberger, N. I.; Lieberman, M. D. & Williams, K. D. (2003) „Does rejection hurt? An fMRI study of social exclusion.” Science,

302(5643), 290-292.

Eisenberger, N. I. & Lieberman, M. D. (2004) „Why rejection hurts: a common neural alarm system lor physical and social pain.” Trends in Cognitive Sciences, 8(7), 294-300.

Az elzártság hatása

A tévésorozat részére Sarah Shourddal készített interjúnkon kívül lásd még:

Pesta, A. (2014) ‘Like an Animal’: Freed U.S. Hiker Recalls 410 Days in Iran Prison. NBC News.

Pszichopaták és a prefrontális kéreg

Koenigs, M. (2012) „The role oi prefrontal cortex in psychopathy.” Reviews in the Neurosciences, 23(3), 253-262.

A pszichopatáknál két agyterület aktiválódik eltérően, a prefrontális kéreg középvonali részének két szomszédos tartománya, a ventrolaterális prefrontális kéreg és az elülső cinguláris kéreg. Mindkét terület gyakran válik láthatóvá olyankor, amikor az alanyok társas és érzelmi döntéseket hoznak, pszichopaták esetében viszont gyengébb aktivitást mutatnak.

Kísérlet a barna és kék szeműekkel

A szó szerinti szöveget az A Class Divided (Egy megosztott osztály) című filmből idéztem, amelyet 1985. március 26-án mutattak be. Producer és rendező: William Peters. Irta: William Peters és Charlie Cobb.

6. fejezet - KI LESZ BELŐLÜNK?

A sejtek száma az emberi testben

Bianconi, E.; Piovesan, A.; Facchin, E; Beraudi, A.; Casadei, R.; Fra-betti, F. &c Canaider, S. (2013) „An estimation of the number of cells in the human body.” Annals of Human Biology; 40(6), 463-471.

Az agy formázhatósága

Eagleman, D. M. (nyomdában). LiveWired: How the Brain Rewires Itself on the Fly. Canongate.

Eagleman, D.M. (2015. március 17.). David Eagleman: „Can we create new senses tor humans?” TED konferencia [Videófájl]. http://www. ted.com/talks/david_eagleman_can_we_create_new_senses_for_hu-mans (magyar felirattal is).

Novich, S. D. & Eagleman, D. M. (2015) „Using space and time to encode vibrotactile information: toward an estimate of the skin’s achievable throughput.” Experimental Brain Research, 1-12.

Cochleáris implantátum

Chorost, M. (2005) Rebuilt: How Becoming Part Computer Made Me More Human. Houghton Mifflin Harcourt.

Érzékszervek helyettesítése

Bach-v-Rita, R; Collins, C.; Saunders, E; White, B. & Scadden, L. (1969) „Vision substitution by tactile image projection.” Nature, 221(5184), 963-964.

Danilov, Y. & Tyler, M. (2005) „Brainport: an alternative input to the brain "Journal of Integrative Neuroscience, 4(04), 537—550.

A konnektom: az agy összes belső kapcsolatának feltérképezése

Seung, S. (2012) Connectome: How the Brains Wiring Makes Us Who We Are. Houghton Mifflin Harcourt.

Kasthuri, N. és tsai (2015) „Saturated reconstruction of a volume of neocortex.” Cell: nyomdában.

A patkány agyának térfogatát szemléltető ábra szerzői: Daniel R. Berger, H. Sebastian Seung & JeffW. Lichtman.

Az „Emberi agy projekt”

Az agy tervrajza (Blue Brain)projekt honlapja: http://bluebrain.epfl.ch. A csapathoz körülbelül 87 nemzetközi partnerintézmény csatlakozott, közös céljuk az „Emberi agy projekt” (HBR Human Brain Project) végrehajtása.

Számítás más közegben

A különleges közegeken működő számítógépek építésének hosszú története van. A Szovjetunióban már 1936-ban építettek egy korai analóg számítógépet, amelyik a Hidraulikus integrátor nevet kapta.

A mikrofluidikai elven vízzel működő számítógépekre újabb példák itt találhatók:

Katsikis, G.; Cybulski, J. S. & Prakash, M. (201 5) „Synchronous universal droplet logic and control.” Nature Physics.

A kínai szoba érve

Searle, J. R. (1980) „Minds, brains, and programs.” Behavioral, and Brain Sciences, 3(03), 4l^7-424.

Nem mindenki ért egyet a kínai szobának ezzel az értelmezésével, ügyesek szerint, bár az operátor nem tud kínaiul, a rendszer egésze (az operátor és a könyvek együtt) mégis ismerik a kínai nyelvet.

Leibniz „malom érve”

Leibniz, G. W. (1989) Ihe Monadology. Springer.

Az érvelés Leibniz saját szavaival így hangzik:

Egyébként el kell ismerni, hogy a percepció és mindaz, ami tőle függ, mechanikai okkal, vagyis alakokkal és mozgásokkal meg nem magyarázható. Képzeljünk el egy gépet, melynek szerkezete lehetővé teszi, hogy gondolkodjék, érezzen és percepciói legyenek, és képzeletben növeljük meg akkorára — arányait változatlanul hagyva —, hogy beléphessünk a gépbe, mint egy malomba. Ha mindezt feltesszük, és belülről megtekintjük a gépet, csak egymást hajtó alkatrészeket fogunk látni, de semmi olyat nem találunk benne, amivel a percepciót megmagyarázhatnánk. Ezt az egyszerű szubsztanciában kell keresnünk és nem az összetettben, a gépben. Az egyszerű szubsztanciában nem találhatunk mást, csak percepciókat és azok változásait. Es csakis ezekből állhatnak az egyszerű szubsztanciák belső tevékenységei is.

Leibniz: Monadológia (in: Válogatott filozófiai írásai, Európa, Budapest, 1986, fordította: Endrefiy Zoltán cs Nyíri Tamás)

Hangyák

Hölldobler, B. & Wilson, E. O. (2010) The Leafcutter Ants: Civilization by Instinct. WW Norton & Company.

Tudatosság

Tononi, G. (2012) Phi: A Voyage from the Brain to the Soul. Pantheon Books.

Koch, C. (2004) The Quest for Consciousness. New York.

Crick, F. & Koch, C. (2003) „A framework for consciousness.” Nature Neuroscience, 6(2), 119—126.

KISLEXIKON

agy funkcióinak számítástechnikai hipotézise - modell, amely szerint az agyban létrejövő kölcsönhatások lényegében számítási műveleteket hajtanak végre, ezért ugyanezek a műveletek valamilyen más közegben is elvégezhetők, ami ugyanúgy az értelem megjelenését eredményezné.

agyhasítás (műtéti) — hivatalos nevén corpus callostomia, a két agyfélteke közötti kérgestest (corpus callosum) átvágása olyan esetekben, amikor az epilepszia más módon nem gyógyítható. A műtéti beavatkozás megszünteti az agy két féltekéje közötti kommunikációt.

akcióspotenciál-hullám - Rövid (ezredmásodpercig tartó) esemény, amelynek során a neuron feszültsége elér egy küszöbértéket, ami a sejtmembránon keresztül ionok kicserélődésének láncreakciószerű terjedését idézi elő. Végső soron ez váltja ki az axon végződésén a neurotranszmitter kibocsátását. A hullámszerűen tovaterjedő impulzust kisülésnek (tüskének) is nevezik.

axon - a neuron (idegsejt) kimenő jeleit továbbító nyúlvány, amely kivezeti a sejttestből az elektromos jeleket.

dendrit — az idegsejtek (neuronok) nyúlványai, amelyek a más neuronok által kibocsátott neurotranszmitterek hatására keletkező, bejövő elektromos jeleket továbbítják a sejttest felé.

dopamin - neurotranszmitter az agyban, amelyik a mozgás ellenőrzésével, a függőséggel és a jutalmazással ál! kapcsolatban.

elektroenkefalográfia (EEG) - módszer, amellyel a hajas fejbőrre helyezett elektródákkal ezredmásod perces időbeli felbontással tanulmányozhatók az agy elektromos jelei. Minden egyes elektróda az alatta elhelyezkedő neuronok millióinak összesített jelét fogja fel. A módszert a kéregben folyó agyműködés gyors változásainak követésére alkalmazzák.

érzékszervi helyettesítés - egy működésképtelenné vált érzékszerv pótlásának a lehetősége, amikor az érzékszervbe jutó információt valamilyen szokatlan érzékszervi csatornán juttatjuk az agyba. A vizuális információ például a nyelvvel közölt rezgésekké, vagy a hallható információ a törzzsel közölt rezgési mintává alakítható, lehetővé téve az arra képtelen egyének számára a látást, illetve a hallást.

érzékszervi ingerület - a környezetből például fotonok (látás), a levegő nyomáshullámai (hallás) vagy az illatanyagok molekulái (szaglás) formájában érkező jeleket az erre specializálódott sejtek akciós potenciálokká alakítják át. Ez annak a folyamatnak az első lépése, amelynek révén az agy információhoz jut a testen kívüli világról.

formálhatóság - az agy alkalmazkodóképessége, amit a meglévő neurális kapcsolatok módosításával, vagy újak létrehozásával valósít meg. Az agynak ez a rugalmassága, alakíthatósága különösen fontos a sérülések utáni regenerálódáskor, mert így kompenzálni tudja a sérülés következtében létrejövő hiányosságokat.

funkcionális mágneses rezonanciás képalkotás (fMRI) - az agykutatásban használt képalkotó eljárás, amely másodperces időbeli (elbontással mutatja meg az agy aktivitását. A módszer alapja, hogy milliméteres pontossággal mérik a vér áramlását az agyban.

galvanikus bőrválasz - módszer, amellyel az autonóm (vegetatív) idegrendszerben olyankor bekövetkező változásokat mérik, amikor a vizsgált személynek valamilyen új, stresszt okozó vagy intenzív élményben van része, még akkor is, ha annak észlelése a tudatosság szintje alatt marad. A gyakorlatban az ujjak végére erősített érzékelőkkel a bőr fizikai tulajdonságait, elsősorban galvanikus (elektromos) ellenállását mérik, ami a bőrben található izzadságmirigyek aktivitásától függően változik.

gliasejt - specializálódott, a neuronokat védő sejtek az agyban, amelyek tápanyagokkal és oxigénnel látják el az idegsejteket, elszállítják a salakanyagokat, és általános védelmet nyújtanak a neuronoknak.

idegenkéz-szindróma - Az epilepszia egyik kezelési módja következtében fellépő neurológiai rendellenesség. Ez a beavatkozás az agyhasításnak nevezett sebészi eljárás, amikor az agy két féltekéjét összekötő kérgestestet (corpus callosum) átvágják. A rendellenesség egyoldali és néha bonyolult kézmozdulatokkal jár, miközben a páciens nem érzi, hogy akaratlagosan irányítaná a mozgást.

kérgestest (corpus callosum) - idegrostokból álló lemez, amely a két agyfélteke közötti hosszanti résben helyezkedik el, feladata a féltekék közötti kommunikáció biztosítása.

kisagy (cerebellum) - kisebb anatómiai szerkezet, amelyik az agykéreg alatt, a fej hátsó részén helyezkedik el. Az agynak ez a része elsősorban az akaratlagos mozgást irányítja, lényeges szerepe van az egyensúly és a testtartás biztosításában, valamint esetleg bizonyos kognitív funkciókat is ellát.

konnektom - az agy összes neuronja közötti kapcsolat háromdimenziós térképe.

koponyán keresztüli (transzkraniális) mágneses stimuláció/ingerlés (TMS) - noninvazív eljárás az agytevékenység stimulálására vagy gátlására; mágneses impulzusokkal elektromos áramot indukálnak a készülék alatt lévő idegszövetben. Az eljárást rendszerint azért alkalmazzák, hogy tisztázzák az egyes agyterületek hatását a neurális áramkörökre.

nagyagy (cerebrum) - az emberi agynak az a része, amelyik a nagy, hullámos felületű, külső agykérget, a hippokampuszt, a törzsdúcokat és a szaglógumót tartalmazza.

neurális - az idegrendszerrel vagy az idegsejtekkel (neuronokkal) kapcsolatos.

neuron (idegsejt) - specializálódott, a központi és a környéki (perifériás) idegrendszerben, többek közt az agyban, a gerincvelőben és az érzékszervekben egyaránt megtalálható sejtek, amelyek elektrokémiai jelekkel kommunikálnak más sejtekkel.

neurotranszmitter - egy neuron által egy másik, a fogadó neuron felé, általában a szinapszison keresztül kibocsátott vegyületek. A központi és a környéki (perifériás) idegrendszerben, többek közt az agyban, a gerincvelőben és az érzékszervekben az egész testben megtalálhatók. A neuronok többféle neurotranszmittert is kibocsáthatnak.

Odüsszeusz-szerződés - felbonthatatlan szerződés, amely egy potenciális jövőbeli cél elérésére kötelez. Olyankor alkalmazzák, amikor valaki feltételezhetően nem lesz képes a megfelelő időben racionális döntést hozni.

Parkinson-kór - mozgásszervi rendellenesség, amelynek tünetei a mozgás nehézkessége és a remegés. A betegséget a középagyban lévő feketeállomány (substantia nigra) nevű terület dopamintermelő sejtjeinek fokozatos elhalása okozza.

szinapszis, szinaptikus rés — jellemzően az egyik idegsejt axonja és egy másik idegsejt dendritje közötti rés, amelyben a neurotranszmitterek kibocsátása révén végbemegy az idegsejtek közötti kommunikáció. Léteznek axon-axon és dendrit-dendrit típusú szinapszisok is.

ventrális-tegmentális terület (VIA) - főként dopaminerg idegsejtekből álló struktúra a középagyban. A területnek döntő szerepe van a jutalmazási rendszerben.

MUTATÓ

A, Á

absztrakt gondolkodás 144 agy rugalmassága, formálhatósá-ga 12-13, 168-169, 171, 177 agyhasítás 110 agyhullámok 35, 84, 85 agyi érkatasztrófa (stroke) 33 „agykapu” lásd BrainPort agykéreg 24, 58, 115, 144, 182, 190,199-200

agyszkenner (funkcionális mágneses rezonanciás képalkotó, fMRI) 118, 133, 153, 158 akaraterő 128, 130 Alcor Életmeghosszabbító Alapítvány 181-183 alfa-hullámok 85, 86 Alzheimer-kór 32-33, 211 amigdala 25, 72, 113 apáca-és szerzetesrendek vizsgálata lásd szerzetes-és apácarendek vizsgálata arckifejezés 49, 62, 94, 143, 145-148

Asperger-szindróma 144

átélés 148-149 autizmus 143, 144-145 axon 89, 187 azonnali büntetés 133

B

Bach-y-Rita, Paul 173 Baumeister, Roy 130 behuzalozott ösztönök 14 belefeledkezés élménye (csúcsélmény, flow-élmény) 90 belső képalkotási modell 58 Bennett, David 33 Berger, Hans 85 béta-hullámok 85, 86 binding problem lásd megkötés problémája bistabil illúzió 106 Bloom, Paul 141 botulinum toxin (botulotoxin, botox) 147, 220 bőr receptorai 45, 47, 80 börtönbüntetés, börtön 56, 127, 131,133-136

BrainPort („agykapu”) 173-174

Brewer, Alyssa 51-52 Broughton, Roger 98 Bukaresti Korai Beavatkozási Program 1 8

C

Chartrand, Tanya 147 cochleáris implantátum 169,

170, 175

Contreras-Vidal, Jósé Luis 84

corpus callosum lásd kérgestest Crick, Francis 36, 180 cup stacking (lefelé fordított műanyag poharak egymásra rakosgatása) 84

Cs

Csuang Csou (Csuang-ce) 203-204

csúcsélmény lásd belefeledkezés élménye D

dehumanizáció 160-161 delta-hullámok 85 demencia 33 dendrit 89

Descartes, René 37, 204-205 Dewar-palack 182-183 digitális halhatatlanság 183-189 dopamin 89, 122-123 dorzolaterális (felső-oldalsó) prefrontális kéreg 20, 113, 130,144

döntési fáradtság (az ego kimerülése, „ego-depletion") 128

döntésképtelenség 37, 78, 93-94,95,96-97,99-102, 103-136, 157

drogfüggőség 131-134, 160

E, É

Edwardh, Marlys 98 egységes percepciók keletkezésének problémája lásd megkötés problémája együttérzés, empátia 149-150, 158-159

Eisenberger, Naomi 152-153 elektroenkefalográfia (EEG) 18, 35, 84, 85

elektromiogram 147 elektromos aktivitás 84, 85, 1^70, 187,196

elektroszenzor 172 elfojtási hálózat 134 élő huzalozás (liveware) 169 előfeszítés (priming) 93 előítélet 162 előrejelzési hibák 122 elülső cinguláris kéreg 113, 221 emlékek tárolása az agyban 31, 202,204

empátia lásd együttérzés epilepszia 26, 31, 110, 168 érzékelés-kronométer 71 -72 érzékszervek 13, 37, 43-45, 49-52, 55-60, 64, 171-177, 188 bővítése 176-177 helyettesítése 173-175 lásd még hallás, ízlelés, látás, látórendszer, szaglás, tapintás érzékszervi tapasztalatok, ingerek, információk 16, 45, 58, 173

érzelmek 92, 112—115, 141,

145, 147-148, 157, 186, 195, 207,215,220 E-szindróma 1 57 eulória 157 euszocialitás 154-155 evolúció 65, 96, 129, 144, 149, 153-154, 172, 177,200,205

F

fájdalommátrix 153, 158 fali (parietális) kéreg 87 fali (parietális) lebeny 1 13 feketeállomány (substantia nigra) 123

felajzottság lásd túlzott/fokozott éberség fényérzékeny sejtek 47, 170 feszültségszabályozott Ca++ csatorna 89

flow-élmény lásd belefeledkezés élménye fMRI (funkcionális mágneses rezonanciás képalkotó) lásd agyszkenner folyamatmemória lásd procedu-rális memória/emlékezet Freud, Sigmund 92-93 Fried, Itzhak 157

G

galvanikus bőrellenállás (GSR)

1 9-20 gamma-bullám 85 genetikai programozottság 14 gerincvelő 54, 80, 87, 177-178 gondolatainkkal irányított gépek 179

gondolkodó gépek 191-195

H

halántéklebeny 31 Haldane, |ohn Scott 1 54 hallás 45, 47, 48, 51, 53, 55, 169, 170, 171, 174 hallóideg 169, 170 hallucináció 151 hamis emlékek 30 Hamlin, Kiley 141 hanghordozás 143, 145 Harris, Lasana 159-160 hatékony tanulás 122 hazugságvizsgáló gép 20 Heidegger, Martin 151 Heider, Fritz 140-141 Hein, Alan 50 Held, Richard 50 Hess, Eckhard 94 hipofrontalitás 90 hipotalamusz 113 hippokampusz 23, 27, 31 homloklebeny 80, 8^7, 90, 99, 115

homorú álarc illúziója 60-61 hormon 19, 96, 116, 129 hőérzékelő 172

hyperarousal lásd túlzott/fokozott éberség U

iCub 191-194

idcgenkéz-szindróma (alien hand syndrome; szellemkéz; dr. Strangelove-szindróma) 110 időutazás 120

implantátumok 169, 170, 171, 175

implicit önteltség 93 ingermegvonásos kamra 59 ízlelőszemölcs 47

J

Jarbusz, Alfred kukjanovics 62 Jones, John 94

jutalomközpont (nucleus accnm-bens) 21

K

kábítószerek elleni küzdelem

131-132

kémiai transzmitter 196 kérgestest (corpus callosum) 110 kínai szoba érve 193-194, 223 kisagy 80, 87

kizártság, mellőzöttség 152-153 kognitív funkciók gyengülése 33-34

kognitív területek 128 konfliktus az agyi hálózatok között 96-97, 108-109, 110, 114 konnektom 184, 186—187, 188 koponyán keresztüli mágneses stimuláció (TMS, transcranial magnetic stimulation) 100-101, 144-145, 199,220

krioprotektív átöblítés (krioprotektív perfúzió) 181

L

látás 43-46, 47, 48-53, 58-59, 169, 170, 174, látás sebessége 71 látható fény 65 látókéreg 48, 50, 58-59 látórendszer 48, 50-51, 55, 59, 61, 80, 107, 158, 170 Leibniz malma 195-196 levélvágó hangyák társadalma 196-197

liveware lásd élő huzalozás Loftus, Elizabeth 29-32

M

más fájdalmának látványa 158 másik csoport 155-159 mediális (középvonali) prefrontális kéreg (mPFC) 21, 113, 159, 160, 209

megkötés problémája (binding problem, egységes percepciók keletkezésének problémája) 47 mélyhűtve megőrzés 181 Mendota Intézet 135-136 mesterséges intelligencia 191— 193

mikrokorrekciók 88 Miller, Geoffrey 95 molekulareceptor 47 Montague, Read 118-119 Moore-törvény 185 More, Max 183 „most” vonzereje 124-127, 136, 217

mozgatókéreg 54, 80, 99

N

Neal, David 147 Nelson, Charles 16-19 népirtás 155, 158-161, 164 neurális hálózat 14, 34, 81, 87, 113, 128, 134, 139, 148, 161, 188

neuron 15, 19,24,27-29, 35— 36, 37, 39, 45, 47, 49, 52, 57, 58, 74, 79, 84, 85, 86, 89, 96, 99,102,105-109, 116-117, 123, 149, 158, 164, Hl, 180, 184, 186-187, 188, 189, 190, 196-198, 210, 220 neurotranszmitter 89, 122, 198 Novich, Scott 175 nucleus accumbens lásd jutalomközpont 0,0

Odtisszeusz-szerződés 125-127 ómega-jel (gyűrődés az agykéregben) 24

orbitofrontális kéreg 22, 113,

115

oxitocin 129

Ö

összeérzés lásd szinesztézia ösztönök 14, 20, 92, 114, 131-136, 142-143, 176 kontrollja 20, 135-136

és érzelmek újszerű felfogása (Freud) 92

ösztrogén hormon szintjének hatása 95-96

P

parietális (kéreg, lebeny) lásd fali (kéreg, lebeny) Parkinson-kór 26, 32—33 Pascual-Leone, Alvaro 100-101, 144-145 Pelham, Brett 93 perfúzió lásd krioprotektív átöblítés poligráfos teszt lásd hazugságvizsgáló gép posztszinaptikus membrán 89 prefrontális kéreg 20, 21, 90, 113, 128, 130, 135, 144, 159, 160, 209, 221 preszinaptikus vezikula 89 priming lásd előfeszítés prizmás szemüveg 51—53 procedu ralis memória/emlékezet 87

propriocepció (a végtagok helyzetének érzékelése) 82

R

Ramón y Cajal, Santiago 79 Rasmussen-féle agyvelőgvulladás (Rasmussen encephalitis) 168 rétegenként vizsgáló pásztázó elektronmikroszkópia (serial block-face scanning electron microscopy) 188 retinaimplantátum 169, 170 robotkar (bionikus) 178 Románia árvaházai 16, 17

S

Savjani, Ricky 1 9 Searle, John 193-194 Simmel, Marianne 140-141 skizofrénia 67-68, 73, 213 Smith, Susan 1 30 Somerville, Leah 21-22 spinocerebelláris ataxia (mozgás-zavar) 177 stresszválasz 21 striátum 22, 209 substantia nigra lásd feketeállomány Sunstein, Cass 95

Sz

szabad akarat működésének kísérleti ellenőrzése 100-101 szabad bázisú (szintetikus) kokain (crack) 133

szaggatott szemmozgás, szakkádi-kus mozgás 61 szaglás 45, 1^71 szárnyasruhás repülés 69 szaruhártya-átültetés 48 szemmozgás követése 62-63, 214 szerzetes-és apácarendek vizsgálata 32-33 szín, színlátás 64-66 szinapszis 13, 20, 87, 89, 189, 196, 202,210 szinaptikus rés 89 szinesztézia (összeérzés) 66—67 szomatoszenzoros (tapintást irányító) kéreg 80, 179 szorongás 20, 34 szőrsejtek 47

T

talamusz 58-59 társadalmi értékítéletek 141 társas idegtudomány 139 társas kapcsolatok 21-22, 34, 126,141,143, 145, 151 tartós párkapcsolat 129 teljes elszigeteltség 56-57, 150-151 testbeszéd 143

testi képességeink kiterjesztése 178

Thaler, Richard 95 théta-hullámok 85 tobozmirigy 37 Tononi, Giulio 199—200 törzsdúcok 80

tudatosság 35-36, 37, 56, 73,

77, 86, 91-92, 96-97, 98, 102, 118, 121, 159, 176, 186, 189, 193,196,198-200, 201, 202,204

túlzott/fokozott éberség ífelaj-zottság, hyperarousaD 157 tükrözés 146, 148

V

ventrális tegmentum (ventrális tegmentális terület) 1 23

ventrolaterális (alsó-oldalsó) prefrontális kéreg 113, 221 VEST (változó külső érzékelést rezgéssé alakító mellény) 174, 175

villamoskocsi dilemmája 111—

114, 214

vizuális adatok feldolgozása 46, 50, 52, 55,58

vonzódás a saját magunkra emlékeztető dolgokhoz lásd implicit önteltség W

Wynn, Karen 141

Table of Contents

AZ AGY

TARTALOM

BEVEZETÉS

KI VAGYOK?

MI A VALÓSÁG?

KI IRÁNYÍT?

HOGYAN DÖNTÜNK?

SZÜKSÉGEM VAN-E RÁD?

KI LESZ BELŐLÜNK?

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

JEGYZETEK

KISLEXIKON

MUTATÓ