Jeffrey M. Schwartz, dr. med. sc. i Sharon Begley
UM I MOZAK NEUROPLASTIČNOST I MOĆ MENTALNE SILE
S engleskoga prevela ALEKSANDRA MIHALJEVIĆ
ZAGREB
Biblioteka 21 Glavni urednik: NENAD RIZVANOVIĆ Urednica: JASNA GRUBJEŠIĆ Jeffrey M. Schwartz i Sharon Begley UM I MOZAK Copyright © za hrvatsko izdanje: V.B.Z., d.o.o., 10010 Zagreb, Draćevička 12 Tel: 6235-419, faks: 6235-418 e-mail:
[email protected] www.vbz.hr Za nakladnika: Boško Zatezalo Lektorica i korektorica: Lela Česi Grafička priprema: V. B. Z. studio, Zagreb Tisak: Tiskarna Ljubljana, LJUBLJANA, 2005. CIP - Katalogizacija u publikaciji Nacionalna i sveučilišna knjižnica Zagreb UDK 159.91.01 SCHWARTZ, Jeffrey Um i mozak : neuroplastičnost i moć mentalne sile / Jeffrey M. Schwartz i Sharon Begley ; s engleskoga prevela Aleksandra Mihaljević. - Zagreb : V.B.Z., 2005. - (Biblioteka 21) Prijevod djela: The Mind and the Brain. - Bibliografija. - Kazalo. ISBN 953-201-450-0 1. Begley, Sharon I Mozak - Neuropsihijatrijsko gledište II Um i tijelo - Neuropsihološki aspekti III Um - Psihofiziološki aspekti 450221066 ISBN 953-201-450-0
Naslov izvornika: THE MIND AND THE BRAIN Neuroplasticity and the Power of Mental Force Copyright © 2002 by Jeffrey Schwartz and Sharon Begley. All rights reserved. Published by arrangement with Harper & Collins Publishers, Inc. Copyright © 2005. za hrvatsko izdanje V B.Z., Zagreb ISBN 953-201-450-0
Pohvale knjizi Um i mozak »Knjiga Um i mozak iznosi jasne argumente mogućem odgovoru na pitanje gdje je mjesto svijesti u svijetu prirode.« Brian Josephson, profesor fizike na Sveučilištu Cambridge i dobitnik Nobelove nagrade za fiziku »Ovo uzbudljivo djelo opovrgava materijalističko praznovjerje koje vlada u svijetu biheviorizma i poriče premoć uma nad mozgom. Primjenjujući uzbudljiva nova otkrića kvantne fizike i neuroznanosti, autori su se upustili u odvažan pothvat spašavanja pojma čovjekove slobodne volje.« George Gilder, autor knjiga Mikrocosm i Telecosm »Pustolovno poniranje u neka od najtežih pitanja suvremene znanosti - ona koja se odnose na vezu između uma i mozga. Ovo pionirsko, humanističko djelo stiže u pravi trenutak.« Colin McGinn, autor knjiga The Character of Mind i The Making of a Philosopher »Dubokoumno i zanimljivo; sjajno djelo i vrhunsko intelektualno dostignuće koje otvara nove vidike znanstvene filozofije.« Floyd E. Bloom, dr. med., bivši glavni urednik časopisa Science i predstojnik odjela neurofarmakologije Istraživačkog instituta Scripps
Mojim roditeljima, koji nikada nisu izgubili vjeru u mene; te Nedu, Sarah i Danielu, za strpljenje. Sharon Begley Cijenjenom U Silanandi Sayadawu povodom njegova sedamdeset i petog rođendana. Jeffrey M. Schwartz Neka sva bića budu zdrava, sretna i spokojna
Govoreći o »stvarnosti«, laik najčešće podrazumijeva ono što je očito i poznato, no, čini mi se da je najvažniji i najteži zadatak našega vremena upravo rad na razvijanju novog poimanja stvarnosti. Zbog toga uvijek ističem da znanost i religija moraju biti na određeni način povezane. Wolfgang Pauli, pismo M. Fierzu, 12. kolovoza, 1948. S psihološko-epistemološkog stajališta zanimljivo je da mnogi poriču postojanje svijesti, iako je svijest jedina pojava za koju imamo neposredan dokaz. Znanstvenici izbjegavaju odgovoriti na pitanje: »Ako ne postoji ništa osim složenih kemijskih procesa u vašemu mozgu, zašto vas zanimaju ti procesi?« Nameće se zaključak da... riječ »stvarnost« nema isto značenje za sve nas. Eugene Wigner, dobitnik Nobelove nagrade za fiziku, 1967.
ZAHVALE Obitelj Charlesa i Lelah Hilton više od jednog desetljeća dosljedno je pružala presudno važne donacije i potporu bez koje Jeffrey M. Schwartz ne bi ostvario svoju karijeru na Sveučilištu UCLA. Ova knjiga ima i virtualnog, trećeg koautora - Henryja Stappa, čija istraživanja osnova kvantne mehanike čine temelj Schwartzove teorije usmjerene mentalne sile. Za to smo mu duboko zahvalni, kao i za bezbrojne sate koje je proveo s nama, objašnjavajući nam osnove kvantne teorije i pregledavajući rukopis. Brojni drugi znanstvenici i filozofi neumorno su darivali svoje vrijeme kako bi s nama raspravljali o svojim istraživanjima ili pregledavali rukopis, a često i oboje. Od srca zalivaljujemo: Floydu Bloomu, Josephu Bogenu, Davidu Burnsu, Nancy Byl, Davidu Chalmersu, Bryanu Clarku, Almutu Engelienu, Johnu Gabrieliju, Fredu Gageu, Edi Gorbis, Phillipu Goyalu, Ann Graybiel, Iveru Handu, J. Dee Higley, Williamu Jenkinsu, Jonu Kaasu, Nancy Kanwisher, Michaelu Kozaku, Patriciji Kuhl, Jamesu Leckmanu, Andrewu Leuchteru, Benjaminu Libetu, Michaelu Merzenichu, Steveu Milleru, Ingrid Newkirk, Randolphu Nudou, Kevinu Ochsneru, Donu Priceu, Alvaru Pascual-Leoneu, Johnu Piacentiniju, Gregu Recanzoneu, Ianu Robertsonu, Caryju Savageu, Johnu Searleu, Jonathanu Shearu, Davidu Silbersweigu, Edwardu Taubu, Johnu Teasdaleu, Maxu Tegmarku, Elise Temple, Xiaoquinu Wangu, Martinu Waxu i Antonu Zeilingeru. Christopheu Blumrichu zahvaljujemo na trudu koji je uložio da bi ovu knjigu pretvorio u primamljivo remekdjelo, a osobitu zahvalnost upućujemo Judith Regan, Susan Rabiner i Calvertu Morganu za njihovu predanost ovom projektu. Ispričavamo se onima koje smo zaboravili spomenuti (a znamo da takvih ima).
UVOD Hamlet: Moj otac, ko da vidim oca svog. Horacije: Gdje, kraljeviću? Hamlet: U oku svog duha, moj Horacije. William Shakespeare Svakoga utorka, redovito poput prometne gužve na cesti I-405, Odsjek za psihijatriju Sveučilišta UCLA održava konzilij, a tom prilikom pozvani istraživač održi jednosatno predavanje o »temi od kliničke važnosti«. Jednoga poslijepodneva, potkraj osamdesetih godina dvadesetoga stoljeća, na oglasnoj ploči Neuropsihijatrijskog instituta ugledao sam oglas koji me je ostavio bez daha. Jedna od vodećih biheviorističkih terapeutkinja u državi trebala je govoriti o svojem istaknutom i iznimno utjecajnom radu na području liječenja opsesivnokompulzivnog poremećaja (OCD1), na kojemu sam, kao neuropsihijatar, i sam obavljao istraživanja. Za opsesivno-kompulzivni poremećaj karakteristična je stalna bujica intruzivnih misli i snažnih poriva, najčešće za pranjem (jer su pacijenti često pod pritiskom misli o prljavštini i onečišćenosti smrtonosnim patogenim tvarima) i za provjerom (uslijed neodoljivog poriva da se provjeri je li koji uređaj ostao uključen, jesu li vrata ostala otključana, odnosno, je li osobi nešto drugo promaklo). Imao sam prilično jasnu predodžbu o tome što mogu očekivati - predavačica je u medicinskim krugovima bila vrlo poznata po primjeni strogih biheviorističkih načela na psihološke bolesti. Riječ »strogo« nedovoljno dobro opisuje bihevioristički pristup. Prvi [1] odlomak prvoga rada u kojemu je službeno objavljeno biheviorističko načelo - klasik Johna Watsona iz 1913. godine: »Psihologija sa stajališta biheviorista« - uspio je jednom jedinom provokativnom rečenicom oduzeti čovjeku ljudskost, odbaciti važnost uma sposobnog za razmišljanje i implicitno poreći slobodnu volju: »Biheviorist«, izjavio je Watson, »ne poznaje razliku između čovjeka i životinje«. U sljedećih sedamdeset i pet godina bilo je malo svjetovnih disciplina koje su se tako vjerno držale osnovnog načela svojega utemeljitelja. Ne obraćajući pozornost na ostvarenja kognitivne revolucije koja je tijekom osamdesetih godina uzimala zamah i privlačila
preobraćenike, bihevioristi su se držali svojega uvjerenja da nema potrebe za priznavanjem pacijentovih unutarnjih doživljaja u pokušaju liječenja psiholoških bolesti kao što su, primjerice, fobije; štoviše, pripadnici te škole smatrali su da se sve željene promjene ponašanja mogu ostvariti putem sustavnog upravljanja pacijentovim okružjem, baš kao što bismo goluba dresirali da kljunom udara po određenim tipkama tako što bismo ga nagrađivali za ispravno ponašanje i kažnjavali ga u cilju ispravljanja neispravnog ponašanja. Vjerno slijedeći načela biheviorističke teorije, predavačica je zagovarala metodu liječenja opsesivno-kompulzivnog poremećaja poznatu kao »izlaganje i prevencija reakcije«. Metoda izlaganja i prevencije reakcije, ili ERP2, bila je savršeni izraz biheviorističkih načela. U tipičnoj ERP terapijskoj seansi pacijent je gotovo potpuno pasivan. Terapeut ga izlaže »otponcima« različitog intenziteta. Ako se, primjerice, pacijent s opsesivno-kompulzivnim poremećajem užasava tjelesnih izlučevina i neprestano se osjeća toliko onečišćenim da se kompulzivno pere, terapeut će ga izlagati upravo tjelesnim izlučevinama. Pacijent najprije odredi razinu stresa koju različiti predmeti izazivaju u njemu. Dodirivanje kvake u terapeutovu uredu (za koju pacijenti smatraju da je prekrivena bacilima onih ljudi koji nakon obavljanja nužde nisu oprali ruke) moglo bi iznositi 50. Dodirivanje papirnog ubrusa bačenog u umivaonik javnog zahoda moglo bi iznositi 65, majice natopljene znojem 75, zahodske daske u teretani 90, a izmeta ili urina 100. Suočavanje s jednim od tih otponaca čini »izlaganje«, prvu polovicu procesa. U drugoj polovici, »prevenciji reakcije«, terapeut onemogućuje pacijentu da kompulzivnim [2] ponašanjem reagira na otponac - u ovom slučaju, pranjem. Terapeut pacijentu ne dopušta da odjuri do umivaonika, već čeka da se intenzitet njegova stresa vrati na razinu prije izlaganja. U tom razdoblju čekanja pacijent je prilično pasivan, ali nipošto smiren ili opušten. Štoviše, suočen s otponcima, trpi neugodnu, bolnu i intenzivnu tjeskobu koja može trajati satima. Teoretski temelj toga pristupa, ukoliko postoji, obuhvaća prilično nejasnu zamisao da će intenzivna nelagoda pacijenta na neki način dovesti do privikavanja na simptome, baš kao što intenzivan osjećaj hladnoće nestaje nekoliko minuta nakon što skočimo u more. Ako pacijent tijekom takvih seansi postavi pitanje o mogućim rizicima izlaganja i prevencije reakcije, terapeut ga većinom opomene zbog »traženja potvrde«, što navodno smanjuje djelotvornost liječenja. Pa ipak, mnogo je dokaza da su pacijenti trpjeli itekako stvarne rizike. Američki su terapeuti na početku
razvoja tih tehnika poticali pacijente da dlanovima brišu zahodske daske u javnim zahodima, a zatim razmažu - da, razmažu ono što su dotaknuli po kosi, licu i odjeći. Njihovi su se pacijenti trljali urinom. Tijekom terapeutske seanse morali su donijeti toaletni papir umrljan malom količinom vlastitih fekalija i njime trljati lice i kosu - a zatim kod kuće izmetom onečistiti razne predmete. Nekim pacijentima danima nije bilo dopušteno prati ruke, čak ni nakon obavljanja nužde. Osobno to smatram okrutnim i krajnje neukusnim - ali i nepotrebnim. U to sam doba sa sveučilišnim kolegom Lewisom Baxterom počeo okupljati pacijente za vjerojatno prvu organiziranu, dugotrajnu biheviorističku terapiju u Sjedinjenim Američkim Državama, posvećenu isključivo proučavanju i liječenju opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Istraživanjem smo namjeravali preispitati uzročne neurološke mehanizme bolesti putem tada revolucionarne tehnike snimanja mozga - tomografije emisijom pozitrona (PET). Skupne terapijske seanse u sklopu istraživanja trebale su nam, dakako, omogućiti liječenje sudionika istraživanja. No, terapijske su seanse nudile još jednu vrlo zanimljivu mogućnost: pacijenti koje smo kanili proučavati u potrazi za uzrocima opsesivno-kompulzivnog poremećaja mogli bi nam otkriti i ponešto o relativnoj djelotvornosti različitih načina liječenja te o djelotvornosti njihovih kombinacija. Naša UCLA skupina odlučila je proučavati posljedice terapije lijekovima i biheviorističke terapije. Osobno nisam bio zainteresiran za istraživanje djelotvornosti [3] terapije lijekovima, ali me je itekako zanimalo kako psihološki orijentirana terapija bez lijekova utječe na funkcije mozga. Nisam imao osobitu konkurenciju: potkraj osamdesetih godina važniji akademski istraživački centri bili su usredotočeni na lijekove. Moja ponuda da predvodim skupinu za istraživanje biheviorističke terapije bila je glatko prihvaćena. Sve sam više bio uvjeren u ono što je za tadašnje ortodoksne bihevioriste bilo svetogrđe: da pacijent podvrgnut biheviorističkoj terapiji nikada ne mora učiniti ono čemu bi se normalna, zdrava osoba usprotivila. Na temelju preliminarnih kliničkih istraživanja vjerovao sam i da bi opsesivno-kompulzivni poremećaj bilo bolje liječiti sustavnim aktiviranjem zdravih moždanih puteva, umjesto čekanjem da patološka ponašanja i njihovi moždani putevi »pregore«, a pacijentov stres se rasprši u mijazmu boli i tjeskobe. Moja potraga za alternativnim načinom liječenja dijelom je proizašla iz otpora prema terapiji izlaganja i prevencije reakcije,
utemeljenoj na načelima o zaključcima izvučenim gotovo isključivo iz promatranja ponašanja životinja. Razlika između tehnika dresure životinja i tehnika primjenjivanih na čovjeku bila je zanemariva, pa sam počeo sumnjati da bihevioralna terapija promašuje cilj jer zanemaruje pacijentove mentalne sposobnosti. Postupci liječenja utemeljeni na načelima biheviorizma poricali su potrebu za prepoznavanjem i iskorištavanjem jedinstveno ljudskih značajki koje ljude razlikuju od životinja. Štoviše, takvi su postupci bili prožeti tvrdoglavim mačizmom poricanja ljudskih značajki; doimalo se da se bihevioristi na izopačen način ponose time što svoj rad na životinjama izravno prenose na ljude, čime su dopuštali da teoretske pretpostavke zamijene zdrav razum. No, terapija izlaganja i prevencije reakcije, u sklopu koje su pacijenti posjećivali javne zahode i trljali se papirom natopljenim urinom, navodno je ostvarivala stopu uspješnosti od 60 do 70 posto. (Mnogo godina kasnije otkrio sam da taj postotak nije obuhvaćao 20 do 30 posto pacijenata koji su se odbili podvrgnuti tom postupku kada su vidjeli što obuhvaća, kao ni otprilike 20 posto onih koji su naknadno odustali.) Bilo je jasno da će svaka alternativa izazvati tešku borbu. Kad sam toga poslijepodneva sam ušao u dvoranu u kojoj se održavao konzilij, imao sam prilično jasnu predodžbu o tehnikama koje je predavačica primjenjivala na svojim pacijentima oboljelim od opsesivnokompulzivnog poremećaja. Pa ipak, bila je [4] to dobrodošla mogućnost da izravno od ugledne bihevioristice čujem o njezinim metodama, teorijama i postignućima. Publika je utihnula, svjetla su prigušena, i predavačica je progovorila. Tonom i držanjem odavala je dojam osobe koja ima misiju. Objasnivši svoje dijagnostičke tehnike - bila je poznata po podrobnim upitnicima koje je osmislila u cilju ustanovljavanja pacijentovih strahova, opsesija i kompulzija - upustila se u opis biheviorističkog postupka koji je primijenila u nimalo atipičnom slučaju opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Objasnila je kako je taj pacijent, kad bi pri vožnji naišao na izbočinu na cesti, uvijek pomislio da je nekoga pregazio pa je opsesivno gledao u retrovizor. Često je zaustavljao automobil i izlazio ili satima vozio uokolo, očajnički tražeći tijelo čovjeka koje je, prema njegovu uvjerenju, ležalo, krvarilo i umiralo na nekom pločniku. Tada je vrlo samouvjereno (kasnije sam ustanovio da je ta značajka bila njezin zaštitni znak) izjavila kako je ključ liječenja u tom slučaju bilo... uklanjanje retrovizora iz automobila! Kao što je pacijente opsjednute bacilima poticala da dodiruju zahodske daske sve dok se nisu oslobodili odbojnosti,
tako je pacijentu opsjednutom strahom od gaženja pješaka savjetovala da vozi bez retrovizora sve dok se ne »privikne« na poriv za osvrtanjem u potrazi za pregaženim tijelima. Ostao sam zabezeknut. I zaprepašten potencijalnom opasnošću u koju je dovodila svoje pacijente - no, to nije činilo nikakvu razliku. Među bihevioristima je vladalo uvjerenje da je uobičajena mjerila zdravoga razuma i ukusa moguće zanemariti tijekom biheviorističkih postupaka. I prije toga sam osjećao da je terapija utemeljena na biheviorističkim načelima prilično mehanicistička, sputana upitnom dogmom i, štoviše, samim kultom scijentizma, koji je Jacques Barzun opisao kao »zabludu da je znanstvene metode potrebno primjenjivati na svim oblicima iskustva te da će te metode, s vremenom, riješiti sve probleme«. Bilo mi je teško usredotočiti se na ostatak predavanja jer sam neprestano zamišljao moguće posljedice ortodoksnog liječenja prema kojemu je pacijent vozio bez retrovizora. No, ono što sam čuo potaknulo me je na potragu. Odlučio sam se posvetiti traganju za načinom da pacijente s opsesivno-kompulzivnim poremećajem (kao i pacijente s ostalim mentalnim poremećajima) poštedim nepotrebnog, neodgovornog i čak brutalnog liječenja pod paskom stručnjaka koji se ponose time što ne obraćaju pozornost na osjećaje pacijenta, pa ni na njegovu svijest. [5] Nedvojbeno je da, s moralne i znanstvene strane, nešto nije u redu sa školom psihologije čije središnje načelo govori da je čovjekov svjestan doživljaj života (doslovno značenje riječi psiha) nevažan te da intrinzičnu razliku između ljudi i »životinja« (kao što je to Watson bez uvijanja izjavio) slobodno možemo zanemariti. Odlučio sam dokazati da je opsesivno-kompulzivni poremećaj moguće uspješno liječiti i bez uklanjanja retrovizora, bez prisiljavanja pacijenata da dodiruju prljave zahode, bez zabrane pranja ruku nakon obavljanja nužde ukratko, bez prisiljavanja pacijenata na sve što je opasno, nehigijensko ili jednostavno besmisleno. Nema potrebe da odbacimo zdrav razum i jednostavnu, staromodnu pristojnost u cilju uspješnog izvođenja biheviorističkih postupaka, zaključio sam vrativši se u svoj ured. Primjenjujući nove metode koje je moguće znanstveno dokazati i koje će pacijente s opsesivno-kompulzivnim poremećajem potaknuti da samostalno i svojom voljom promijene žarište svoje pozornosti, mogao bih im pomoći da prevladaju svoju bolest. Ali, slutio sam da bih mogao postići još nešto: pomoću nove tehnologije snimanja mozga mogao bih dokazati da su pacijenti sposobni sustavno mijenjati funkcije svojega mozga. Počeo
sam vjerovati da volja rada silom. Ako bismo tu silu uspjeli primijeniti za poboljšavanje života ljudi s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, mogli bismo ih poučiti upravljanju kemijskim procesima u mozgu, uzrocima njihove bolesti. *** Što određuje kojem će se pitanju znanstvenik posvetiti? Jedna strana na takozvanom znanstvenom bojištu smatra da je istraživanje prirode potpuno objektivno nastojanje, ograđeno od utjecaja društva i kulture pomoću unutarnjeg sustava zaštite kao što su zahtjevi da znanstveni rezultati budu potvrđeni pokusima te da znanstvene teorije budu u suglasju s prirodom. Drugim riječima, gravitacijska sila je za marksista istovjetna gravitacijskoj sili fašista. Ili, još drastičnije, ako želite dokaz da znanost nije društvena tvorevina, kako tvrde takozvani kritičari znanosti, zakoračite kroz prozor i uvjerite se je li teorija gravitacije tek plod znanstvenikove mašte. Jasno je da su znanstvena otkrića čvrsto utemeljena u empirizmu. No, pitanja znanosti su nešto posve drugo. Pitanjima o prirodi, bez obzira na svrhu, nema kraja. Iako znanstvene metode mogu u velikoj mjeri biti objektivne, to se ne odnosi i na izbor pitanja [6] koje ćemo postaviti. To nije nedostatak, a kamoli pogreška znanosti. Štoviše, to je odraz neizbježne činjenice da je znanost u suštini ljudsko nastojanje. Kroz psihijatriju i neuroznanost proteže se pitanje koje me je duboko uznemirivalo gotovo od trenutka kada sam, kao petnaestogodišnjak u Valley Streamu, Long Island, počeo čitati o toj temi i kad me je uvjerenje da je ustrojstvo uma jedina zagonetka vrijedna istraživanja potaknulo da se zareknem kako ću postati psihijatar. Uznemirivala me pomisao da je zamisao slobodne volje umrla s Freudom - ili čak prije, s materijalizmom pobjedničke znanstvene revolucije. Freud je nesvjesne procese uzdignuo na tron uma i pridao im moć usmjeravanja svih naših misli i postupaka te u velikoj mjeri izbrisao pojam slobodne volje. Desetljećima kasnije neuroznanost je genetske mehanizme povezala s neuronskim putevima kojima se kreće mnoštvo neurotransmitera i ustvrdila da je mozak stroj čije je ponašanje predodređeno, ili barem uvjetovano tako da naizgled ne ostavlja mjesta volji. Prema stajalištu suvremene znanosti, ne samo što volja nije slobodna, ne samo što je sputana, podređena materijalnim silama, već, kao očitovanje uma, uopće ne postoji jer ne postoji ni um neovisan o mozgu. Tijekom studija na medicinskom fakultetu, moje sumnje da je
čovjekove postupke moguće objasniti materijalističkim determinizmom kipjele su tik ispod površine. Kad sam 1984. godine završio specijalizaciju u Medicinskom centru Cedars-Sinai, moja istraživačka htijenja usmjerila su se pitanju uloge mozga u mentalnom životu. Nakon dvije godine istraživanja mozga, od 1980. do 1982., pod vodstvom Floyda Blooma u Institutu Salk u La Jolli - u sklopu kojih smo istraživali moguću ulogu endogenog opijata beta-endorfina u maničnoj depresiji, te obavljah temeljna istraživanja funkcionalnih neuroanatomskih promjena u stanjima raspoloženja - sve me je više zanimala zagonetna povezanost mentalnih promjena i aktivnosti pojedinih moždanih struktura. Trenutak je bio savršen: to područje neuroznanosti, poznatije kao funkcionalna neuroanatomija, već tada je postizalo rezultate o kojima su tek malobrojni mogli sanjati. Tehnike snimanja mozga poput PET skeniranja (i kasnije funkcionalna magnetska rezonancija ili fMRI) neuroznanstvenicima su prvi put omogućile promatrati živ, aktivan ljudski mozak na djelu. Pri aktivnostima kao što su podizanje kažiprsta, tiho čitanje, povezivanje glagola s imenicama, prisjećanje lica, promatranje mentalne predodžbe događaja [7] iz djetinjstva, mentalno okretanje blokova pri igranju Tetrisa, aparati su otkrivali koji su dijelovi mozga odgovorni za svaku od tih aktivnosti i za još mnoge druge. No, čak i kad je Kongres devedesete proglasio »desetljećem mozga«, neke je neuroznanstvenike mučila sumnja. Iako je spoznaja o tome koja područja mozga postaju metabolički aktivna uslijed raznih aktivnosti presudno važna za razumijevanje funkcioniranja mozga, takva mentalna kartografija doimala se krajnje nezadovoljavajućom. Sjajno je to što skeniranjem možemo pratiti aktivnost mozga. No, što znači opažanje da je kod ljudi sa shizofrenijom aktivan prednji dio mozga? Ili to što opazimo smirivanje prednje »izvršne mreže pozornosti« u trenutku kad iskusni vježbači drevne tehnike joga nidre udu u stanje meditativne opuštenosti? Ili čak da određeni dio vizualnog korteksa postaje aktivan kada opazimo zelenu boju? Drugim riječima, kakvu vrstu unutarnjeg doživljaja izaziva neuronska aktivnost zabilježena skeniranjem mozga? I što je još važnije, kako znanstvena otkrića, koja unutarnji doživljaj povezuju s moždanom funkcijom, možemo primijeniti u cilju konstruktivnih promjena u svakodnevnom životu? Nedugo nakon što sam 1985. godine postao član nastavničkog osoblja sveučilišta UCLA, uvidio sam da opsesivnokompulzivni poremećaj može poslužiti kao predložak upravo za takva pitanja o umu i mozgu.
Istodobno sam se počeo ponovno zanimati za budističku filozofiju, koja me je zainteresirala deset godina prije, kad se moj prijatelj pjesnik (koji je kasnije nestao s onim zlosretnom KAL-ovim zrakoplovom koji se našao na pogrešnoj strani hladnoga rata) duboko posvetio budističkoj meditaciji. Budući da mi je filozofija na koledžu bila glavni predmet, uvijek sam njegovao zdravu dozu skepticizma prema onome čime su se bavili moji prijatelji pjesnici, ali to me je ipak zanimalo. Prva Uzvišena Istina, Dukkha - ili, kako se u pravilu prevodi, »Trpljenje« - ostavila je na mene dubok intuitivan dojam. Već sam bio ustanovio da život nije lak. Osim toga, privukao me je i naglasak budističke filozofije na presudnoj važnosti uviđanja Osnovne Značajke Anicce, ili Nestalnosti. Kao ambicioznog psihijatra usredotočenog na samousavršavanje, privukao me je praktičan aspekt budističke filozofije: sustavni razvoj i primjena opažajne moći jasnoga uma, što se budističkom terminologijom naziva usredotočena svjesnost. [8] Taj novi smjer počeo sam ozbiljno slijediti tijekom prve godine studija medicine. Obveznim predmetima dodao sam dva izvannastavna predmeta za samostalno svladavanje: osnove joge prema klasičnom tekstu Znanje o jogi (Light on Yoga) B. K. S. Iyengara, te redovito praćenje Arhiva opće psihijatrije, koji se, u usporedbi sa svim drugim vodećim časopisima, doimao najviše usredotočenim na to novo područje neuropsihijatrije (već sam bio odlučio specijalizirati aspekte psihijatrije vezane uz mozak). Tijekom prve godine uspio sam nastaviti slijediti svoju težnju tako što sam tijekom ljeta sudjelovao u neuropsihijatrijskim istraživanjima, a potkraj ljeta upisao sam se na intenzivan tečaj budističke meditacije usredotočene svjesnosti. Na početku druge godine studija, u rujnu 1975. godine, znao sam da započinjem s doživotnim nastojanjem razvijanja i povezivanja tih dvaju područja. Srž budističke filozofije čini pojam usredotočene svjesnosti: sposobnost opažanja vlastitih unutarnjih doživljaja na način koji drevni tekstovi opisuju kao »potpuno svjestan i nevezan«. Vjerojatno najjasniji suvremen opis toga procesa ponudio je njemački redovnik Nyanaponika Thera (ime znači »onaj koji teži znanju«, a riječ thera okvirno bi se mogla prevesti kao »učitelj«). Kao najvažnija ličnost budističke filozofije dvadesetog stoljeća, domislio je izraz gola pozornost kako bi zapadnjacima objasnio vrstu mentalne aktivnosti potrebnu za dosezanje usredotočene svjesnosti. U svojoj iznimno važnoj knjizi Bit budističke meditacije (The Heart of Buddhist Meditation), Nyanaponika je zapisao: »Gola pozornost je čista i usredotočena svijest o onome što se događa nama i u nama u
susljednim trenucima opažanja. »Golom« se naziva zbog toga što je usredotočena isključivo na gole činjenice opažene putem pet tjelesnih osjetila ili putem uma... bez reakcija na njih.« Razliku između usredotočene svjesnosti i uobičajenog stanja uma jedan je budistički učenjak objasnio na sljedeći način: »Šećete šumom i pozornost vam privuče prelijepo stablo ili cvijet. Uobičajena ljudska reakcija jest umovanje: 'Prelijepog li stabla, pitam se koliko je staro, pitam se koliko ga često ljudi opažaju, doista bih trebao napisati pjesmu'. ... U stanju usredotočene svjesnosti jednostavno biste vidjeli stablo... a dok ga promatrate, između vas i stabla nema ničega«. To je potpuna svjesnost bez popratnih komentara. Jednostavno promatrate i usredotočeno opažate sve činjenice, unutarnje i vanjske. [9] Najvažnija posljedica usredotočene svjesnosti, koja iziskuje usmjeren, hotimičan napor, jest sposobnost opažanja vlastitih osjeta i misli smirenom jasnoćom vanjskog svjedoka: u stanju usredotočene svjesnosti sposobni ste iskoračiti iz vlastitoga uma, kao da ne doživljavate sami, već promatrate što se događa drugome. U budističkoj filozofiji, sposobnost duljeg održavanja gole pozornosti čini bit meditacije. Meditant promatra svoje misli, osjećaje i očekivanja kao što znanstvenik promatra podatke dobivene pokusima - odnosno, kao prirodne pojave koje je potrebno uočiti, istražiti, promisliti i iz njih izvući saznanja. Promatranje vlastitih unutarnjih doživljaja kao podataka meditantu zapravo omogućuje da sam sebi postane predmet promatranja. (Zanimljivo je da je takva mentalna aktivnost bila presudno važna u psihološkom i filozofskom radu Williama Jamesa, iako je budističku meditaciju, koliko nam je poznato, poznavao tek površno.) Zamisao usredotočene svjesnosti kroz stoljeća se i u drugim granama filozofije pojavljivala pod raznim nazivima. Adam Smith, jedan od vodećih filozofa škotskog prosvjetiteljstva osamnaestog stoljeća, razvio je zamisao »nepristranog i dobro upućenog promatrača«. Posrijedi je »unutarnji čovjek«, zapisao je Smith 1759. godine u Teoriji moralnih nazora (The Theory of Moral Sentiments), moć opažanja koja nam je svima na raspolaganju i koja nam omogućuje naoko izvana opažati unutarnje osjećaje. Takvo udaljavanje omogućuje nam da svoje postupke, misli i emocije ne opažamo kao sudionici, već kao nepristrani promatrači. Smithovim riječima: Kad pokušam preispitati vlastito ponašanje... podijelim se na dvije osobe; jedno ja, istražitelj i sudac, karakterom se razlikuje od drugoga ja, osobe čije se ponašanje preispituje i prosuđuje.
Prva je promatrač... Druga djeluje, to je osoba koju primjereno nazivam sobom i o čijem ponašanju, u ulozi promatrača, nastojim donijeti sud. Tako je Smith zaključio da »sami preuzimamo ulogu promatrača vlastitog ponašanja«. Međutim, promjenu perspektive i preuzimanje uloge nepristranog promatrača nije nimalo lako ostvariti: Smith jasno ističe da je za to potreban »iscrpljujući napor«.[10] *** Godinama sam se pitao koja bi psihijatrijska bolest bila najpogodnija za proučavanje učinaka usredotočene svjesnosti na funkcije mozga. Stoga sam već nakon prvih nekoliko dana proučavanja literature o opsesivno-kompulzivnom poremećaju na sveučilištu UCLA zaključio da bi ta bolest mogla poslužiti kao uvod u najteža pitanja o umu i mozgu, te kao savršeni obrazac za proučavanje odnosa tih područja. Nedugo nakon što sam počeo intenzivno raditi s pacijentima koji su bolovali od toga poremećaja i razmatrati njihove nalaze PET skeniranja, shvatio sam da sam otkrio neuropsihijatrijsku »zlatnu žilu«. Bilo je prilično jasno da su opsesije, koje su mučile pacijente, prouzročene patološkim, mehaničkim procesima u mozgu - mehaničkim u smislu da s popriličnom sigurnošću možemo ustanoviti njihov izvor te moždane puteve koji sudjeluju u njihovu odvijanju. Jasni i razgraničeni simptomi opsesivno-kompulzivnog poremećaja te prilično dobro poznata patofiziologija govorili su da bi moždana strana jednadžbe, uz dovoljno truda, mogla biti riješena. S umne strane jednadžbe, iako je osnovni simptom opsesivno-kompulzivnog poremećaja uporna, iscrpljujuća, intruzivna i neželjena misao te neželjeni poriv za djelovanjem u smjeru te misli, bolesti je svojstveno još nešto: ego-distoničan karakter. Kad osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem doživi misao svojstvenu tom poremećaju, određeni dio njezina uma sasvim dobro zna da, primjerice, njezine ruke zapravo nisu prljave ili da vrata zapravo nisu ostala otključana (osobito zbog toga što se već četiri puta vratila i provjerila). Dio njezina uma (čak i ako je, u teškim slučajevima, vrlo mali) stoji po strani, podalje od simptoma opsesivno-kompulzivnog poremećaja, te promatra i jasno promišlja njihovu krajnju bizarnost. Patologija te bolesti zapravo oponaša određeni aspekt meditacije te pacijentu omogućuje nepristrano, nevezano promatranje vlastitih misli. Koliko mi je poznato, nepristrani promatrač u umu osobe s opsesivno-kompulzivnim poremećajem - pod snažnim
utjecajem biokemijske neravnoteže prouzročene bolešću - ostaje upravo to; ne djeluje, već ostaje tek promatrač, opaža simptome koji opsjedaju pacijentov um, ali nema moć posredovanja. Naposljetku, uporne misli i predodžbe opsesivno-kompulzivnog poremećaja pacijent doživljava pasivno: njegova volja nema nikakvu ulogu u njihovu pojavljivanju. [11] No, pomislio sam da nepristrani promatrač ne mora ostati samo promatrač. Možda bismo promatrača putem vježbanja usredotočene svjesnosti mogli osposobiti da postane nešto više od nemoćnog promatrača. Pacijenti bi možda mogli svladati praktičan, samousmjeren pristup liječenju koji bi im omogućio ojačati i primijeniti zdrave dijelove mozga u cilju odupiranja kompulziji te smirivanja tjeskoba i strahova prouzročenih opsesijom. A tada bi pacijent, unatoč bolnim prodiranjima neželjenih misli u svijest, prouzročenih poremećajima moždanih mehanizama, mogao primijeniti svoju snagu i odlučiti hoće li sljedeća zamisao kojom će se mozak pozabaviti biti: »Sada idem raditi u vrtu« umjesto »Idem još jednom oprati ruke«. Iako pasivna struja sadržaja svijesti itekako može biti određena mehanizmom mozga, to se ne može reći i za mentalnu te emocionalnu reakciju na tu struju. Drugim riječima, osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem mogla bi biti sposobna usredotočiti se na način koji nije utvrđen ili predodređen (patološkim) stanjem mozga. Prema mojem shvaćanju, budistički pojam usredotočene svjesnosti nudio je smjernicu prema onome što će biti radikalan novi pristup liječenju opsesivno-kompulzivnog poremećaja. U sklopu kognitivno-bihevioralne metode liječenja opsesivno-kompulzivnog poremećaja, nazvane »metoda četiri koraka«, pacijenti stječu uvid u istinsku prirodu i podrijetlo intruzivnih opsesivnih misli i poriva. Svoje opsesije i kompulzije prepoznaju na drugi način, odnosno, kao lažne signale, simptome bolesti. Te misli i porive pripisuju patološkim vezama u mozgu (»Ova misao odražava pogrešno funkcioniranje mojega mozga, a ne stvarnu potrebu za ponovnim pranjem ruku«). Potom preusmjeravaju pozornost, odnosno, odvraćaju je od patoloških misli i poriva prema konstruktivnom ponašanju. Naposljetku ponovno procjenjuju svoje opsesije i kompulzije te uviđaju da one ne posjeduju pravu vrijednost ni moć. Kad bi pacijenti mogli naučiti sustavno procjenjivati prirodu svojih opsesivno-kompulzivnih osjećaja te na njih drugačije reagirati putem održavane usredotočene svjesnosti, s vremenom bi, zaključio sam, mogli znatno promijeniti aktivnosti onih područja mozga koja su pogođena opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Drugim riječima, njihov bi um mogao promijeniti njihov mozak.
Kad god sam o tim zamislima pokušao raspravljati sa svojim kolegama, oni su to isprva doživljavali kao šalu ili su otvoreno [12] pokazivali da im dosađujem. Kao i cjelokupna suvremena znanost, područje psihijatrije, osobito u njezinoj trenutnoj biološkoj inkarnaciji, bilo je opčinjeno materijalističkim redukcionizmom, filozofskim stajalištem prema kojemu je sve pojave moguće objasniti interakcijom i gibanjem materijalnih čestica. Dakle, pretpostavka da bi bilo što drugo osim moždanih mehanizama samih po sebi moglo činiti kauzalnu dinamiku mentalnih pojava bila bi odbačena bez razmišljanja. No, to nije bio jedini problem. Znanost se desetljećima držala osnovne postavke da okružje oblikuje organizaciju i ustrojstvo mozga novorođenčeta, ali da je funkcionalna organizacija i struktura odrasloga mozga nepromjenjiva. Pokusi na štakorima, majmunima, afričkim tvorovima i ljudima, kojima bi se dokazalo da se mozak odrasle osobe može promijeniti, i to znatno promijeniti, još uvijek su budućnost. Tvrdio sam da um može promijeniti mozak, a kako bih znanstvenike uvjerio da sam u pravu, morao sam ih potaknuti da prihvate još osnovniju činjenicu: da se mozak odrasle osobe uopće može promijeniti. *** U poglavljima ove knjige istražit ću nove vidike neuroznanosti koje je otvorio izvoran rad sveučilišta UCLA o opsesivno-kompulzivnom poremećaju. Razmotrit ćemo povijesne i suvremene pristupe zagonetki uma i mozga koja obavija pitanje kako mentalne pojave proizlaze iz kilograma i pol sivkastog, želatinoznog tkiva sadržanog u ljudskoj lubanji. Podrobnije ćemo razmotriti i istraživanja opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Do otkrića da mentalno djelovanje može izmijeniti mentalnu kemiju osobe s opsesivno-kompulzivnim poremećajem došao sam u trenutku kad su znanstvenici ponovno otvorili pitanje koje je većina smatrala odavno riješenim: može li se odrastao mozak promijeniti toliko da promjena utječe na njegovu funkciju? Drugim riječima, posjeduje li svojstvo koje su znanstvenici smatrali izgubljenim s posljednjim godinama djetinjstva - svojstvo neuroplastičnosti. Neuroplastičnost podrazumijeva sposobnost neurona za stvaranje novih veza, za utiranje novih puteva kroz korteks i čak za preuzimanje novih uloga. Ukratko, neuroplastičnost podrazumijeva preoblikovanje mozga. Nakon pregleda otkrića o neuroplastičnosti mozga djeteta u razvoju - od nastanka prvih pokusnih neuronskih sinapsi u fetalnom razdoblju života do povezivanja vizualnih, auditivnih i somatosenzornih sustava te naprednijih funkcija korteksa kao
što su mišljenje i emocije - osvrnut ću se na [13] ozloglašeni slučaj majmuna iz Silver Springa. Zbog neprimjerenog postupanja sa sedamnaest makaki majmuna na Institutu za bihevioralnu psihologiju sedamdesetih godina, savezni su ih agenti zaplijenili, voditelj istraživanja osuđen je po šest točaka optužnice za okrutnost prema životinjama, a taj je događaj, više od bilo kojeg drugog, potaknuo pokret za zaštitu prava životinja u Sjedinjenim Američkim Državama. No, pokusi izvedeni na majmunima iz Silver Springa prvi su put dokazali znatnu plastičnost mozga odraslog primata. Središnje poglavlje ove knjige opisuje novo područje neuroplastičnosti - kako se plastičnost postiže promjenama količine osjetilnih podražaja koji dopiru do mozga. Posljedica neuroplastičnosti nije samo utjecaj jednog područja mozga na drugo - sa zapanjujućim utjecajem na mentalnu i tjelesnu funkciju - već i sveobuhvatno preoblikovanje živčanih mreža, među kojima su promjene u mozgovima osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem tek jedan primjer. Otkriće mogućnosti izazivanja neuroplastičnosti u ljudi koji su pretrpjeli moždani udar dokazalo je, uvjerljivije od bilo kojeg drugog otkrića, kliničku moć mozga koji je sposoban preoblikovati sam sebe. Zahvaljujući neslužbenoj suradnji s fizičarom Henryjem Stappom, istaknutim stručnjakom za tumačenje kvantne mehanike, moja su pokusna promišljanja kauzalne djelotvornosti pozornosti i volje našla čvrst temelj u fizici. Stappova mladenačka zaokupljenost temeljima kvantne fizike u zrelijim se godinama razvila u istraživanje sposobnosti uma za oblikovanje mozga. Stapp je dugo tvrdio da je povezanost svijesti i mozga ponajprije (neka se filozofi ne uvrijede) problem fizike koji je moguće razmatrati jedino sa stajališta fizike - ali, samo ispravne fizike. Iako to gotovo i nije očito iz argumenata onih koji se pozivaju na fiziku te tvrde da je sve mentalne pojave moguće svesti na elektrokemijske aktivnosti neurona, fizika je napredovala od svojega klasičnog njutnovskog oblika i našla se u neistraženom području kvantnoga. Svojedobno se fizika bavila isključivo opipljivim predmetima: planetima, nebeskim tijelima, molekulama i atomima. Danas, u obliku kvantne mehanike, opisuje posve drugačiji svijet, svijet sazdan od onoga što Stapp naziva »novom vrstom tvari«, svijet koji ima svojstva fizičkoga i mentalnoga. Smatram da je fizika, na kojoj se temelji moj opis neuroznanosti, jedna od značajki koje ovu knjigu razlikuju od prijašnjih, jer se pretpostavke [14] proizašle iz istraživanja opsesivno-kompulzivnog poremećaja i uma usklađuju na području kvantne
mehanike. Današnja saznanja s područja kvantne fizike daju nam razloga vjerovati da svjesne misli i volja mogu imati i imaju važnu kauzalnu ulogu u svijetu, uključujući i utjecaj na aktivnosti mozga. Drugim riječima, interakcija uma i tvari jest moguća. Jedan od plodova moje suradnje sa Stappom jest kratka rasprava koju smo napisali za Časopis o istraživanjima svijesti. U njoj smo iznijeli dokaze s područja neuroznanosti i kvantne fizike koji potvrđuju postojanje i kauzalnu moć volje. William James je 1890. godine, u svojem remekdjelu Načela psihologije (The Principles of Psychology), zaključio da je sposobnost usredotočenja pozornosti na jedan podražaj ili misao te »zadržavanje toga podražaja ili misli u umu« čin koji se može smatrati »suštinskim postignućem volje«. Ako je nastojanje zadržavanja pozornosti na određenom predmetu određeno isključivo svojstvima toga predmeta i njegovim utjecajima na živčani sustav, nemamo jake argumente u prilog postojanju slobodne volje. No, ako osoba, po vlastitom izboru, uloži manje ili više truda i na taj način hotimično »u svijesti zadrži bezbrojne zamisli koje bi se u suprotnom mnogo brže rasplinule«, tada slobodna volja ostaje istinska znanstvena mogućnost. James je do kraja života nastojao pronaći odgovarajuću alternativu redukcionističkom determinizmu koji je znanošću vladao u njegovo doba i zadržao se do današnjih dana. Iako je determinizam odbacio iz etičkih razloga, kao aktivni znanstvenik morao je priznati: »Najviše što zagovornik slobodne volje može ikada učiniti jest dokazati da deterministički argumenti nisu uvjerljivi. Ali, priznajem da su zavodljivi.« No, premda je determinizam doista više od jednog stoljeća zavodio i znanstveno upućene i znanstveno neupućene, njegovi argumenti nisu »uvjerljivi«. Tijekom vladavine klasične fizike čovjeku se moglo oprostiti suprotno uvjerenje. Ali više ne. Pojedinci odabiru čemu će posvetiti pozornost, zanemaruju sve druge podražaje i usredotočuju se na jedan razgovor, na jedan niz tiskanih znakova ili, u budističkoj meditaciji usredotočene svjesnosti, na jedan udisaj i jedan izdisaj. U zadnjem poglavlju ove knjige razmotrit ćemo treći »vrući krumpir« neuroznanosti: postojanje, svojstva i kauzalnu moć volje. U njemu ću zaključiti kako je došlo vrijeme da se znanost suoči s ozbiljnim posljedicama činjenice da usmjerena, voljna mentalna aktivnost može jasno i sustavno izmijeniti funkciju mozga; [15] da hotimično nastojanje rađa fizikalnom silom koja može promijeniti način rada mozga i čak njegovu fizičku strukturu. Rezultat je usmjerena neuroplastičnost. Uzrok je
ono što nazivam usmjerenom mentalnom silom. Središnja filozofska i znanstvena shvaćanja mogu ostati izrazito sklona materijalističkom stajalištu. Pa ipak, činjenica je da materijalizam klasične fizike ne nudi intuitivno smislen način tumačenja presudno važne uloge volje u promjenama opaženim u mozgovima osoba s opsesivnokompulzivnim poremećajem. Težnja uma da se oslobodi svojih unutarnjih kompulzija - što budisti nazivaju Ispravnim Nastojanjem - mnogo je više od igre elektrokemijskih impulsa u materijalnom. U ovoj ću knjizi navesti rezultate istraživanja koji podupiru suprotno shvaćanje i dokazuju da je mozak doista tvorevina uma. Kako? Putem mentalnog čina usredotočenja pozornosti, mentalno nastojanje postaje usmjerena mentalna sila. »Nastojanje usredotočenja pozornosti«, vjerovao je James, moglo bi biti istinska »praiskonska sila«. Suvremena neuroznanost danas dokazuje ono što je James pretpostavio prije više od jednog stoljeća: da je pozornost mentalno stanje (s fizikalno odredivim korelatima stanja mozga) koje nam iz trenutka u trenutak omogućuje »odlučivati i određivati kako će naši neprestano promjenjivi umovi funkcionirati, odlučivati tko ćemo biti u sljedećem trenutku, u istinskom smislu... Te odluke u fizičkom obliku ostaju urezane u našem tjelesnom biću«. Ako se James izražavao metaforički, iskazivao je i gotovo zastrašujuću jasnovidnost. Naime, danas je izvjesno da stanje pozornosti mozga izaziva fizikalne promjene u njegovoj strukturi i budućem funkcioniranju. Naizgled jednostavan čin »usredotočenja pozornosti« izaziva stvarne i duboke fizikalne promjene u mozgu. Štoviše, Stappov rad navodi na zaključak da ni jedno stanje mozga nije potpuno određeno sve dok se pozornost ne usredotoči. Činjenica da fizikalna aktivnost u mozgu slijedi usredotočenju pozornosti, nudi do danas najjasnije objašnjenje kako hipotetična mentalna sila može izmijeniti aktivnost mozga. Pacijent - ili, točnije, svaki čovjek - donosi odluku kojom određuje koje će stanje mozga biti pobuđeno. Stotinu godina nakon rođenja kvantne mehanike, vrijeme je da napokon ozbiljno shvatimo njezinu zamisao koja nas najviše uznemiruje: da su promatrač i način na koji on usmjerava svoju pozornost sastavni i nerazdvojni dijelovi stvarnosti. [16] I naposljetku, pogovorom ću pokušati objasniti zašto je sve to uopće važno. Jedan od važnih odgovora jest da materijalističko-determinističko shvaćanje mozga znatno utječe na poimanje moralne odgovornosti i osobne slobode. Tumačenje uma koje dominira neuroznanošću nepovoljno se odražava na oba navedena pitanja. Jer, ako nakon svega doista vjerujemo da naš um, i sve što taj izraz
podrazumijeva - naši izbori, reakcije i emocije - nije ništa drugo doli očitovanje stroja kojim upravljaju zakonitosti klasične fizike i kemije, te da naše ponašanje neminovno proizlazi iz djelovanja naših neurona, tada smo prisiljeni zaključiti da je subjektivan osjećaj slobode »korisnička iluzija«. Naš osjećaj da smo slobodni donositi moralne odluke zapravo je okrutna šala, a zahtjev društva da se pojedinca (s iznimkom vrlo mladih i mentalno bolesnih) smatra odgovornim za vlastite postupke, čvrsto je utemeljen u razumu koliko je čvrsto utemeljena i kula od pijeska na plaži. Međutim, za razliku od vladajuće paradigme, najnovija istraživanja o neuroplastičnosti, pozornosti i kauzalnoj moći volje podupiru suprotno stajalište - stajalište koje zahtijeva priznavanje moralne odgovornosti. No, njihov utjecaj tu ne prestaje. Implikacije usmjerene neuroplastičnosti povezane s kvantnom fizikom bacaju novo svjetlo na pitanje mjesta i uloge čovječanstva u prirodi. Nova fizika povezana s neuroznanošću u povojima zapravo tvrdi da se svijet prirode razvija uslijed međudjelovanja dvaju kauzalnih procesa. Prvi obuhvaća fizikalne procese koji su nam svima poznati - struju elektriciteta i privlačenje gravitacije. Drugi obuhvaća sadržaje naše svijesti, uključujući volju. Važnost drugoga procesa ne možemo dovoljno naglasiti jer omogućuje da čovjekove misli utječu na razvoj događaja na materijalnom planu. Budući da je pitanje uma - njegovo postojanje i kauzalna moć temeljno u našoj postavci, najprije ćemo se upustiti u istraživanje problema starog kao filozofija i suvremenog kao otkriće gena koji »prouzrokuju« izlaganje rizicima, stidljivost, sreću ili impulzivnost - ili bilo koju od mnoštva ljudskih bihevioralnih značajki koje se danas povezuju s kemijskim porukama zabilježenim u zavojnicama DNK. Usredotočimo se na dvojnost uma i mozga. [17]
Prvo poglavlje PITANJE UMA Priroda nas je, na svoj nepojmljiv način, sastavila od zemlje i plamena, od mozga i uma, tako da to dvoje neizostavno ostane sjedinjeno i međusobno se određuje, ali, kako ili zašto, smrtnik nikada neće doznati. William James Načela psihologije, Četvrto poglavlje Što je um? Nije važno. Što je važno? Zaboravi. T. H. Key Moja omiljena izreka, među tisućama stranica i milijunima riječi posvećenih zagonetki uma i mozga, sve do pitanja kako nešto tako uzvišeno i netvarno kao misao ili svijest može proizaći iz kilograma i pol želatinoznog pudinga u lubanji, nije proizašla iz pera nekoga od velikih filozofa iz prošlosti, već iz pera pisca znanstvene fantastike. U noveli koja je 1991. godine prvi put objavljena u časopisu za znanost i znanstvenu fantastiku Omni, pisac Terry Bisson, dobitnik nagrade Hugo, pogađa ravno u srž krajnje apsurdnosti te situacije: organ, koji je u osnovi sastavljen od istih tvari (stanica na bazi ugljika, s jezgrama, ispunjenih mitohondrijima) kao i, recimo, bubreg, sposoban je iznjedriti tu neopisivu pojavu koju nazivamo umom. Bissonova priča započinje razgovorom između zapovjednika izvanzemaljca i izviđača koji se upravo vratio sa Zemlje, podnijeti izvješće o izviđanju: »Oni su od mesa.« »Od mesa?« »Nesumnjivo. Izabrali smo nekoliko s različitih dijelova planeta, doveli ih na naš izviđački brod i temeljito ih pregledali. Meso skroznaskroz.« [18] »To nije moguće. Što je s radiosignalima? S porukama odaslanim zvijezdama?« »Radiovalove koriste za komunikaciju, ali signali ne potječu od
njih. Signali potječu od strojeva.« »Pa, tko je načinio strojeve? S njima želimo uspostaviti kontakt.« »Oni su načinili strojeve. To vam pokušavam reći. Meso je načinilo strojeve.« »To je smiješno. Kako meso može načiniti stroj? Pokušavaš me uvjeriti da postoji svjesno meso.« »Ne pokušavam vas uvjeriti, govorim vam da je tako. Ta su bića jedina svjesna vrsta u tom području i sastoje se od mesa.« »Možda su nalik Orfolei. Znaš, inteligentnim bićima na bazi ugljika koja prolaze fazu mesa.« »Ne. Rađaju se kao meso i umiru kao meso. Proučavali smo ih tijekom nekoliko životnih vjekova, što nije trajalo dugo. Znate li koliki je životni vijek mesa?« »Poštedi me. U redu, možda su samo dijelom od mesa. Znaš, kao Weddilei. Mesna glava s mozgom od elektronske plazme.« »Ne, to nam je palo na pamet budući da imaju mesne glave kao Weddilei. Ali, rekao sam vam, pregledali smo ih. Potpuno su mesnati.« »Nemaju mozak?« »O, itekako imaju mozak. Samo je taj mozak od mesa.« »Pa... što razmišlja?« »Ne shvaćate, zar ne? Mozak razmišlja. Meso.« »Misleće meso! Pokušavaš me uvjeriti da postoji misleće meso!« »Da, misleće meso! Svjesno meso! Meso koje voli. Meso koje sanja. Meso čini sve! Je li vam jasnije ili moram početi iz početka?« *** Prije otprilike 2500 godina, Alkmeon s Krotona, sljedbenik pitagorejske škole filozofije koji se smatra utemeljiteljem empirijske psihologije, pretpostavio je da svjesno iskustvo proizlazi iz tvari koja čini mozak. Ugledan medicinski i fiziološki istraživač (bavio se sustavnom disekcijom) Alkmeon pretpostavio je i da mozak upravlja cjelokupnom osjetilnom sviješću. Pedeset godina poslije Hipokrat je prihvatio njegovu teoriju mozga kao sjedišta osjetilnih doživljaja te u svojoj raspravi o napadajima zapisao: »Smatram da mozak u čovjeku ima najveću moć... Oči, uši, jezik, ruke i noge čine kako im mozak zapovjedi... mozak je
glasnik razumijevanja [19] [i] mozak tumači razumijevanje«. Iako su Aristotel i stoici odbacili taj zaključak (te misao smjestili u srce), današnji znanstvenici znaju, u onolikoj mjeri koliko znaju bilo što drugo, da sveukupan mentalni život proizlazi iz neuronskih procesa u mozgu. To je vjerovanje dominiralo istraživanjima odnosa uma i mozga od početka devetnaestog stoljeća, kada su frenolozi razne izbočine i čvoruge na lubanji pokušali povezati s određenim značajkama osobnosti ili mentalnim sposobnostima. Danas su, dakako, te korelacije nešto preciznije jer znanstvenici, prekoračivši zaključak frenologa da je trideset i sedam mentalnih sposobnosti predstavljeno površinom lubanje, mozak proučavaju putem tehnika kao što je tomografija emisijom pozitrona (PET) i funkcionalna magnetska rezonancija (fMRI), te na taj način ustanovljuju koja su područja mozga aktivna tijekom određene mentalne aktivnosti. To je bilo jedno od najvećih dostignuća suvremene neuroznanosti, pripisivanje cjelokupnih svjetova svjesnoga iskustva - od prepoznavanja lica do osjećaja radosti, od trzanja violinske žice prstom do mirisanja cvijeta - određenom skupu neurona u mozgu. Sve je započelo pedesetih godina dvadesetoga stoljeća, kada je Wilder Penfield, pionir neurokirurškog liječenja epilepsije, elektricitetom stimulirao sićušne točke na površini pacijentova mozga (bezbolan postupak budući da neuroni ne osjećaju). Pacijente su preplavljivala davno zaboravljena sjećanja na baku, ili su tako jasno čuli neku melodiju da su liječnika upitali zašto u operacijskoj dvorani svira gramofon. No, s uvođenjem elektroda nije se povećala samo preciznost mentalnih karti - i kasnijeg neinvazivnog snimanja mozga - koje su zamijenile frenološku kartografiju utemeljenu na izbočinama lubanje. Pojačalo se i uvjerenje neuroznanstvenika da je povezivanje različitih mentalnih sposobnosti s određenim područjima u mozgu - verbalno radno pamćenje s područjem ispod lijeve sljepoočnice, pokraj područja koje kodira nelagodu boli i iznad područja koje izvodi egzaktne matematičke proračune - samo po sebi vrijedno postignuće. Alkmeonova hipoteza o sjedištu mentalnog života te tvrdnje njegovih intelektualnih nasljednika, koji su izjednačili um i mozak, imale su toliko snažan i dugotrajan utjecaj da većina neuroznanstvenika danas uzima zdravo za gotovo da povezivanjem aktivnosti skupa neurona s određenom kognitivnom ili emocionalnom funkcijom - ili, općenito, s bilo kojim mentalnim stanjem - odgovaramo na pitanje podrijetla mentalnih događaja. Kad depresiju povežete [20] s aktivnošću puteva koji povezuju prednji korteks i amigdalu, u potpunosti ste je objasnili. Kad stvaranje sjećanja
povežete s elektrokemijskim aktivnostima u hipokampusu, otkrili ste sve što je potrebno znati o tome. Istina je da je još mnogo pojedinosti koje valja riješiti. Ali, prema mišljenju većine znanstvenika, pitanje koje najviše zbunjuje - može li veliko mnoštvo pojava obuhvaćenih riječju um doista proizaći isključivo iz mozga - nije valjan predmet znanstvenog istraživanja. Nazovite to pobjedom materijalizma. Prema ortodoksno materijalističkom načinu razmišljanja, stvarno je samo ono što je fizičko. Ne-fizičko je u najboljem slučaju artefakt, a u najgorem slučaju iluzija. Prema toj filozofskoj školi, ili barem među onima koji stvarnost uma ne odbacuju u potpunosti, um je software koji djeluje u moždanom hardwareu. Jednako kao što biste, da proniknete na razinu logičkih vrata i brzih elektrona, otkrili kako računalo izračunava da umnožak dviju sedmica iznosi 49, tako biste, u načelu, mogli unaprijed ustanoviti živčane korelate u mozgu za svaku aktivnost uma. Pritom biste objasnili svaku nijansu svakoga mentalnog događaja, ne izostavivši ni najmanju pojedinost kao moguć spontani (od latinske riječi sponte, koja znači »po slobodnoj volji, hotimice«) događaj. Moj prijatelj Joseph Bogen, neurokirurg, podsjetio me je na izjavu nobelovca Davida Hubela iz 1984. godine: »Riječ Um je zastarjela«. Hubel je točno izrazio zaključke istraživača koji svoje nalaze skeniranja mozga i dijagrame neuronskih puteva poistovjećuju s potpunim razumijevanjem mentalnih procesa. Budući da o mozgu znamo toliko mnogo, takvo je razmišljanje uvjerljivo, više uopće nema potrebe za pribjegavanjem tako ispraznom izrazu koji ima prizvuk pučke psihologije. Hubel je Bogenu rekao kako je riječ um »isto što i riječ nebo za astronome«. No, potrebno je napomenuti da takvo stajalište nije bilo jednoglasno. Štoviše, čim je tehnologija snimanja mozga iznjedrila precizne karte, neuroznanstvenici su se počeli pitati hoćemo li »razumjeti mozak kada je karta... puna mrljica«, što su neurobiolozi M. James Nichols i William Newsome pitali u svojem radu iz 1999. godine. »Očito nećemo«, odgovorili su. Pa ipak, u mnogim visokim krugovima riječ um nije se smatrala samo zastarjelom, već i gotovo sramotnom. Ali, ako sekvencijalnu aktivaciju neurona na vizualnom putu izjednačite s, recimo, opažanjem boje, odmah nailazite na dvije zagonetke. [21] Prva je ona koja je zbunila zapovjednika izvanzemaljca. Ljudski je mozak sposoban razlučiti svjetlost od tame, kao i fotodioda. Ljudski je mozak sposoban razlikovati boje, kao i kamera. Fotodiodu nije teško upotpuniti tako da ispušta zvuk »bip« kada zabilježi svjetlost, ili kameru
tako da zapišti kad zabilježi crvenu boju. U oba slučaja jednostavan materijalan uređaj bilježi isto opažanje kao i ljudski mozak te ga objavljuje. Pa ipak, ni jedan od tih uređaja nije svjestan svjetlosti ili boje i ne može ih postati svjestan makar ga priključili i na najsavršenije računalo. Programiran, deterministički, mehanički odgovor razlikuje se od mentalnih procesa koje nazivamo sviješću. Svijest je više od opažanja i prepoznavanja; ona je spoznaja o prepoznavanju. Ako vam se doima smiješnim uopće razmišljati o tome zašto šaka žica i tranzistora ne rada subjektivnim doživljajima, tada isto pitanje postavite o neuronima izvan mozga. Zašto samo neuroni u mozgu mogu vlasniku toga mozga omogućiti kvalitativan, subjektivan doživljaj unutarnju svijest? Primjerice, aktivnost neurona u našim prstima, koja nam omogućuje razlikovati toplo od hladnoga, sama po sebi nije povezana sa svjesnim opažanjem. Ali, aktivnost neurona u mozgu, daleko od osjetilnih neurona u vrhovima prstiju, jest. Ako se prekine veza koja prste, putem kralježnične moždine, povezuje s mozgom, gube se svi osjeti u prstima. Na koji je način mozak vlastitim neuronima dao gotovo čudesnu moć da od elektrokemijske aktivnosti, koja se tek malo razlikuje od aktivnosti u vrhovima prstiju, stvori doživljeno, subjektivno iskustvo? To je jedna od najvećih zagonetki o tome kako tvar (meso?) rada umom. Druga zagonetka jest konačan rezultat pljuska fotona na mrežnicu oka... odnosno, osjet. Osjet grimizne ili tamnoplave. Iako možemo reći da ova valna duljina svjetlosti stimulira ovaj fotoosjetljiv čunjić u mrežnici oka i stvara ovaj osjet boje - primjerice, ljudi normalnog vida na 650 nanometara vide crvenu boju - znanost šuti o tome kako nastaje osjet crvene, modre, ili neke druge kvalije. Tim izrazom mnogi filozofi određuju kvalitativan, izvoran, osoban, subjektivan osjećaj izazvan određenim iskustvom ili osjetom. Sa svakim svjesnim stanjem povezan je određeni osjećaj, često jedinstven: kad zagrizete hamburger, osjećaj je drugačiji od osjećaja žvakanja odreska. Svaki okusni osjet izaziva osjećaje koji se razlikuju od osjećaja izazvanih zvucima Chopinove etide, prizorom bljeska munje, mirisom bourbona ili sjećanjem na [22] prvi poljubac. Prepoznavanje mjesta u vizualnom korteksu u kojemu se stvara crvena boja daleko je od objašnjavanja našega doživljaja crvene boje, ili odgovora na pitanje zašto se pri promatranju crvene boje osjećamo drugačije no što se osjećamo dok jedemo fettucine Alfredo ili slušamo »Za Elizu« - iako svi ti doživljaji odražavaju neuronske aktivnosti u jednom ili u drugom osjetilnom korteksu. Čak nam ni najpreciznije fMRI snimanje ne pruža
više od fizičkog temelja opažanja ili svijesti; ne objašnjava osoban doživljaj crvene boje. Kako možemo znati da je taj doživljaj isti kod različitih ljudi? I zašto bi proučavanje moždanih mehanizama, čak i na molekularnoj razini, ikada pružilo odgovore na ta pitanja? Kad malo bolje razmislite o tome, pomalo je čudno vjerovati da smo molekularne događaje u našoj lubanji i mentalne događaje, a kamoli um u njegovoj sveobuhvatnosti, dovoljno objasnili otkrivši jasne kauzalne veze između njih. Ako ništa drugo, na taj se način dovodimo u ozbiljnu opasnost da zabrazdimo u kategoričku pogrešku i određenim skupovima neurona pripišemo značajke koje oni ne posjeduju - u ovom slučaju, svijest. Filozof John Searle, koji je u zagonetke uma i mozga proniknuo duboko kao i svaki njegov suvremenik, taj je problem opisao na sljedeći načina: »Koliko nam je poznato, osnovne značajke [materijalnog] svijeta opisale su fizika, kemija i druge prirodne znanosti. No, zbunjenost izaziva postojanje pojava koje očito nisu ni fizikalne ni kemijske... Kako se mentalna stvarnost, svijet svijesti, hotimičnost i druge mentalne pojave uklapaju u svijet koji se sastoji isključivo od materijalnih čestica u energetskim poljima?« Ako odgovorimo da se ne uklapa - da se mentalne pojave svojom prirodom razlikuju od svijeta materijalnih čestica - upali smo u eksplanatorni jaz, a taj je izraz u ovom kontekstu prvi upotrijebio filozof Joseph Levine u raspravi »Materijalizam i kvalije: eksplanatorni jaz« iz 1983. godine. Dakle, iako je povezivanje aktivnosti fizičkoga mozga s mentalnim događajima neosporna pobjeda znanosti, mnogi su proučavatelji mozga ostali nezadovoljni. Ni neuroznanstvenici ni filozofi nisu primjereno objasnili kako neuronske aktivnosti mogu uroditi subjektivno doživljajnim mentalnim stanjima. Štoviše, neurobiolog Robert Doty je 1998. godine izjavio da pitanje kako se obrasci neuronske aktivnosti pretvaraju u subjektivnu svijest »ostaje najveća zagonetka ljudskoga postojanja«. Pa ipak, najbrži [23] način da zbunite neuroznanstvenike jest suočiti ih s tim pitanjem uma i tijela, ili pitanjem uma i tvari, kako ga još nazivaju. Da bi to izbjegli, stručnjaci za staničnu neurofiziologiju podešavaju svoja žarišta tako da njihov vidokrug obuhvaća tek malo više od pojedinosti o živčanoj provodljivosti - o ulaženju i izlaženju iona, o protoku električnih impulsa duž aksona i o prolasku neurotransmitera preko sinapse. Richard Lewontin, stručnjak za evolucijsku biologiju, rekao je: »Pitanja ograničavamo na područje u kojemu je materijalizam neosporan«. Materijalizam, dakako, podrazumijeva da je samo materijalno
ontološki osnovano te da, nadalje, ništa nematerijalno - odnosno, najistaknutiji primjeri uma i svijesti - ne može postojati u smislu izmjerljivog, stvarnog entiteta. (Ovaj pristup suočava se s problemima i mnogo prije no što naiđe na pitanja uma i svijesti: vrijeme i prostor samo su dvije naizgled stvarne kvantitete koje je teško podvesti pod nazivnik materijalizma.) Da biste potpuno shvatili koliko je neprimjereno izjednačavati aktivnosti neurona s doživljajem uma, pokušajte izvesti sljedeći misaoni pokus, izveden iz pokusa kojega je osmislio australski filozof Frank Jackson. Zamislite neuroznanstvenika slijepog za boje koji je odlučio proučavati opažanje boja. (Jackson je zamislio neuroznanstvenicu i dao joj ime Mary.) Mary krajnje precizno bilježi što se događa kada svjetlost valne duljine 650 nanometara stigne do oka dobrovoljca. Pomno slijedi put koji analizira boju putem lateralnog koljenastog tijela talamusa, duž širokih vlakana vidne radijacije, u primarni vidni korteks. Potom pozorno promatra aktivaciju odgovarajućih područja vidnog asocijativnog kortikalnog polja u temporalnom režnju. Dobrovoljac je obavještava o ishodu: vidi crvenu boju! Do tog je trenutka sve u redu. Neuroznanstvenica je precizno opisala podražaj - svjetlost točno određene valne duljine. Precizno je odredila koji su moždani putevi aktivirani uslijed toga podražaja. I dobrovoljac joj je rekao da cijeli postupak završava opažanjem crvene boje. Možemo li tada ustvrditi da naša neuroznanstvenica poznaje, istinski i duboko poznaje osjećaj promatranja crvene boje? Nedvojbeno je da poznaje ulaznu informaciju i njezine živčane korelate. Ali, kad bi se sljedećega jutra probudila i ustanovila da je njezino sljepilo za boje nekim čudom nestalo i da je tada ugledala polje crvenih makova, njezin doživljaj »crvene boje« u tom bi trenutku bio znatno kvalitativno drugačiji od saznanja koja je u laboratoriju [24] stekla o tome kako mozak registrira crvenu boju. Mary bi svjesno, subjektivno doživjela osjećaj boje. Nije potrebno objašnjavati da je razlika između razumijevanja fizioloških mehanizama opažanja i svjesnog opažajnog iskustva vrlo velika. Za sada recimo da je potonje u vezi sa sviješću o i pozornošću usmjerenoj prema onome što je na pregled ponudio opažajni sklop središnjeg živčanog sustava. To svjesno iskustvo, mentalno stanje koje nazivamo doživljajem crvene boje, nije primjereno opisano, a kamoli potpuno objašnjeno bilježenjem odgovarajuće živčane aktivnosti. Neuroznanstvenici su uspješno prepoznali živčane korelate boli, depresije i tjeskobe. No, ni jedno od tih dostignuća ne nudi potpuno objašnjenje
mentalnog doživljaja izazvanog tom živčanom aktivnošću. Taj eksplanatorni jaz nikada nije premošćen. A neizbježan razlog je sljedeći: živčano stanje nije mentalno stanje. Um nije mozak, iako njegovo postojanje ovisi o materijalnom mozgu (koliko nam je poznato). Kao što filozof Colin McGinn kaže: »Problem materijalizma jest u tome što um pokušava sazdati od svojstava koja ne čine mentalnost«. To nije stajalište koje ćete čuti na tjednoj čajanki sveučilišnog odsjeka za neuroznanost. Neizbježni korolar materijalizma poznat kao identitetna teorija - koja mozak izjednačuje s umom i podrazumijeva da obrazac prijenosa impulsa s neurona na neuron, koji vodi opažanju boje, u potpunosti objašnjava doživljaj crvene boje - drži to područje u šaci. Materijalističko je stajalište doslovce poistovjećeno sa znanošću, a sve nematerijalističko prožeto je svojevrsnim sablasnim misticizmom (na ovom bi mjestu bila primjerena glazbena tema iz Zone sumraka). Pa ipak, znanost i njezinu povijest pogrešno bismo protumačili kad bismo zaključili da su naši uvidi u prirodu sve sveli na materijalno. Rađanje materijalizma u velikoj se mjeri pripisuje Isaacu Newtonu, koji se smatra intelektualnim ocem svjetonazora prema kojemu je svijet složen, navinut sat koji slijedi nepromjenjive zakone. (Ili, kao što je to Alexander Pope rekao svojim glasovitim kupletom: »Priroda i njezini zakoni bili su skriveni u tami: /Bog reče: 'Neka bude Newton!' i zasja svjetlost«.) No, to je odraz pogrešnoga shvaćanja njutnovske fizike. Istina je da je Newton, otkrivši zakon gravitacije i uvidjevši da su njegova očitovanja na Zemlji (pad one glasovite, apokrifne jabuke) i njegova očitovanja u svemiru (privlačenje Mjeseca Zemlji, te Zemlje i ostalih planeta Suncu) tek različiti aspekti iste pojave, na određeni način u velikoj [25] mjeri izbrisao božansko iz neprestanog razvoja univerzuma. No, Newton nije vjerovao u čisti materijalizam. Iako je iz svojega mehaničkog univerzuma uklonio Božju ruku, zamijenio ju je nečim jednako nematerijalnim - energetskim poljima. Suprotno materijalističkom učenju, prema kojemu je svijet skup predmeta koji interakciju ostvaruju u izravnom dodiru, Newtonova teorija gravitacije postulirala je djelovanje s udaljenosti. Kako zapravo Zemlja zadržava Mjesec da ne odleti u svemir? Pomoću gravitacije. A što je gravitacija? Neopisiva sila koja prožima cjelokupan svemir, a osjeća se na beskonačnim udaljenostima. Nema vezivnog tkiva, nema djelatne tvari osim obostranog gravitacijskog privlačenja predmeta koje u vakuumu razdvajaju ogromne udaljenosti. Gravitacijsko polje ne možete dodirnuti (iako, dakako, možete osjetiti
njegov utjecaj). I sam se Newton uznemirio zbog implikacija toga otkrića: »Djelovanje jednoga tijela na drugo u vakuumu, bez posredovanja bilo čega, toliko je apsurdno da ga ni jedan čovjek sklon znanosti... ne može prihvatiti«, napisao je u pismu. »Gravitacija mora biti prouzročena određenim čimbenikom... ali, čitateljima prepuštam odluku o tome je li taj čimbenik materijalan ili nematerijalan.« To nije stajalište koje većina ljudi povezuje s klasičnom njutnovskom fizikom. Laici, kao i većina znanstvenika, vjeruju da znanost svijet smatra sastavljenim od sićušnih čestica materije. »Ali, takvo je stajalište pogrešno«, tvrdi Henry Stapp, fizičar iz Državnog laboratorija Lawrence Berkeley, visoko u brežuljcima iznad Berkeleyja u Kaliforniji. Barem jedna inačica kvantne teorije, koju je tridesetih godina dvadesetoga stoljeća izložio mađarski matematičar John von Neumann »tvrdi da svijet nije sazdan od čestica materije, već od čestica znanja - subjektivnih, svjesnih saznanja«, kaže Stapp. Međutim, te zamisli nisu opovrgnule materijalistički svjetonazor, koji se pojavio uz toliku pompu da bi se onaj koji bi smjerno pretpostavio da se mentalni život ne svodi samo na kretanje akcijskih potencijala duž aksona izložio riziku da ga žigošu kao znanstveno neukog. Ili, još gore, njegovo bi stajalište mogli žigosati kao neznanstveno. Kad sam 1997. godine večerao s bivšim predsjednikom Društva neuroznanstvenika i u razgovoru iznio tu tvrdnju, uzviknuo je: »Tada vi niste znanstvenik«. Opovrgavanje uvjerenja da svijest, emocije, misli, subjektivan osjećaj boli i iskra kreativnosti ne proizlaze ni iz čega drugoga doli [26] iz elektrokemijske aktivnosti brojnih skupova neuronskih puteva, siguran je način da vas odbace kao beznadnog dualista. Ah, to strašno određenje. Dualističko stajalište o pitanju uma i tvari pojavilo se s francuskim filozofom iz sedamnaestoga stoljeća, Reneom Descartesom (1596 - 1650). Iako je problem uma i tvari star koliko i filozofija starih Grka, Descartes je bio prvi novovjekovni znanstveni mislilac koji se ozbiljno uhvatio ukoštac s neobičnošću uma, s činjenicom da se svijet mentalnoga potpuno razlikuje od materijalnog svijeta. Njegovo je rješenje bilo krajnje jednostavno. Pretpostavio je postojanje dvaju paralelnih, ali zasebnih područja stvarnosti: res cogitans, misleća supstancija subjektivnog uma čija suština jest misao, i res extensa, ili protežna tvar materijalnoga svijeta. Tvrdio je da su mentalna i materijalna supstancija potpuno različite. Materijalna supstancija zauzima prostor (Descartes je bio vrlo usredotočen na prostor: razvio je analitičku ili kartezijansku geometriju), a njezino ponašanje
možemo opisati kao da jedna čestica materije mehanički pokreće drugu česticu materije. Descartes je vjerovao da su sva živa bića, uključujući sve »divlje životinje«, tek »automati ili pokretni strojevi« koji djeluju »u skladu sa rasporedom svojih organa, jednako kao što sat, sastavljen samo od kotačića i utega, određuje sate i vrijeme mjeri točnije no što ga mi možemo izmjeriti unatoč svom svojem znanju«. Prema Descartesovoj mehaničkoj kozmologiji, sva su tijela, uključujući živa bića, strojevi koji se kreću poput mehaničkih lutki, u to doba popularnih izložaka u vrtovima plemića. Ljudsko tijelo nije bilo iznimka. Descartes je mozak smatrao strojem podređenim mehanicističkim, determinističkim pravilima, a tijelo je smatrao strojem. U svojoj Raspravi o čovjeku (Traite de l'homme) iznio je zgodnu ilustraciju refleksnog ponašanja. Slika je prikazivala čovjeka koji je stopalo približio vatri, a poruka »vruće!« putuje osjetilnim živcima sve do glave, a zatim se vraća u mišić noge. Stopalo se zbog toga refleksno udaljava od vatre. Descartesov precizan opis toga puta jedan je od prvih primjera bezbrojnih otkrića živčanih korelata omiljenih među neuroznanstvenicima dvadesetoga stoljeća. Descartes je um, za razliku od materije, odredio pomoću onoga što mu nedostaje - točnije, prostorna protežnost i težina. No, ustanovio je još jednu razliku. Zaključio je da je reflekse i ostala svojstva ili očitovanja materije moguće znanstveno istraživati. Svjestan, subjektivan doživljaj nije moguće znanstveno istraživati. [27] Descartesovo razdvajanje prirode na područje materijalnoga i mentalno/doživljajno područje, koja dinamički ne ovise jedno o drugome, bilo je posredan doprinos znanosti. U sedamnaestom se stoljeću odvijala bespoštedna borba između znanosti i Crkve jer je Crkva znanost shvaćala kao prijetnju. Descartes je tvrdio da je stvarnost precizno podijeljena na dva područja te tako uvjerio Crkvu da se područje znanosti nikada neće protegnuti na, a kamoli ugroziti svijet teologije i duhovnoga. Znanost je dušu i svjestan um prepustila religiji, a za sebe zadržala materijalan svijet. Descartes se nadao da će vjerski vode, zahvalni za tako preciznu podjelu područja, zauzvrat popustiti pritisak nad znanstvenicima koji su proučavali prirodne zakone u materijalnom, nementalnom području. Taj je potez tek djelomično popravio odnos Crkve i znanosti. U potrazi za nešto većom snošljivošću, Descartes je bio prisiljen pobjeći iz Pariza u Nizozemsku. No, podjela stvarnosti na um i materiju za znanost je na neki način bila i poraz. Razdvajanje materijalnoga i mentalnoga na ontološki zasebna područja značila je podizanje bijele zastave na samom početku rasprave o
pitanjima uma i tijela: znanost je odustala od izazova otkrivanja kako se sastavnice materijalnoga svijeta očituju u svijetu mentalnoga. I tako je rođen kartezijanski dualizam. To se vjerovanje održalo do današnjih dana, tri i pol stoljeća kasnije. Ako u zapadnjačkoj znanstvenoj misli uopće postoji ijedna temeljna postavka, tada je to nedvojbeno postojanje nepremostivog jaza između svijeta uma i svijeta materije, između područja materijalnoga (koje je neosporno stvarno) i područja nematerijalnoga (koje je, prema znanstvenim konvencijama, vjerojatno nestvarno). Pa ipak, kartezijanski je dualizam gotovo na samom početku naišao na teškoće. Descartesov materijalistički stroj, u njegovu ljudskom obliku, bio je nešto drugačiji stroj: sposoban za hotimične, namjerne, voljne pokrete. Descartes je ustvrdio da nematerijalan ljudski um može putem volje pokrenuti materijalan ljudski stroj. Ova zamisao dopušta ponavljanje jer je, više od bilo koje druge, postala kamen spoticanja za filozofe koji su željeli dokazati da je um nematerijalan: kako bi nešto nematerijalno moglo tako djelotvorno utjecati na nešto potpuno opipljivo kao što je tijelo? Nematerijalna mentalna supstancija ontološki se toliko razlikuje - odnosno, suštinski je različita - od tijela na koje djeluje da je njihovo povezivanje bilo iznimno teško. Dakako, Descartes je to pokušao. [28] Tvrdio je da mentalna supstancija uma djeluje na materiju mozga putem hipofize, organa za koji se smatralo da ga izravno pokreće čovjekova duša. Tako je nematerijalan um upravljao materijalnim mozgom putem mehanizma koji je Descartes nazvao »životni duhovi« - što je u suštini bila svojevrsna hidraulična tekućina. Descartesov dualizam čak ni u njegovo doba nije uspio zavladati filozofskim mišljenjem jer mu se ubrzo suprotstavio njegov najveći protivnik materijalizam. Sredinom sedamnaestoga stoljeća, s pojavom neuroznanosti, znanstvenici su, otkrivši osnovne biološke mehanizme u pozadini svjesnih osjećaja i misli, počeli sastavljati nove teorije o odnosu uma i mozga. Na temelju tih otkrića, francuski liječnik Julien Offray de la Mettrie (1709- 1751) zaključio je da su um i mozak tek dva aspekta istog fizikalnog entiteta te da taj kilogram i pol stanica u našoj lubanji u potpunosti određuje mentalno iskustvo, ili je na neki način istovjetan s njim. U svojoj knjizi Čovjek stroj (L'homme machine) iz 1747. godine pokušao je dokazati da ljudska bića zapravo nisu ništa drugo doli strojevi te tako došao na zao glas. U tom je djelu izveo logičan zaključak slijeda rasuđivanja koji je započeo Descartesovim isključivo mehaničkim shvaćanjem svega živoga osim ljudi. La Mettrie je otišao dalje od
Descartesa te svoju odvažnu tvrdnju potkrijepio metodama eksperimentalne medicinske znanosti. Mozak je opisao kao organ razmišljanja te zaključio da njegova veličina određuje njegove mentalne sposobnosti. Funkcioniranje mozga usporedio je s funkcioniranjem glazbala. »Kao što violinska žica ili tipka klavikorda vibriraju i proizvode zvuk«, zapisao je, »tako su i žice mozga, pod utjecajem zvučnih valova, potaknute proizvesti ili ponoviti riječi koje su ih dotaknule«. Najzanimljiviji aspekt La Mettriejeva stajališta vjerojatno je suvremeni prizvuk u današnjem vremenu računalne inteligencije. Tako su rođene suprotstavljene ontologije, a zagovornici materije poput La Mettriea suprotstavljali su se onima poput Descartesa, koji su vjerovali da sve mentalne procese nije moguće svesti na materijalne. Više od tri stoljeća nakon što je Descartes objavio svoju teoriju, filozofi su se sporili oko toga koji entitet, um ili materija, čini temeljnu supstanciju svijeta. Filozofi poput Leibniza, Berkeleyja, Humea, Kanta, Macha i Jamesa tvrdili su da je materija isključivo objektivan i supstancijalan oblik uma. To se stajalište ne razlikuje mnogo od stajališta mnogih suvremenih [29] fizičara koji vjeruju da je materija tek zgusnuti oblik energije. Upravo je to stajalište najbliže mojemu. S druge strane dualističkog jaza, mislioci poput Hobbesa, La Mettriea, Marxa, Watsona, B. F. Skinnera i Daniela Dennetta zagovarali su ono što je postalo opće stajalište središnje struje znanosti: da um, u suštini, nije ništa drugo doli materija, a naš subjektivni doživljaj uma kao nečega osobitog ili drugačijeg, zapravo je iluzija. Um je u cijelosti i potpuno izveden iz tvari mozga. U znanstvenim, iako ne i u filozofskim krugovima, pojava znanstvenog materijalizma sredinom devetnaestoga stoljeća ostavila je kartezijanski materijalizam u prašini. Materijalizam nije postao samo intelektualno moderan, već se pojavio kao istoznačnica znanosti. Na područjima od biologije do kozmologije, znanost je opovrgnula nematerijalistička objašnjenja kojima su predznanstvene kulture tumačile prirodne pojave. Tajanstvene sile za koje se nekoć smatralo da izazivaju oluje svedene su na promjene tlaka zraka i temperature. Duhovi pokretači elektriciteta prepoznati su kao čestice u pokretu. Prema materijalističkom viđenju, um zapravo čine elektrokemijske aktivnosti neurona. Kao što Colin McGinn kaže: »To nije zbog toga što živčani procesi prouzrokuju svjesne procese; to je zbog toga što živčani procesi jesu svjesni procesi. Nije točno ni da su svjesni procesi tek aspekt živčanih procesa; svjesno se stanje ni po čemu ne razlikuje od svojega živčanog korelata.«
Živčane veze koje čine moždane puteve neizostavan su preduvjet postojanja uma kakvoga poznajemo. Da biste to bolje shvatili, jednostavno zamislite lubanju bez mozga; ako nema mozga, nema ni sadržaja uma. Ili, ako je mozak oštećen, poremećen je i um (najčešće). Ili, sjetite se da su živčani korelari, koje sam spominjao, neosporno stvarni: kad se um promijeni, promijeni se i mozak (bez obzira na to je li promjenu izazvao um ili mozak). Neki znanstvenici to smatraju potpunim objašnjenjem, odnosno, um u potpunosti objašnjavaju mozgom, materijom. Prema materijalističkom shvaćanju, mozak je posve dovoljan - strah nije ništa drugo nego podraživanje amigdale, zvuk šapata nije ništa drugo doli podražaj u slušnom kortikalnom polju. A osjećaj slobodne volje - osjećaj da možemo odabrati hoćemo li pogledati desno ili lijevo, ubrati ovaj cvijet ili onaj, slušati ovaj CD ili onaj - tek je obmana, plod neznanja o tome što mozak zapravo čini. Prema toj teoriji, um je tek mozak s nešto lirskijim prizvukom. Živčani korelati [30] svakoga mogućeg aspekta uma nisu samo živčani korelati; oni su suština toga aspekta uma. Ako nam samopromatranje govori suprotno - ako nam govori da su te »kvalije« stvarne i da njihova stvarnost premašuje strujanje i protok u neuronima, te da moć izbora nije prividna - e, pa, tada nas samopromatranje odvodi na stranputicu. Ako nam samopromatranje govori da je um više od toga, tada je samopromatranje manjkavo. Ono što o svojim umovima spoznajemo iznutra pogrešno je kao i zaključak urođenika koji, promotrivši televizor, zaključuje da se u njemu nalaze živa bića. Moglo bi se reći da materijalizam još od devetnaestoga stoljeća drži neuroznanost u šaci. Štoviše, neki su neuroznanstvenici toliko skloni redukcionizmu da su si dali u zadatak »potpuno izbrisati jezik uma«, kao što je to bez uvijanja rekao britanski neuroznanstvenik Steven Rose. Drugim riječima, pojmove kao što su osjećaji, pamćenje, pozornost i volja - sve ključne elemente uma - trebalo bi zamijeniti neurokemijskim reakcijama. Taj materijalistički, redukcionistički tabor smatra da smo to pitanje potpuno objasnili i, što je još važnije, shvatili, kada smo mentalnim procesima pripisali određena područja u mozgu, ustanovili odgovarajući slijed neurokemijskih oslobađanja i apsorpcija. Zagonetka riješena. Slučaj zaključen. Je li doista? Neki od najuglednijih neuroznanstvenika doveli su u pitanje materijalističko stajalište o zagonetki uma i materije. Nakon duge karijere posvećene tumačenju materijalne osnove uma, kanadski neurokirurg Wilder Penfield naposljetku je zaključio da objašnjenja vezana
za mozak sama po sebi nisu dovoljna. Charles Sherrington, utemeljitelj suvremene neurofiziologije, izjavio je 1947. godine da moždani procesi sami po sebi ne objašnjavaju puni raspon subjektivnih mentalnih pojava, uključujući svjesnu slobodnu volju. »Mislim da je pretpostavka da se naše biće sastoji od dva temeljna elementa jednako nevjerojatna kao i pretpostavka da se sastoji samo od jednoga«, zapisao je. Jedan od Sherringtonovih najslavnijih učenika, sir John Eccles, bio je sličnog mišljenja. Eccles je dobio Nobelovu nagradu za svoj poticajni doprinos našem razumijevanju komunikacije živčanih stanica putem sinapsi ili živčanih spojeva. Kasnije je težio dubljem razumijevanju mehanizama koji posreduju u interakciji uma i mozga - uključujući i neodrediv pojam slobodne volje. Standardna neurobiologija govori da sićušni mjehurići u živčanim završecima [31] sadrže kemijske tvari koje nazivamo neurotransmiterima; uslijed određenog električnog impulsa, neki mjehurići oslobađaju svoj sadržaj, koji prelazi preko sinapse i prenosi impuls sljedećem neuronu. Eccles je 1986. godine pretpostavio da vjerojatnost oslobađanja neurotransmitera ovisi o kvantno-mehaničkim procesima, na koje je moguće utjecati umom. Zaključio je da to čini temelj djelovanju slobodne volje. *** Moglo bi se reći da rasprava o umu i tijelu, koju je započeo Descartes, uopće nije završena; štoviše, postala je gotovo bolno zamršena i složena. Osim navedenih suprotstavljenih teorija, danas imamo (u istodobnoj utrci) »identitetnu teoriju, teoriju središnjeg stanja, neutralni monizam, logički biheviorizam, fizikalizam primjerka i tipski fizikalizam, epifenomenalizam primjerka i tipski epifenomenalizam, anomalni monizam, emergentizam, eliminativizam, razne podvrste funkcionalizma« - i, nedvojbeno, još dovoljno »izama« za svakoga aktivnog filozofa na svijetu. Po nekoliko riječi o šačici tih filozofskih stajališta o umu i materiji (navedenih redoslijedom od najizraženije materijalističkog do najmanje materijalističkog) trebalo bi vam približiti te rasprave i pružiti uvid u suprotstavljene zamisli. * FUNKCIONALIZAM ili, kako ga je nazvao neurokirurg Joe Bogen, »mentalistički materijalizam«, poriče da je um bilo što više od stanja mozga, pa tvrdi da je posrijedi tek nuspojava fizikalne aktivnosti mozga. Filozof Owen Flanagan je to izrazio riječima: »Mentalni procesi nisu ništa drugo doli moždani procesi«, a razumijevanje tih procesa i njihova djelovanja otkriva nam sve o umu. Ovo stajalište priznaje
isključivo materijalne utjecaje. Paul i Patricia Churchland te Daniel Dennett vodeći su zagovornici takvoga materijalističkog stajališta, bliskog biheviorizmu. Materijalistička misao čak odlazi toliko daleko da poriče osnovnu stvarnost mentalnih »događaja« poput iznenadnog doživljaja crvene boje makova naše znanstvenice slijepe za boje, kao i stvarnost same svijesti. Um ne čini ništa više od kretanja akcijskih potencijala moždanim putevima - odnosno, ništa čime bi se znanost trebala pozabaviti. Uporno ustrajanje u zastarjelom vjerovanju u iskustvenu stvarnost, svijest i ontološku utemeljenost kvalija proizlazi isključivo iz neznanja: kad znanost dovoljno podrobno raščlani i prouči djelovanje [32] mozga, kvalije i svijest isparit će kao što je i »životna iskra« ugasnula kad su biolozi otkrili prirodu živih bića. No, nešto materijalizmu nedvojbeno ide u prilog. Poričući postojanje svijesti i drugih mentalnih pojava, elegantno ukida problem uma i materije. Bez uma je sve materija - i nema problema uma i materije. * EPIFENOMENALIZAM priznaje da je um stvarna pojava, ali smatra da ne može ni na koji način utjecati na materijalni svijet. Ova škola priznaje da su um i materija dva zasebna entiteta, kao i fizikalni i mentalni događaji, ali samo u smislu da kvalije i svijest nisu strogo svedive na neuronske događaje, kao što ni svojstva vode nisu svediva na kemijska svojstva kisika i vodika. S toga stajališta, svijest je epifenomen neuronskih procesa. Epifenomenalizam mozak promatra kao uzrok svih aspekata uma, ali, budući da materijalni svijet smatra kauzalno zatvorenim - odnosno, fizikalni događaji mogu imati samo fizikalne uzroke - zaključuje da um ne postiže ništa što mozak već nije obavio. Tako dobivamo prilično slabašan um u kojemu je svijest, barem u znanstvenom kontekstu, svedena na bijednu sjenu svojega prijašnjeg oblika. Kao nematerijalni entitet, um ne može djelovati na materijalni svijet. Ne može poticati promjene. Ne može, recimo, pomaknuti ruku. Mozak je, prema epifenomenalizmu, uzrok svih mentalnih događaja u umu, ali um, sam po sebi, ne može prouzročiti ništa. Smatrajući da kauzalna strijela pokazuje samo jedan smjer, od materijalnoga prema mentalnom, ova škola poriče kauzalnu djelotvornost mentalnih stanja. Stoga joj posve odgovara temeljna pretpostavka materijalističke znanosti, primijenjena na psihologiju i neuroznanost, koja govori da »um ne pokreće materiju«, kao što je neurolog C. J. Herrick zapisao 1956. godine. Drugim riječima, svaka fizikalna aktivnost posljedica je isključivo druge fizikalne aktivnosti. Osjećaj da volja i druga mentalna stanja mogu pokrenuti materiju - čak i materiju koja čini
čovjekovo tijelo - epifenomenalisti smatraju iluzijom. Iako se epifenomenalizam u današnje vrijeme smatra jedinom općeprihvatljivom alternativom strogom materijalizmu, problem toga stajališta jest u tome što je suprotno našem dubokom, unutarnjem iskustvu da mentalna stanja doista utječu na naše djelovanje. Potpuno poreći kauzalnu djelotvornost mentalnih stanja znači odbaciti iskustvo voljnog djelovanja kao [33] puku iluziju. Drugi važan problem epifenomenalizma (te drugih škola koje poriču kauzalnu djelotvornost uma) istaknuo je 1890. godine psiholog i filozof William James. Osnovna načela evolucijske biologije govore da bilo koja prirodna pojava, istaknuta u našim životima, kao što je iskustvo svijesti, nužno mora posjedovati zamjetno i mjerljivo djelovanje da bi uopće postojala, i opstala, u prirodi. Drugim riječima, mora iznjedriti određenu selektivnu korist. Na ovom se mjestu postavlja logično pitanje: kakvu bi korist svijest mogla iznjedriti ako je tek beskorisna izmišljotina? Kako se svijest uopće mogla razviti ako sama po sebi ne čini ništa? Ukratko, zašto se priroda uopće zamarala stvaranjem samosvjesnih bića sposobnih za subjektivan, unutarnji doživljaj? Istina je da stručnjaci evolucijske biologije mogu pobrojiti brojne primjere značajki koje je donijela rijeka evolucije, iako nisu bili ciljani (evolucijski biolozi Stephen Jay Gould i Richard Lewontin takve značajke nazivaju ispune, izrazom iz rječnika arhitekture koji označava elemente između vanjske krivulje luka i pravoga kuta okolnih zidova, koji nisu namjerno izgrađeni, već su stvoreni dvjema »odabranim« arhitektonskim značajkama). No, doima se da je svijest previše istaknuta značajka da bismo je smatrali nuspojavom selekcijskog procesa. Kao što je James rekao: »Zaključak o korisnosti [svijesti] ... prilično je opravdan. No, ako je korisna, razlog tome jest njezina kauzalna djelotvornost.« * EMERGENTIZAM tvrdi da um proizlazi iz mozga na način koji se ne može u potpunosti objasniti procesima u mozgu ili svesti na njih. Drugim riječima, značajke uma nije moguće objasniti isključivo fizikalnom aktivnošću mozga. Nadalje, u skladu s ovim stajalištem, um može imati moć izazivanja mentalne i fizikalne promjene. Emergentisti poput Steena Rasmussena tvrde da emergentno svojstvo visokoga reda kao što je um katkad može djelovati na procese nižega reda koji su ga stvorili. Drugim riječima, proizašlo može utjecati na ono iz čega je proizašlo. Nobelom nagrađeni neuroznanstvenik Roger Sperry predavao je na Kalifornijskom tehnološkom institutu od 1954. godine sve do svoje smrti, 1994. godine. Sperry, najpoznatiji po proučavanjima »split brain«
pacijenata (operacije presijecanja veza između desne i lijeve moždane polutke na mnogima od njih obavio je Joe Bogen), iznio je najpodrobniju inačicu emergentizma čvrsto utemeljenu na znanstvenoj osnovi. Svoju je [34] emergentističku teoriju nazivao »mentalizam«, »emergentni mentalizam« ili jednostavno »novi mentalizam«. Isprva je samo tvrdio da um nije moguće svesti na moždanu aktivnost, odražavajući osnovno stajalište emergentizma da um proizlazi iz mozga kao zaseban entitet čije značajke i moć nije moguće predvidjeti, ili čak objasniti, isključivo njegovim materijalnim sastavnicama. No, kasnije Sperry više nije mogao prihvatiti pobjedu materijalizma na području neuroznanosti i ono što je nazvao »isključivo 'izvrnuto' određenje cjeline pomoću dijelova, pri kojemu neuronski događaji određuju mentalno, ali ne vrijedi i obrnuto«. Zbog toga je kasnije prihvatio stajalište da mentalna stanja doista mogu imati kauzalnu moć. Za razliku od agnostičkog fizikalizma (opisanog u nastavku), koji dopušta utjecaj mentalnih stanja na druga mentalna stanja isključivo posredstvom mozga, emergentizam određenim mentalnim stanjima priznaje moć izravnog mijenjanja, oblikovanja ili izazivanja drugih mentalnih stanja, ali i povratni utjecaj na moždana stanja. Nekoliko godina prije smrti, Sperry je dao nagovijestiti stajalište da bi mentalne sile mogle kauzalno oblikovati elektrokemijsku aktivnost neurona. To je bilo radikalno novo viđenje kauzalnih odnosa između mentalnih procesa višega reda i neuronskih događaja. Sperry je smatrao da »mentalne sile« na staničnoj razini upravljaju elektrokemijskom razmjenom između neurona. Prema tom stajalištu, emergentna mentalna svojstva mogu kauzalno silazno upravljati svojim sastavnicama - »mentalni događaji upravljaju nižim neuronskim događajima«. To, kao što ćemo vidjeti u drugom poglavlju, vrlo dobro opisuje upravljanje uma pacijenta s opsesivno-kompulzivnim poremećajem nad neuronskim događajima, napose aktivnošću patoloških puteva na kojima se temelji bolest. Sperry je svim silama nastojao dokazati da se njegovo stajalište ne može smatrati dualizmom (strašne li riječi!) u kartezijanskom smislu, već radikalno prerađenim oblikom materijalizma u kojemu um nije samo emergentan, već i kauzalan. Smatrao je (za razliku od klasičnih, neznanstvenih dualista) da mnoštvo svjesnih iskustava ne može postojati neovisno o mozgu; nije pretpostavio postojanje neutjelovljenog uma ili svijesti, što je također suprotno klasičnim dualistima. Mentalne sile koje je smatrao kauzalno djelotvornima nisu bile mistični, nematerijalni, nadnaravni entiteti. Kao što je 1970. [35] godine rekao: »Taj izraz [mentalne sile] ... ne podrazumijeva
neutjelovljene, nadnaravne sile neovisne o moždanim mehanizmima. Mentalne sile u ovom su kontekstu nerazdvojivo povezane sa strukturom mozga i s njegovom funkcionalnom organizacijom.« One oblikuju i usmjeravaju kretanje električnih impulsa na nižoj razini. Sperryjev oblik kauzalne djelotvornosti jest onaj kojega su zagovornici materijalističkog, uzlaznog determinizma odbacili - odnosno, oblik u kojemu mentalna svojstva »višeg reda« kauzalno upravljaju neuronima i sinapsama »nižeg reda«. Prema tom obrascu, zapisao je Sperry 1965. godine: »Kauzalna moć zamisli ili ideala postaje jednako stvarna kao i kauzalna moć molekule, stanice ili živčanog impulsa«. Toplo se nadao da će to novo viđenje uma povezati »tradicionalno suprotstavljena stajališta o umu i materiji, mentalno nasuprot materijalnom« i da »bi znanost cijelosti mogla napustiti stoljetnu mikrodeterminiranu materijalističku paradigmu te prihvatiti osnovaniji, makromentalni model kauzalnog tumačenja i razumijevanja«. Čak ni Nobelova nagrada nije mu pružila dovoljnu zaštitu od kritika kojima su ga zasuli zbog toga što se upustio u bitku oko uma i tijela. Kada je, prema pričanju Joea Bogena, engleski psiholog Oliver Zangwill u kolovozu 1970. godine posjetio Caltech, Sperryju je izrazio svoju zabrinutost da će »ako nastavi tim putem, vrlo vjerojatno umanjiti utjecaj svojih iznimnih postignuća«. Bogen je upitao kako je Sperry reagirao. »Gotovo nikako«, odgovorio je Zangwill. Otprilike od 1980. godine, gotovo sva Sperryjeva djela govore o silaznom djelovanju svijesti i mentalnih sila. Kada je 1982. godine, povodom njegove Nobelove nagrade, u Caltechu održano svečano primanje u njegovu čast, oni koji su ga poznavali tek su nedavno bili shvatili, prisjeća se Bogen, »da je, kao i mnogi stariji ljudi, postao vjernik«. Čak su i profesori s Caltecha, koji su Sperryja poznavali četiri desetljeća, do 1990. godine »odustali od pokušaja zagovaranja ili čak razumijevanja 'filozofije njegovih poodmaklih godina'«, kako je jedan od njih rekao. Iako je Sperry osobito isticao sudjelovanje uma u kauzalnom lancu, doimalo se da se pod pritiskom ponovno vratio klasično materijalističkim pretpostavkama. Izričito je poricao važnost kvantne mehanike za razumijevanje odnosa uma i mozga te tvrdio da je njutnovska fizika za to sasvim dovoljna. »I u [36] mentalističkom modelu vrijedi postavka da dijelovi... određuju svojstva cjeline, odnosno, mikrodeterminizam nije napušten«, zapisao je u svojem posljednjem važnijem radu. »Emergenrni proces je... u načelu predvidljiv.« I tako su mentalne sile, kojima je bio tako sklon, bile određene odozdo. Onima poput mene, koji su se
usredotočili na istinsku moć mentalne sile i njezinu neizostavnu ulogu u kvantno utemeljenoj teoriji uma i mozga, Sperryjeva su se stajališta doimala kao pročišćeni oblik epifenomenalizma. * AGNOSTIČKI FIZIKALIZAM također podrazumijeva da um proizlazi isključivo iz materije mozga. Međutim, za razliku od epifenomenalista i funkcionalista, sljedbenici ove škole priznaju da priča time možda i nije završena. Na to se odnosi »agnostički« dio određenja: zagovornici toga stajališta ne poriču postojanje nematerijalnih sila, jednako kao što agnostik aktivno ne poriče postojanje Boga. Oni smatraju da takvi utjecaji, ako postoje, mogu djelovati na mentalna stanja samo ako prije toga djeluju na primjetna stanja mozga. Među njima je i William James. Joe Bogen precizno razlučuje fizikalizam od materijalizma. James smatra da se mentalno ne mijenja bez prethodne promjene materijalnoga (odnosno, moždanih stanja). To ne govori ništa o postojanju nematerijalnih utjecaja na um. Ta tvrdnja jednostavno podrazumijeva da bilo koji takav utjecaj na um djeluje putem mozga. Suprotno tome, materijalizam prekoračuje fizikalizam time što aktivno poriče postojanje nematerijalnih utjecaja. Objašnjavajući vlastito stajalište, Bogen se prisjeća rasprave koju je s filozofom Paulom Churchlandom vodio oko pitanja kako mozak rada umom te o potrebi nekih filozofa i neuroznanstvenika da uvedu nešto nematerijalno i bez prostornog određenja, što bi utjecalo na mozak. Churchland je uzviknuo: »U cijeloj povijesti toga pitanja smatralo se da je um između Boga i mozga. Ali, ti sada stavljaš mozak između Boga i uma.« Bogen je odvratio: »Upravo tako, i na taj način mogu biti predani fizikalist, a da istodobno ostanem agnostik ili čak nezainteresiran za nematerijalno.« * PROCESNA FILOZOFIJA, škola pod snažnim utjecajem Alfreda Northa Whiteheada, smatra da su um i mozak očitovanja jedne stvarnosti koja je u stanju stalne promjene. U tome je slična klasičnoj budističkoj filozofiji, koja jasnu i pronicljivu [37] svijest o promjeni i nestalnosti (anicca na paliju) smatra preduvjetom razumijevanja. Dakle, kako Whitehead kaže: »Stvarnost je proces«, a taj proces čine bitne, prolazne »kapi doživljaja, složenih i međuovisnih«. Ovo je stajalište iznimno blisko najnovijim događanjima na području kvantne fizike. * DUALISTIČKI INTERAKCIONIZAM smatra da svijest i drugi aspekti uma mogu postojati neovisno o mozgu. Prema tom stajalištu, mentalna stanja imaju moć oblikovati mozak ili moždana stanja - te,
nadalje, um ni na koji način nije moguće svesti na mozak. Iako um zbog izražavanja ovisi o mozgu, mozak po svojoj materijalnoj prirodi nije dovoljan za potpuno objašnjenje uma, jer se svijest i sve ostalo podvedeno pod tu pojavu zvanu um kategorički razlikuje od mozga i svega drugog materijalnog. John Eccles, koji je s filozofom Karlom Popperom godinama svesrdno zagovarao to stajalište, rekao je nedugo prije smrti: »Osnovna značajka dualističkog interakcionizma jest postavka da su um i mozak neovisni entiteti... te da se njihovo djelovanje odvija putem kvantne fizike.« Znanstvenici i filozofi ovoga tabora odbacuju materijalizam do te mjere da postuliraju nematerijalni temelj uma. I što je još gore, doima se da su skloni govoriti o mogućnosti života nakon smrti, što ni jedan znanstvenik koji drži do sebe ne bi smio činiti u javnosti (iako su to činili i Eccles i Penfield). Čak i znanstvenici te filozofi koji sumnjaju da je pukim određivanjem živčanih korelata doista moguće pružiti potpun odgovor, sumnjaju u dualistički interakcionizam: neuroznanstvenici još vjerojatno moraju mnogo toga otkriti prije no što shvate kako mozak rada umom, ali čak i u području koje općenito karakterizira neizvjesnost, sigurni su, koliko to mogu biti, da mozak to ipak nekako uspijeva. Čak ni ovaj skraćeni pregled filozofija uma i mozga ne bi bio potpun bez onoga što australski filozof David Chalmers naziva »nemampojma-materijalizam«. To je polazno stajalište onih koji nemaju pojma o podrijetlu svijesti ili uma, ali tvrde da »mora biti materijalno jer je materijalizam nedvojbeno istinit«, kao što je to Chalmers rekao. »Takvo je stajalište široko prihvaćeno, ali se malokad susreće u pisanim radovima.« Mogli bismo dodati da se mnogi aktivni znanstvenici drže toga stajališta iako ne razmišljaju o njegovim implikacijama. [38] Premda ni jedno od navedenih stajališta nije zaključilo raspravu o umu i materiji, većina filozofa koji proučavaju svijest uvelike se oslanja na određeni oblik redukcionističkog materijalizma. No, ima i istaknutih iznimaka. Dave Chalmers je jedan od zagovornika takozvane »neredukcionističke ontologije svijesti« - drugim riječima, pristupa koji svijest ne svodi (samo) na fizikalne procese. Chalmers kaže da je »započeo kao materijalist, jer je materijalizam vrlo privlačno znanstveno i filozofsko učenje«. No, osjećao je sve veće nezadovoljstvo dogmatskom materijalističkom ontologijom prema kojoj su svi aspekti svijesti logički određen i možda metafizički neizostavan ishod materijalističkih procesa. Stoga se usredotočio na eksplanatorni jaz između materijalnog i mentalnog - između objašnjenja funkcija neurona s jedne strane i doživljaja, odnosno, unutarnje svijesti s
druge strane. Drugim riječima, čak i kad bismo znali sve o svakom području i svakoj čestici materije u univerzumu, gotovo je nemoguće zamisliti da bi to znanje dovelo do onoga neuhvatljivog »Aha!« trenutka kad bismo svi rekli: Ah, dakle tako nastaje svijest (kao što bismo, recimo, reagirali na materijalističko objašnjenje načina na koji jetra proizvodi žuč). Chalmers je zaključio da ti neuronski mehanizmi sami po sebi nikada ne bi stvorili svijest. Materijalni oblik i funkcija čine daljnji materijalni oblik i funkciju. »Da bismo doista premostili jaz između fizičke prirode fiziologije mozga i mentalne suštine svijesti, moramo zadovoljiti dva različita pojmovna zahtjeva«, rekao je Chalmers 2000. godine u seriji državne televizije pod nazivom »Bliže istini«. »Mala je vjerojatnost da ćemo um svesti na mozak. Štoviše, neki sustavni razlozi govore da će materijalno i mentalno uvijek biti razdvojeni jazom.« Ako je taj jaz nepremostiv, nastavlja Chalmers, svijest bismo mogli primjereno smatrati »nereduktivnim počelom«, temeljnom sastavnicom stvarnosti, jednako kao što su masa i električni naboj, te prostor i vrijeme, nereduktivna počela u teorijama materijalnog svijeta. Kad je svijest, umjesto kao emergentno, shvatio kao temeljno svojstvo fizičkoga mozga, Chalmersa je potraga za neredukcionističkom ontologijom odvela do onoga što je nazvao panprotopsihizam. Proto odražava mogućnost da intrinzična svojstva osnovnih entiteta materijalnog svijeta ne moraju biti osobito mentalna, ali da zajedno mogu činiti mentalno (u tom smislu riječi proto fizika je »protokemijska«). Prema tom stajalištu, um je mnogo temeljnija sastavnica univerzuma no što pretpostavljamo. [39] Panprotopsihizam uvodi mentalne događaje u materijalni svijet. »Potrebni su nam psihofizikalni zakoni koji fizikalne procese povezuju sa subjektivnim iskustvom«, kaže Chalmers. »Određeni aspekti kvantne mehanike osobito su pogodni za to.« Točnije, ako je svijest ontološki temeljna - odnosno, prvobitna sastavnica stvarnosti - tada se može pretpostaviti da može ostvariti ono što je ujedno najbolje dokumentiran i najneshvatljiviji utjecaj uma na materijalni svijet: sposobnost svijesti da promijeni beskonačne mogućnosti za, recimo, položaj subatomske čestice, kako je opisuje kvantna mehanika, u jednu mogućnost toga položaja kako ga opaža promatrač. Ako to zvuči zagonetno i sablasno, upravo je ta sablast bila dio znanosti gotovo od početka dvadesetog stoljeća. Fizika je, s otkrićem kvantne mehanike, prva osjetila dah te sablasti, a njezina se neuhvatljiva prisutnost danas jasno osjeća na području neuroznanosti te rasprave o umu i materiji. »Kvantna
teorija baca novo svjetlo na pitanje povezanosti između naših svjesnih misli i aktivnosti našega mozga«, tvrdi moj prijatelj fizičar Henry Stapp. »Zamjena zamisli klasične fizike zamislima kvantne fizike potpuno mijenja prirodu dihotomije uma i mozga, povezanosti uma i mozga.« S početkom novog tisućljeća neuki su neuroznanstvenici napokon počeli prihvaćati mogućnost da su svijest i um (suprotstavljeni fizičkom mozgu) područja koja zaslužuju znanstveno istraživanje. No, to ne znači da je zagonetka povezanosti uma i mozga dovedena bliže rješenju, ali je istraživači barem puštaju u laboratorije, a to je znatna promjena u odnosu na ne tako davnu prošlost. »Kad sam osjetio istinsko zanimanje [za pitanje svijesti] i pokušao ga raspraviti sa stručnjacima za mozak«, prisjetio se John Searle 2000. godine, »ustanovio sam da većinu njih to pitanje ne zanima... Svijest se doima previše nestvarnim i sladunjavim pojmom da bi bila predmet ozbiljnoga znanstvenog istraživanja.« Pa ipak, danas se znanstvenici u velikom broju okupljaju na konferencijama s temom svijesti, pišu knjige koje naslovima obuhvaćaju pojam svijesti i daju svoje doprinose časopisu koji se odvažno naziva Časopisom za istraživanja svijesti. Dva su se Nobelovca udaljila od rada koji im je osigurao pozivnicu u Stockholm da bi istraživali zagonetku svijesti: Francis Crick, koji je s Jamesom Watsonom podijelio Nobelovu nagradu za područje fiziologije ili medicine, za utvrđivanje strukture DNK, u svojoj knjizi Začudna hipoteza (The Astonishing Hypothesis) pretpostavlja da bi [40] sjedište volje moglo biti u dubokoj brazdi korteksa zvanoj prednja cingularna brazda; Gerald Edelman, koji je 1972. godine dijelio nagradu za otkriće molekularne strukture antitijela, tvrdio je da svijest proizlazi iz rezonantnog međudjelovanja skupova neurona. Sve više znanstvenika zaključuje da naš dubok unutarnji osjećaj o tome kako mentalni život nije u potpunosti obuhvaćen elektrokemijskim međudjelovanjima neuronskih puteva nije iluzija. Prema njemačkom neuroznanstveniku Wolfu Singeru, ti elementi svijesti »premašuju doseg redukcionističkih neurobioloških objašnjenja«. Znanstvenici sve više priznaju da sumnjaju u simplistički materijalistički model te, poput Stevena Rosea, dopuštaju mogućnost da je mozak u »nejasnom odnosu s umom«. Stoga se u znanstvenim krugovima ponovno uzdignuo oblačak dualizma, poput dima davno ugasle taborske vatre. »Mnogi su, uključujući i mene, pomislili da bi svijest mogli shvatiti ozbiljno i istodobno ostati materijalisti«, piše David Chalmers. »To nije moguće... Oni koji žele proniknuti u tu pojavu, moraju prihvatiti određeni oblik dualizma. Moglo
bi se reći da se sviješću ne možemo baviti pridržavajući se materijalističkog nazora.« Chalmers smatra kako je vrijeme da neizostavno žrtvujemo jednostavan fizikalistički svjetonazor, koji je rođen iz znanstvene revolucije i koji je podupirao znanost tijekom protekla tri stoljeća. Iako je poznato da filozofi i znanstvenici tvrde kako je materijalizam jedini svjetonazor spojiv za znanošću - »dualizam je proturječan evolucijskoj biologiji te suvremenoj fizici i kemiji«, ustvrdio je Paul Churchland 1988. godine - to jednostavno nije točno. Jednako tako nije opravdano pribjegavati materijalizmu zbog zablude da prihvaćanje dualizma podrazumijeva prihvaćanje nečega natprirodnog, spiritualističkog, neznanstvenog. Upravo suprotno: znanstvenici koji propituju redukcionistički materijalizam, vjeruju kako će se ispostaviti da sviješću upravlja prirodni zakon (iako još uvijek ne znaju kakav bi to zakon trebao biti). Kao što Chalmers kaže: »Ne postoji a priori načelo koje govori da su svi zakoni prirode fizikalni zakoni; poreći materijalizam ne znači poreći i naturalizam«. U dobrodošloj ironiji, višestoljetna borba s pitanjem uma i materije, započeta sukobom dualizma i materijalizma, svedena je na sljedeće: dualizam, koji podrazumijeva dvije nepomirljive supstancije u svijetu, i materijalizam, koji izričito tvrdi da postoji samo materijalno, valja baciti u poslovičnu ropotarnicu povijesti. [41] Dualizam ne objašnjava odnos uma i materije, a osobito kako je um moguće funkcionalno sjediniti s materijom; materijalizam poriče stvarnost subjektivnih stanja osjeta. Dualizam nas vodi u slijepu ulicu; materijalizam nam ne dopušta ni krenuti na to putovanje. U sklopu konferencije o svijesti, koja je u proljeće 2000. godine održana u Tucsonu, bio sam oduševljen kad je filozof John Searle izjavio kako vjeruje da je volja stvarna i da ima moć utjecanja na izražavanje materijalne supstancije mozga. Dave Chalmers me je nakon njegova govora zadirkivao zbog toga što sam toliko uživao u njemu. Doista jesam: doimalo se da je Searle prvi filozof središnje struje koji je posumnjao u to da područje materijalnoga objašnjava sva naša mentalna iskustva. Chalmers je rekao da ga on nije tako shvatio. Štoviše, s osmijehom mi je ponudio okladu u dvadeset dolara da Searle uopće nije porekao »kauzalnu zatvorenost mikrofizičkoga« - odnosno, vjerovanje da samo materijalni uzroci mogu izazvati materijalne posljedice, što isključuje utjecaj nematerijalnog uma na materijalni mozak. Prihvatio sam okladu. David je predložio da ga upitamo. Usprotivio sam se: poreći će; nabavimo primjerak
njegova rada i provjerimo sami. U stanci sam izašao u izložbenu dvoranu i pronašao štand Časopisa za istraživanja svijesti, gdje je Searle ostavio prvu inačicu svojega rada. Uspio sam ih nagovoriti da mi načine presliku. Tako sam dobio sljedeću raspravu o kauzalnoj djelotvornosti razboritoga uma: [Neuro]fiziološki determinizam [povezan] s psihologijskim libertarijanizmom intelektualno ne zadovoljava jer je, ukratko, posrijedi modificirani oblik epifenomenalizma. Prema njemu, psihološki procesi razumnog donošenja odluka nemaju nikakvu važnost. Cijeli je sustav u suštini deterministički, a zamisao da najviša razina posjeduje element slobode zapravo je sustavna iluzija... Ako je [to] točno, tada je svaki mišićni pokret unaprijed predodređen, kao i svaka svjesna misao, a jedino što možemo reći o psihološkom nedeterminizmu na višoj razini jest da pruža sustavnu iluziju slobodne volje. Doima se da je [ova] hipoteza suprotna svemu što znamo o evoluciji. Dovela bi do toga da nevjerojatno precizan, složen, osjetljiv i - iznad svega - biološki vrijedan sustav svjesnog, razboritog donošenja odluka ne bi činio nikakvu razliku u životu i [42] preživljavanju organizama. Epifenomenalizam je moguća pretpostavka, ali je apsolutno nevjerojatan, a kad bismo ga ozbiljno prihvatili, naš bi se svjetonazor promijenio radikalnije no što se promijenio pod utjecajem bilo koje dosadašnje promjene, uključujući kopernikanski obrat, Einsteinovu teoriju relativnosti i kvantnu mehaniku. Nakon govora smo uspjeli doći do Searlea pa ga je Chalmers otvoreno upitao o tome. »Naravno da ne poričem kauzalnu zatvorenost«, ispalio je Searle. Nisam bio iznenađen; doima se da se većina znanstvenika strahovito plaši izjaviti da bilo što nematerijalno može biti kauzalno djelotvorno u području materijalnoga. Većina znanstvenika i filozofa nije spremna poći dalje od priznanja da ono što smatramo mentalnim događajima djeluje na mozak isključivo putem stanja koja su ih izazvala. Drugim riječima, stanje mozga A može izazvati mentalno stanje A', kao i stanje mozga B - ali kauzalni čimbenik u tom slučaju nije bilo mentalno stanje A', već stanje mozga A. U svakom slučaju, prilikom domjenka u povodu zatvaranja konferencije te večeri u Chalmersovu domu, platio sam Chalmersu
dvadeset dolara koje sam izgubio okladom. Međutim, uvidio sam da je Searleovo ustrajanje u kauzalnoj zatvorenosti materijalnoga svijeta bilo proturječno njegovoj tvrdnji da je volja stvarna i da ima moć utjecati na fizičku materiju mozga. Nadam se da će se početak rješenja ove zbrke pojaviti u podacima koje ću iznijeti kako bih dokazao presudno važnu ulogu voljnog nastojanja u ostvarivanju samousmjerene promjene mozga. U svakom slučaju, kao što sam rekao Daveu pruživši mu dvadeset dolara: »Ova je priča još uvijek daleko od kraja«. Spor oko zagonetke uma i materije nije tek akademska salonska igra. Pojava novovjekovne znanosti u sedamnaestom stoljeću - s pratećim pokušajem analiziranja svih opaženih pojava u kontekstu mehaničkih kauzalnih lanaca - bila je nož u srce filozofiji morala, jer je ljudska bića svela na strojeve. Ako je sveukupnost tijela i uma moguće potpuno opisati bez pribjegavanja nečemu tako neuhvatljivom kao što je um i, napose, svijest, tada se zamisao moralne odgovornosti čovjeka za vlastite postupke doima neuvjerljivom i čak znanstveno neutemeljenom. Stroj ne može biti odgovoran za svoje postupke. Ako naši umovi ne mogu utjecati na naše ponašanje, tada smo za njega odgovorni koliko i [43] roboti. Preblago je reći da vladavina materijalizma, u kontekstu tumačenja pitanja uma i mozga, u mnogim ljudima budi nelagodu. Jer, ako su zagonetke uma svedive na fiziku i kemiju, tada je um »tek brbljavi robot, neraskidivo vezan za grubu kauzalnost«, kao što je to 1998. godine rekao neurobiolog Robert Doty. U sljedećim ćemo poglavljima razmatrati nove dokaze da tvar sama po sebi nije dovoljna za rađanje uma, već da, štoviše, postoji »mentalna sila« koju nije moguće svesti na materijalno. Mentalna sila, bliska drevnom budističkom poimanju usredotočene svjesnosti i karme, čini temelj djelovanju uma na materiju, koje otkriva klinička neuroznanost. Međutim, novost je u tome što pitanju s dubokim filozofskim korijenima, ali i s važnim filozofskim te moralnim implikacijama, napokon možemo pristupiti (iako ga još ne možemo i u potpunosti riješiti) putem znanosti. Ako je materijalizam moguće opovrgnuti u kontekstu neuroznanosti, ako strogi fizikalni redukcionizam možemo zamijeniti svjetonazorom u kojemu um ima kauzalnu moć, tada će znanstveno stajalište, prvi put od znanstvene revolucije, biti usklađeno sa zamislima kao što je volja - a time i s moralnošću te s etikom. Novo stajalište o umu, te o zagonetki uma i mozga, moglo bi čovjekov način razmišljanja ponovno utemeljiti na odgovornosti. [44]
Drugo poglavlje MOŽDANI ZAPOR Suzdržavanje od nekog čina također je čin. sir Charles Sherrington, »Mozak i njegovi mehanizmi«, 1933. U znanosti nije toliko važno otkriti nove činjenice, koliko je važno otkriti nove načine njihova promišljanja. sir William Lawrence Bragg Dottie je bila sredovječna žena, supruga i majka, kad je ušla u moj ured na Odjelu za istraživanje opsesivno-kompulzivnog poremećaja Medicinskog centra Westwood pri sveučilištu UCLA, ali je s teretom opsesivno-kompulzivnog poremećaja živjela od svoje pete godine. Prilično uzrujana, rekla mi je kako je brojevi 5 i 6 od rane dobi ispunjavaju strahom od kojega potpuno obamre. Uskoro sam otkrio razlog: njezina opsjednutost »magičnim« svojstvima brojeva još uvijek je vladala mnogim područjima njezina života. Ako bi pri vožnji opazila registarsku tablicu koja sadrži broj 5 ili 6, osjećala se prisiljenom odmah stati uz rub ceste i pričekati da pokraj nje prođe automobil sa »sretnim« brojem na registarskoj tablici. Dottie je bila uvjerena da će se njezinoj majci dogoditi nešto strašno ako ona ne ugleda brojeve koji će poništiti zlosretnu peticu ili šesticu. Katkad je znala satima sjediti u automobilu i čekati da joj sudbina dopusti ponovno izaći na cestu. Kad je rodila sina, opsesija se promijenila. Usredotočila se na oči: Dottie je bila uvjerena da će njezin sin oslijepiti ako se ona i malo spotakne. Ako bi hodala tamo gdje je hodao netko s poremećajem vida, odbacivala bi cipele, a na spomen riječi oftalmolog vrištala bi od straha. Dok je govorila, primijetio sam da je na dlanu imala četiri puta ispisanu riječ vid. Ah, to, rekla je i oborila pogled: dok je toga poslijepodneva gledala televiziju, spopala ju je zastrašujuća [45] misao o očima. Na taj ju je način otjerala. Tko zna što bi se dogodilo s vidom njezina sina da to nije učinila. Opsesivno-kompulzivni poremećaj je neuropsihijatrijska bolest karakterizirana uznemirujućim, intruzivnim, neželjenim mislima (opsesija)
koje izazivaju snažne porive na ritualna ponašanja (kompulzija). Opsesije i kompulzije zajedno vrlo brzo postaju sveobuhvatne. U Dottienu slučaju, opsesivne su misli najprije bile usredotočene na majčinu sigurnost, a zatim na sinov vid; kompulzije je činio niz »magičnih« postupaka kojima je pribjegavala kako bi voljene osobe zaštitila od nesreće. Nezaustavljive misli opsesivno-kompulzivnog poremećaja prodiru u pacijentov um i opsjedaju ga (riječ opsesija dolazi od latinskog glagola koji znači »opsjedati«), te ga uvjeravaju da je dovratak, o koji se upravo očešao, onečišćen izmetom, ili da izbočina na cesti, preko koje je upravo prešao, nije neravnina u asfaltu, već tijelo opruženo na cesti. Jedna od najizrazitijih značajki opsesivno-kompulzivnih poriva jest da su, izuzev najtežih slučajeva, ego-distonični: doimaju se neovisnima o intrinzičnom osjećaju jastva, suprotstavljenima tom osjećaju. Doima se da proizlaze iz tuđeg dijela uma, kao da je uljez preuzeo nadzor nad vašim mozgom, kao da je netko drugi popunio prostor vašega uma. Primjerice, pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem osjećaju poriv za pranjem ruku iako su sasvim svjesni da im ruke nisu prljave. Ritualno broje prozore pokraj kojih prolaze iako dobro znaju - usprkos suprotnim porukama iz unutarnjeg svijeta - da izostavljanjem brojanja prozora svoje dijete neće osuditi na trenutačnu smrt. Toliko se često vraćaju kući provjeriti jesu li ulazna vrata zaključana da postaju nesposobni zadržati posao, iako dio njihova mozga zna da su vrata zaključana. Broje stepenice od svojega automobila do vrata ureda u koji su pozvani na razgovor za posao, nadajući se i moleći da konačan broj bude kvadrat nekog drugog broja, primbroj, broj iz Fibonaccijeva niza ili bilo koji drugi magičan broj, jer ako ne bude, morat će se okrenuti, vratiti do automobila i pokušati ponovno. Taj postupak ponavljaju mnogo puta iako znaju da se vrijeme sastanka približava i da - o, Bože, izgubili su još jedan posao zbog te sumanute bolesti. Prevalencija opsesivno-kompulzivnog poremećaja procjenjuje se na dva do tri posto; odnosno, procjenjuje se da pogađa jednu od četrdeset osoba, što čini više od šest milijuna Amerikanaca, u pravilu se pojavljuje u razdoblju [46] adolescencije ili rane odrasle dobi te ne pokazuje sklonost muškom ili ženskom spolu. Pretjerano i ritualizirano pranje ruku vjerojatno je najpoznatija prisilna radnja opsesivno-kompulzivnog poremećaja, no, opažaju se i brojne druge. Primjerice, pacijenti održavaju abecedni raspored sadržaja smočnice, opetovano provjeravaju jesu li vrata zaključana ili jesu li kućanski aparati isključeni, beskrajno provjeravaju jesu li nekome naudili
(svake minute odlaze pogledati usnulo dijete), izvode obrede tjeranja zla (pažljivo izbjegavaju pukotine na pločniku), neprestano dodiruju ili lupkaju određene predmete, nisu se sposobni oduprijeti brojanju (svakodnevno broje semafore koje prijeđu putem kući) ili čak pretjeruju u sastavljanju popisa. Opsesivno-kompulzivni poremećaj može se očitovati i u opsesijama vezanim za red i simetriju, odnosno, kao neodoljiva potreba da se srebrnina posloži na određeni način, ili opsesija gomilanja, pa osoba, primjerice, ne baca stare časopise i novine. Paradoksalno je da predavanje porivu za pranjem, provjeravanjem, brojanjem ili slaganjem, što pacijent čini uzaludno se nadajući da će taj užasan osjećaj nestati, ima suprotan učinak. Opsesivno-kompulzivni poriv ne jenjava kao svrbež. Štoviše, predavanje porivu pojačava osjećaj da nešto nije u redu. Kao da je um pogođen kroničnim svrbežom: što se više češete, to više svrbi. Osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem u svojim postupcima ne nalazi nimalo zadovoljstva. Po tome se opsesivnokompulzivni poremećaj znatno razlikuje od, primjerice, kompulzivnog kockanja ili kompulzivnog kupovanja. Iako i kompulzivni kockari i kompulzivni kupci nemaju sposobnost kontrole impulsa pa ne mogu odoljeti još jednom odlasku u trgovački centar ili još jednom dijeljenju u video-pokeru, ta im je neodoljiva aktivnost barem donekle zabavna. Suprotno tome, osoba s opsesivnokompulzivnim poremećajem užasava se pristizanja opsesivne misli te se stidi i osjeća nelagodu zbog svojega kompulzivnog ponašanja. Upušta se u postupke koje očajnički želi izbjeći, zbog toga što se nada da će tako spriječiti zamišljeni užas, ili zbog toga što je odupiranje porivu vodi u nepodnošljivu tjeskobu i mučnu opsjednutost neprestanim, intruzivnim porivima. Budući da opsesije ne može zanemariti, ne može se ni oduprijeti kompulzijama. Zbog toga se osjeća kao marioneta kojom upravlja okrutni lutkar - njezin vlastiti mozak. [47] Freud je vjerovao da je opsesivno-kompulzivni poremećaj odraz dubokih emocionalnih konflikata. Zbog toga se pacijentima, koji su potražili tradicionalnu psihijatrijsku terapiju za tu bolest, u pravilu govorilo da njihovi rituali ili opsesivne misli imaju korijene u seksualnim konfliktima i odražavaju, primjerice, potisnuto sjećanje na traumu iz djetinjstva. Sadržaj bolesti - zašto se jedna pacijentica ne može oteti misli da je aparat za kavu ostavila uključen, dok je druga opsjednuta kompulzijom za pranjem kvaka - doista može odražavati pacijentovu povijest. No, još uvijek nema bioloških objašnjenja zašto se opsesivnokompulzivni poremećaj kod jednog pacijenta očituje na jedan način, a kod
drugog pacijenta na posve drugačiji način. Nije poznat ni osnovni uzrok opsesivno-kompulzivnog poremećaja, iako je očito da genetika ima određenu ulogu. Sve do sredine šezdesetih godina dvadesetoga stoljeća, psihijatri i psiholozi smatrali su da na opsesivno-kompulzivni poremećaj nije moguće utjecati terapijom: pacijente nije moguće osloboditi njegove prisile. »Ljudi nisu znali što bi poduzeli s opsesivno-kompulzivnim poremećajem«, kaže klinički psiholog Michael Kozak, koji je u bolnici MCP Hahnemann u Philadelphiji devetnaest godina proučavao tu bolest i moguće oblike liječenja. »Pokušali su mnogo toga što nije dalo osobite rezultate, od elektrošokova i psihokirurgije do svih mogućih lijekova i klasične terapije razgovorom.« Međutim, potkraj šezdesetih i početkom sedamdesetih godina dvadesetoga stoljeća, psihijatrima se posrećilo: primijetili su da su se neki pacijenti, pogođeni kliničkom depresijom, oslobodili jednoga ili više opsesivno-kompulzivnih simptoma dok su uzimali triciklični antidepresiv klomipramin hidroklorid (Anafranil). Budući da klomipramin, između ostalih biokemijskih svojstava, snažno inhibira inaktivaciju neurotransmitera serotonina (slično Prozacu), istraživači su pretpostavili da bi podizanje razine serotonina u mozgu moglo ublažiti simptome opsesivnokompulzivnog poremećaja. Međutim, taj je pristup imao barem jednu manjkavost. Iako očito djelotvoran, klomipramin je »prljav« lijek s mnogim farmakološkim učincima pa se zbog toga povezuje s mnogim neugodnim nuspojavama. Taj je problem doveo do razvoja takozvanih selektivnih inhibitora ponovne pohrane serotonina (SSRI), kao što su Prozac, Paxil, Zoloft, Luvox i Celexa, koji specifično blokiraju iste mehanizme na koje klomipramin djeluje nespecifično: [48] posrijedi je molekularna crpka koja serotonin vraća u neurone iz kojih je oslobođen pa tako omogućuje da što više te tvari ostane u sinapsi. Doima se da su svi navedeni SSR1 jednako djelotvorni u liječenju opsesivno-kompulzivnih simptoma. Istraživanja započeta osamdesetih godina dvadesetoga stoljeća dokazala su da 60 posto pacijenata u određenoj mjeri reagira na svaki od njih, »te da je primijećeno povlačenje simptoma od 30 do 40 posto«, kaže Kozak. »Dakle, tim se lijekovima doista nešto postiže. Ali, budući da gotovo polovica pacijenata nije osjetila poboljšanje, a oni koji su ga osjetili i dalje trpe 60 posto svojih simptoma, pred nama je još dug put.« Otprilike u isto vrijeme kad su istraživači otkrili djelovanje klomipramina na opsesivno-kompulzivni poremećaj, Victor Meyer,
psiholog iz bolnice Middlesex u Londonu, počeo je razvijati ono što će biti priznato kao prva djelotvorna bihevioralna terapija za tu bolest. Godine 1966., na pet pacijenata s psihijatrijskog odjela bolnice iskušao je psihološku terapiju koja će u sljedećih dvadeset i pet godina biti u najširoj primjeni. Njegova terapija izlaganja i prevencije reakcije (ERP) sastojala se od izlaganja pacijenta otponcu koji je izazivao opsesivne misli i kompulzivno upuštanje u postupke olakšavanja distresa. Primjerice, Meyer bi pacijentici rekao neka izađe iz kuće, ali bi je spriječio u pokušaju da se vrati i provjeri je li štednjak ostao uključen. Ili bi joj naložio da dodirne sve kvake u određenoj javnoj zgradi, ali joj ne bi dopustio da potom opere ruke. Ili bi joj naložio da dodirne osušen ptičji izmet, ali joj je bi dopustio da opere ruke (barem ne odmah). Meyer je zabilježio znatno poboljšanje kod pacijenata koje je liječio izlaganjem i prevencijom reakcije. U Americi ju je prva počela primjenjivati Edna Foa, koja ju je dopunila podrobnim upitnikom sa svrhom otkrivanja pacijentove takozvane strukture straha slojeva emocija ispod opsesija. Pacijent je, u pravilu, u sklopu prve terapije izlaganja bio izložen otponcu kojega je smjestio nisko na ljestvici »subjektivnih jedinica distresa« (SUD). Potom je terapeut (tijekom seansi u ordinaciji) onemogućavao pacijentu da reagira na uobičajeni način - primjerice, da odjuri do umivaonika i opere ruke. Onemogućavanje može podrazumijevati mnoge postupke, od blagog usmjeravanja do fizičkog sputavanja pacijenta; od obazrivog uvjeravanja pacijenta da će vrlo vjerojatno ozdraviti ako posluša terapeuta, do zatvaranja dovoda vode u sobi pacijenta u bolnici za mentalne [49] bolesti. Izlaganje se izvodi i kod kuće, a pacijent se nastoji sam oduprijeti kompulzivnom porivu. Nije potrebno reći da pacijent u toj fazi može doživjeti iznimno jaku tjeskobu, koja većinom traje sat vremena ili duže. Međutim, u idealnom slučaju, pacijent u nastavku terapije počinje ovladavati svojim reakcijama i na ostale otponce na ljestvici, izazvana tjeskoba slabi i pacijent stječe sposobnost upravljanja svojim mislima i postupcima. No, terapija izlaganja i prevencije reakcije izaziva proturječja. Najčešći argument u prilog terapiji jest tvrdnja da se uspjeh bilježi kod tri od četiri pacijenta koji dovrše terapiju, jer se simptomi opsesivnokompulzivnog poremećaja smanjuju za 65 posto. Ali, iza izraza »koji dovrše« krije se minsko polje. »Nevolja je u tome što mnogi uopće ne žele pristati na takvu terapiju jer se plaše suočiti sa svojim opsesijama te biti spriječeni ostvariti kompulzije«, tvrdi Kozak. Tijekom suradnje s Ednom
Foom u Philadelphiji, gdje su razvili jedan od najboljih programa u Sjedinjenim Američkim Državama, otprilike 25 posto pacijenata odbilo je podvrgnuti se ijednoj seansi kad su ustanovili što obuhvaća. Ako su liječnici manje sposobni, stopa odbijanja može biti još viša. Neki liječnici manipuliraju stopom odustajanja tako što prilagođavaju pristupne kriterije: izvedu pokusno, blago izlaganje i prevenciju reakcije te odbiju pacijente koji to ne mogu podnijeti, pa njihovi rezultati izgledaju bolje. No, čak i tada odustane 10 do 30 posto pacijenata koji su pristali na terapiju. Osim toga, neki liječnici nedovoljno dobro ili nedovoljno mudro primjenjuju terapiju izlaganja i prevencije reakcije. »Često se i griješi jer neki terapeuti zlorabe metodu ili je provode brže no što pacijentima odgovara«, kaže dr. Iver Hand sa Sveučilišta Hamburga u Njemačkoj, pionir u tom području, koji je razvio svoju inačicu terapije izlaganja i prevencije reakcije. »Loše educiran terapeut vrlo lako počinje zlorabiti metodu.« U usporedbi s lijekovima, doima se da bihevioralna terapija dovodi do boljih rezultata kod pacijenata koji je mogu podnijeti. No, prikrivena statistika jasno je otkrila da terapija izlaganja i prevencije reakcije nije bila rješenje za milijune osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Takva je bila situacija kada sam, sredinom osamdesetih godina dvadesetoga stoljeća, ušao u to područje. Proučavanje opsesivnokompulzivnog poremećaja nije me toliko privuklo zbog psihologije, niti čak fiziologije. Privukla me je filozofija. Pretpostavio sam da bi opsesivnokompulzivni poremećaj mogao odškrinuti [50] vrata u zagonetku uma i mozga. Budući da su simptomi uglavnom toliko jasni da pacijenti mogu točno opisati kako se osjećaju, zaključio sam da ne bi trebalo biti teško ustanoviti mentalan, iskustven oblik bolesti. A, budući da je već i osamdesetih godina bilo sve jasnije da psihijatrijska bolest proizlazi iz funkcionalne neuroanatomije mozga, optimistično sam očekivao i da će biti moguće ustanoviti što se događa u mozgu oboljele osobe. I naposljetku, ego-distonična priroda bolesti upućivala je na zaključak da se mozak prepušta bolesti, ali je netaknuti um nastoji prevladati: događaji u mozgu i stanje uma bili su, barem djelomično, razdvojivi. Stoga se doimalo da je opsesivno-kompulzivni poremećaj savršeno područje za istraživanje tako dubokih pitanja kao što je pitanje jaza između uma i mozga te, napose, pitanje razlike između aktivne i pasivne mentalne aktivnosti: simptomi opsesivno-kompulzivnog poremećaja nisu ništa drugo doli produkti pasivnih moždanih mehanizama, ali pacijentovi pokušaji odupiranja kompulziji predstavljaju aktivan, mentalan napor.
Međutim, ono što me je najviše privuklo psihološkom liječenju opsesivno-kompulzivnog poremećaja bila je primamljiva mogućnost. Kognitivna terapija - oblik strukturirane introspekcije - već je bila u širokoj primjeni za liječenje depresije. Cilj je pomoći pacijentu da jasnije procjeni sadržaje svojih misaonih tokova, poučiti ga kako će opažati i ispravljati pogreške poimanja zvane »kognitivne distorzije«, koje karakteriziraju psihopatološko razmišljanje. Primjerice, uslijed takvog razmišljanja osoba polupunu čašu neće smatrati samo polupraznom, već i nepopravljivo manjkavom, zauvijek beskorisnom, konstitucionalno nesposobnom da ikada bude puna, ni za što drugo nego za baciti. Do sredine osamdesetih godina, kognitivna se terapija sve više koristila u kombinaciji s bihevioralnom terapijom za opsesivno-kompulzivni poremećaj, a doimala se i prirodno spojivom sa stajalištem usredotočene svjesnosti. Ako bih dokazao da je kognitivno-bihevioralni pristup prožet usredotočenom svjesnošću moguće primijeniti u cilju liječenja te bolesti i ako bi uspješnost terapije bila praćena promjenama u aktivnosti mozga, bio bi to veliki korak prema dokazivanju kauzalne djelotvornosti mentalne aktivnosti na živčane puteve. Stoga sam u veljači 1987. godine započeo sa skupnim terapijskim seansama za oboljele od opsesivno-kompulzivnog poremećaja, koji su se sastajali svakoga četvrtka poslijepodne, a uz to [51] sam i nastavio s istraživanjem moždanih anomalija koje čine temelj te bolesti i koje sam, s kolegama na Medicinskom fakultetu sveučilišta UCLA počeo istraživati 1985. godine. Jedan od prvih pacijenata u skupini bio je čovjek koji se nije mogao prestati prati. Njegovu su suprugu izluđivale njegove kompulzije pa je bila na rubu odluke da ga ostavi. Iako taj čovjek nije bio sposoban oduprijeti se porivu za pranjem, istodobno je bio i potpuno svjestan koliko je njegovo ponašanje patološko. Nakon otprilike godinu dana skupne terapije, potkraj jeseni, rekao je: »To je to. Dosta mi je. Ove zime neću se prepuštati kompulziji pranja. Ne želim još jednu zimu preživjeti s ranjavim, crvenim, ispucanim, suhim, bolnim rukama. Radije bih umro.« Ni članovi skupine ni ja do tada još nismo vidjeli takvu odlučnost. Tijekom sljedećih nekoliko tjedana dokazao je da je doista ustrajao u svojoj odluci. Pranje ruku sveo je na normalnu razinu i preživio zimu bez ispucalih ruku. Taj mi je slučaj neprestano bio na umu dok smo pronicali sve dublje u proučavanje neuroanatomije u pozadini opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Dvije godine prije proučavali smo depresiju te opazili (kao i mnoge druge skupine nakon nas) da mozgove pacijenata oboljelih od
depresije često karakteriziraju promjene u kortikalnoj aktivnosti zabilježene putem tomografije emisijom pozitrona (PET), neinvazivne tehnike snimanja kojom se mjeri metabolička aktivnost u mozgu. Opsesije smo počeli proučavati kad smo ustanovili da mnogi deprimirani pacijenti pate od intruzivnih, opsesivnih misli. Pojavilo se logično pitanje: koje moždane promjene karakteriziraju sam opsesivno-kompulzivni poremećaj? U mjesnim novinama objavili smo oglas sadržaja: »Muče li vas opetovane misli, obredi nad kojima nemate nadzor?«, koji je izazvao brojne odgovore. Tijekom sljedećih nekoliko godina, pedesetak osoba koje su odgovorile na oglas pozvali smo u Neuropsihijatrijski institut sveučilišta UCLA radi temeljite procjene mogućeg opsesivno-kompulzivnog poremećaja. U analizi nalaza PET-skeniranja dvadeset i četiri pacijenta, objavljenoj u nizu radova potkraj osamdesetih godina, odredili smo nekoliko moždanih struktura koje su u većini slučajeva sudjelovale u opsesivno-kompulzivnom poremećaju. U usporedbi s mozgovima članova kontrolne skupine, mozgovi naših dobrovoljaca s opsesivno-kompulzivnim poremećajem pokazivali su hipermetaboličku aktivnost u orbitofrontalnom korteksu, koji se [52] nalazi ispod prednje strane mozga, iznad i iza očiju (odatle potječe ime), kao što je prikazano na crtežu 1. na 53. stranici. Nalazi su otkrili i sklonost hiperaktivnosti u nucleusu caudatusu. Druga je skupina ustanovila da je kod pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem vrlo aktivna i srodna struktura prednje cingularne vijuge.
Crtež 1: bočni pogled na mozak otkriva neke od njegovih najvažnijih struktura, uključujući i one koje sudjeluju u opsesivno-kompulzivnom poremećaju. U »krugu opsesivno-kompulzivnog poremećaja«, neuroni koji se protežu od orbitofrontalnog korteksa i prednje cingularne vijuge do nucleusa caudatusa, pretjerano su aktivni te
stvaraju uporan osjećaj da nešto nedostaje.
Do 1990. godine, pet različitih istraživanja koja su provela tri različita istraživačka tima, dokazala su pojačani metabolizam u orbitofrontalnom korteksu kod pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, pa je ta struktura zaokupila našu pozornost. Pretražili smo literaturu u potrazi za funkcijama orbitofrontalnog korteksa (OFC) u normalnom ljudskom mozgu. Na prvu važniju smjernicu naišli smo u istraživanjima bihevioralnog psihologa E. T. Rollsa na Sveučilištu Oxford potkraj sedamdesetih i početkom osamdesetih godina dvadesetoga stoljeća (istraživanja su, s istim rezultatima, ponovili i mnogi drugi istraživači). U presudno važnom nizu pokusa, Rolls je sa svojim kolegama poučavao rezus [53] majmune kako će, kad god na monitoru opaze plavo svjetlo, lizanjem cjevčice u njihovu kavezu dobiti gutljaj soka crnog ribiza, njihova omiljenog napitka. Lizanje cjevčice u izostanku plavog svjetla nije imalo nikakav učinak. Majmuni su, kao dobri pavlovljanci, začas naučili lizati cjevčicu nakon opažanja plave boje. Pomoću elektroda smještenih u mozgovima tih bistrih životinja, Rolls je opazio da je orbitofrontalni korteks postao aktivan čim se upalilo plavo svjetlo. Potom je svojim dlakavim ispitanicima uputio drugačije signale: zeleno svjetlo značilo je sok, a plavo svjetlo značilo je slanu vodu, koja je majmunima iznimno neukusna (jer nisu blesavi). Kad su majmuni ugledali plavo svjetlo i, polizavši cjevčicu, dobili slanu vodu umjesto očekivanog soka, stanice orbitofrontalnog korteksa su pomahnitale i impulse počele odašiljati intenzivnije i u duljim »rafalima«, potpuno drugačije nego kad je cjevčica sadržala sok. Pa ipak, te stanice nisu reagirale kad su majmuni pili slanu vodu izvan konteksta istraživanja. Štoviše, spomenuta skupina stanica aktivirala se tek kad je boja prethodno povezivana sa sokom postala povezana s nečim neugodnim, ili čak ni sa čim. Doimalo se da je i izostanak očekivane nagrade bio dovoljan da potakne intenzivnu aktivnost stanica orbitofrontalnog korteksa. Očito je da se stanice orbitofrontalnog korteksa aktiviraju kad nešto pode naopako, što se dogodilo kad je doživljeno iskustvo (dobivanje slane vode) suprotno očekivanju (dobivanju soka crnog ribiza). Doima se da orbitofrontalni korteks, funkcionira kao detektor pogreške, odnosno, upozorava nas da nešto nije u redu - gutljaj slane vode za rezus majmuna je krajnje pogrešan, ako je očekivao sok crnog ribiza. Sjedinjavanje očekivanja i emocija dovodi do svojevrsnog neurobiološkog sustava za ustanovljavanje pogrešaka. Ako stanice orbitofrontalnog korteksa doista funkcioniraju kao
rudimentarni detektori pogreške, trebale bi se umiriti kad se očekivanje uskladi sa stvarnošću. I to je bio nalaz oksfordske skupine. Kad su majmuni naučili povezivati zelenu boju sa sokom, stanice orbitofrontalnog korteksa su se umirile, odašiljale impulse u kraćim i manje intenzivnim »rafalima« no što su ih odašiljale kad su ustanovile pogrešku u svojoj okolini. Iz tih sam istraživanja zaključio da reakcija detekcije pogreške u orbitofrontalnom korteksu može uroditi unutarnjim osjećajem da nešto nije u redu, te osjećajem da je to nešto potrebno ispraviti promjenom [54] ponašanja. Drugim riječima, reakcija detekcije pogreške može izazvati upravo onaj osjećaj koji opsjeda pacijente s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. To me je otkriće istinski uzbudilo jer je to bio prvi jasan pokazatelj fiziološkog značenja nalaza PET skeniranja koji su otkrivali hiperaktivnost orbitofrontalnog korteksa kod pacijenata s opsesivnokompulzivnim poremećajem: doimalo se da su njihovi putevi za detekciju pogreške bili neprimjereno stimulirani. Zbog toga su obasuti signalima da nešto nije u redu - ako ne slana voda umjesto voćnog soka, tada glačalo koje je ostalo uključeno ili bacil koji je promaknuo ribanju. Ako sustav za detekciju pogreški posvuda u okružju opaža da nešto nije u redu, pomahnita poput računalnog programa za provjeru pravopisa koji podcrtava svaku riječ u dokumentu. Intenzivno i uporno aktiviranje u orbitofrontalnom korteksu izaziva jak, instinktivan osjećaj da nešto nije u redu te da je potrebno nešto poduzeti - složiti limenke abecednim redoslijedom ili provjeriti jesu li kućanski aparati ostali uključeni - da bi se to ispravilo. Štoviše, razlog instinktivnom osjećaju straha kod osobe s opsesivno-kompulzivnim poremećajem jest izravna povezanost orbitofrontalnog korteksa (i srodnih struktura kao što je prednja cingularna vijuga) s centrima za instinktivan nadzor u mozgu. Tada nije ni čudo da poruka POGREŠKA! POGREŠKA! izaziva paniku od koje se grči želudac. Majmuni utišavaju svoje poruke o pogreškama tako što ispravljaju svoje reakcije: zbog varljivog plavog signala prestaju pijuckati te iskušavaju druge mogućnosti. Pitao sam se što je s oboljelima od opsesivnokompulzivnog poremećaja. Kako oni umiruju svoj poremećen sustav detekcije pogreške? Godine 1997., neka su inteligentno izvedena istraživanja proširila opis funkcija orbitofrontalnog korteksa i njegova susjeda, prednjeg cinguluma, kako bi temeljitije objasnila taj nejasan osjećaj straha. Istraživači sa Sveučilišta Iowe, na čelu s Antoineom Becharom i Antoniom Damasiom, zamolili su dobrovoljce da, sa četiri špila karata i 2000 dolara,
odigraju određenu kockarsku igru. Na svakoj je karti bio ispisan dobiven ili izgubljen iznos. Sve karte u prvom i drugom špilu donosile su veliki dobitak ili veliki gubitak od stotinu dolara, čime je simulirana situacija koju razumije svaki mudar ulagač: što je veći rizik, to je veći i dobitak. Karte trećeg i četvrtog špila donosile su gubitke i dobitke u iznosu od pedeset dolara - mali rizik, mali dobitak. Ali, špilovi su bili namješteni: karte su bile posložene tako da su one iz trećeg i četvrtog [55] špila u konačnici donosile dobitak. Drugim riječima, igrači koji su birali iz trećeg i četvrtog špila nakon nekog su vremena bili u prednosti. Gubici iz prvog i drugog špila nisu bili samo dvostruko veći, već i učestaliji, pa su se igrači nakon nekoliko rundi našli duboko u dugu. Igrač koji je iz prva dva špila birao više nego iz druga dva, gubio je doslovce sve. Normalni su dobrovoljci na početku igre birali iz sva četiri špila. Nakon nekog vremena počeli su iskazivati anticipatorne reakcije kožne provodljivosti neposredno prije no što bi izabrali kartu iz gubitničkih špilova. (Reakcije kožne provodljivosti bilježe se pomoću jednostavnih elektroničkih uređaja na površini kože i otkrivaju aktivnost žlijezda znojnica. Žlijezdama znojnicama upravlja autonomni živčani sustav, a razina njihove aktivnosti standardno je mjerilo uzbuđenja i tjeskobe - pa stoga i temelj detektora laži.) Reakcija kože događala se čak i ako igrač nije znao reći zašto ga prva dva špila čine napetim, ali je ipak počeo izbjegavati te špilove. Međutim, pacijenti s oštećenjem donjeg (ili ventralnog odnosno, »nižeg«) prefrontalnog korteksa igri su pristupili drugačije. Oni nisu iskazivali reakcije kožne provodljivosti neposredno prije izvlačenja karte iz riskantnih špilova, niti su ih izbjegavali. Štoviše, visokorizični špilovi privlačili su ih kao što okorjele kockare privlače igre s velikim ulozima, pa ih nisu naučili izbjegavati. Budući da su normalni dobrovoljci visokorizične špilove počeli izbjegavati i prije no što su mentalno artikulirali razlog, ali nakon što je njihova kožna reakcija otkrila napetost zbog tih špilova, Bechara i Damasio zaključili su da nešto u mozgu djeluje poput generatora intuicije. Zanimljivo je da su treći i četvrti špil počeli izbjegavati i oni normalni igrači koji nisu uspjeli shvatiti, ili barem artikulirati zašto ta dva špila neizostavno donose gubitak. Ispostavilo se da je intuicija, ili instinktivan osjećaj, pouzdaniji vodič od razuma. Osim toga, bila je i moćnija od razuma: polovica igrača s oštećenjem donjeg prefrontalnog korteksa (koje obuhvaća i orbitofrontalni korteks) naposljetku je otkrila zašto prva dva špila, na duže staze, dovode do gubitka, a druga dva do dobitka. No,
zapanjujuće je da su, usprkos tome, i dalje birali karte iz rizičnih špilova. Dakle, očito je da proces donošenja odluka nije isključivo razumski, već ima i emocionalnu komponentu. Doima se da oštećenje donjeg prefrontalnog korteksa pacijentima oduzima sposobnost [56] pristupa intuiciji. Uvidio sam da je to otkriće osobito važno jer odražava stanje pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, koji imaju suprotnu malfunkciju u istom području. Kod pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, kod kojih je donji prefrontalni korteks pretjerano aktivan, pojavljuje se jak, intruzivan osjećaj da nešto nije u redu, iako znaju da je sve u redu. Kod pacijenata koji su sudjelovali u istraživanju igrajući kockarsku igru, ta su područja bila oštećena te stoga nedovoljno aktivna; oni nisu naslućivali da nešto nije u redu, iako su razumski toga bili svjesni. Normalni sudionici naslutili su da nešto nije u redu, jer doista nije bilo, iako nisu znali zašto. Sve su to uvjerljivi dokazi sudjelovanja orbitofrontalnog korteksa u nastanku intuitivnog osjećaja »ovdje nešto nije u redu«. Drugo područje u kojemu je PET-skeniranjem ustanovljena pretjerana aktivnost bio je strijatum. Ta se struktura sastoji od dvije važne strukture za primanje informacija, nucleus caudatus i putamen, koje su, jedna pokraj druge, smještene duboko u jezgri mozga, tik ispred ušiju. Cijeli strijatum djeluje poput svojevrsnog sustava automatske transmisije: putamen djeluje kao mjenjač za motoričku aktivnost, a nucleus caudatus na sličan način služi mislima i emocijama. Strijatum kao cjelina prima neuronske informacije od mnogih drugih područja mozga pa je, po svojoj složenosti, nalik centrali najprometnijeg telekomunikacijskog sustava, jer signali neprestano pristižu i odlaze. Sva područja korteksa šalju živčane projekcije strijatumu, kao i dijelovi talamusa te moždanog debla, kako je prikazano na crtežu 2, na 58. stranici. No, osobito me je zainteresirao komunikacijski obrazac koji povezuje strijatum i korteks. Jedan niz neuronskih impulsa u strijatumu proizlazi iz prefrontalnog korteksa, osobito iz područja povezanih s planiranjem i izvršavanjem složenih ponašanja kao što je manipulacija mentalnim predodžbama. Mali skupovi projekcija koje čine ti došljaci iz prefrontalnog korteksa nazivaju se matrisomi. Matrisomi se, u pravilu, nalaze u blizini izrazitih mikroskopskih otočića na strijatumu, odnosno, striosoma. I striosomi primaju određene impulse iz prefrontalnog korteksa, osobito iz područja najtješnje povezanih s emocionalnim izražavanjem: orbitofrontalni korteks i prednji cingularni korteks. PET skeniranjem
ustanovljeno je da su upravo te kortikalne strukture pretjerano aktivne kod osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. No, primarni impulsi koje primaju ti striosomi potpune su [57] suprotnosti misaonom, racionalnom prefrontalnom korteksu: striosomi su zasuti i porukama iz limbičkog sustava. Limbički sustav obuhvaća strukture koje imaju važnu ulogu u emocionalnim reakcijama mozga, napose strahu i užasu. Doima se da strah proizlazi iz amigdale, jezgre limbičkog sustava. Amigdala striosomskim otočićima šalje najjače projekcije. Strijatum, a osobito nucleus caudatus, stoga možemo promatrati kao neuronski mozaik razuma i strasti. Nalazi se točno na stjecištu poruka kognitivnog sadržaja (koje šalju matrisomi, a primaju ih iz racionalnog prefrontalnog korteksa) i poruke prožete emocijama (iz striosoma, stjecištima informacija iz limbičkog sustava). Jukstapozicija striosoma i matrisoma stoga se doima
Crtež 2: Stanice nucleusa caudatusa, poznate kao tonički aktivni neuroni (TAN), često se nalaze između striosoma i matrisoma. Striosomi su područja u kojima informacija iz amigdale, dijela mozga koji obraduje emocije, stiže u nucleus caudatus; matrisomi su nakupine aksonskih završetaka u kojima informacije iz mislećeg, logičkog cerebralnog korteksa stižu u nucleus caudatus. Zahvaljujući svojem položaju, tonički aktivni neuroni mogu povezati emociju i misao. Aktiviraju se u karakterističnom obrascu kada mozak pojmi nešto s pozitivnim ili negativnim emocionalnim značenjem. Kognitivnobihevioralnom terapijom moguće je promijeniti reakciju tonički aktivnih neurona na otponce opsesivno-kompulzivnog poremećaja. [58]
vrlo pogodnom za interakciju emocija i misli. Budući da striosomi projekcije primaju ponajprije iz emocionalnih centara limbičkog sustava, a matrisomi primaju projekcije iz viših kognitivnih centara prefrontalnog korteksa, zajedno čine savršen mehanizam povezivanja poruka srca s
porukama uma. Sredinom devedesetih godina dvadesetoga stoljeća, istraživači su otkrili podskup visoko specijaliziranih živčanih stanica koje pomažu shvatiti kako mozak povezuje razum i emocije. Te se stanice nazivaju tonički aktivni neuroni (TAN) i često se nalaze na stjecištu striosoma i matrisoma, što je otkrila Ann Graybiel sa svojim kolegama iz Tehnološkog instituta Massachusettsa. Tonički aktivni neuroni stoga su u savršenom položaju za povezivanje informacija iz obiju struktura, a posredno i iz intenzivno strastvenog limbičkog sustava te izrazito racionalnog prefrontalnog korteksa. Tonički aktivni neuroni dramatično reagiraju na vidni ili slušni podražaj koji je, putem bihevioralnog uvjetovanja, povezan s nagradom. Na temelju tog otkrića, tim Ann Graybiel pretpostavio je da tonički aktivni neuroni imaju središnju ulogu u bihevioralnim reakcijama na nagovještaje dolazeće nagrade. Nizom pokusa na makaki majmunima, znanstvenici s Tehnološkog instituta Massachusettsa ustanovili su da su se stope aktiviranja tonički aktivnih neurona promijenile kada je nekoć neutralan signal povezan s nagradom. Recimo, primjerice, da vizualni signal kao što je bljeskanje svjetlosti znači da će majmun dobiti nagradu (sok) ako iskaže jednostavnu bihevioralnu reakciju (poliže žlicu). Kada tonički aktivni neuroni naslute moguću nagradu, najprije zastanu, a tada počnu brže odašiljati impulse. No, tonički aktivni neuroni ne odgovaraju na svjetlosni signal ako ga majmun nije naučio povezivati s nagradom. Kad majmunov mozak nauči prepoznavati nagradu, tonički aktivni neuroni odašilju impulse u karakterističnom obrascu. Strijarum je stoga, zahvaljujući svojim tonički aktivnim stanicama, sposoban povezivati nagrađeno ponašanje s određenim signalima. Budući da tonički aktivni neuroni mogu brzo dati znak za promjenu bihevioralne reakcije ovisno o značenju podražaja (»To svjetlo znači sok!«), mogu služiti kao svojevrstan mehanizam skretnice i preusmjerivati tok informacija kroz strijarum tijekom učenja. Kao što sam već spomenuo, cijeli strijatum djeluje kao automatski mjenjač: putamen izmjenjuje motoričke aktivnosti, a [59] nucleus caudatus izmjenjuje misli i emocije. Različiti obrasci regulacije u strijatumu mogli bi stoga imati presudno važnu ulogu u ustanovljavanju obrazaca motoričkih te kognitivnih i emocionalnih reakcija na okružje. Takvi obrasci reakcija nisu ništa drugo doli navike. Štoviše, Graybielova je dokazala da strijatum može imati presudno važnu ulogu u razvoju navika. Možemo pretpostaviti da tonički
aktivni neuroni čine temelj usmjeravanju informacija kroz strijatum, te njegovoj ulozi u nastanku navika. Doima se da izraziti signali iz okružja, povezani s različitim emocionalnim značenjima, izazivaju različite bihevioralne i kognitivne reakcije jer tonički aktivni neuroni preusmjeravaju izlazne informacije iz strijatuma. Stoga tonički aktivni neuroni mogu služiti kao temelj razvoja novih obrazaca aktivnosti u strijatumu. I što je najvažnije, tonički aktivni neuroni mogli bi biti presudno važni za razvijanje novih bihevioralnih vještina u kognitivno-bihevioralnoj terapiji. U neurološkom smislu, mogli bismo reći da kognitivnobihevioralna terapija poučava usmjereno mijenjati reakcijske mogućnosti tonički aktivnih neurona. To je presudno važno. Takva terapija poučava ljude kako mogu snagom volje mijenjati reakcijske navike koje su u njihovim mozgovima programirali tonički aktivni neuroni. U slučaju opsesivno-kompulzivnog poremećaja, takva terapija poučava pacijente drugačijem tumačenju okružja i voljnom mijenjanju automatskih bihevioralnih odgovora na uznemirujuće osjećaje. Ako se to ponavlja dovoljno često, nova reakcija - nov bihevioralni rezultat - trebala bi postati navika. Zaključio sam da bi ključ uspjeha bihevioralne intervencije u slučaju opsesivno-kompulzivnog poremećaja moglo biti poučavanje strijatuma novim regulacijskim obrascima. Usporedba sa skretnicom osobito je pogodna u kontekstu onoga što smo otkrili o dva izlazna puta strijatuma: izravnom i neizravnom. Neizravni put teče zaobilazno, od strijatuma kroz globus pallidus do nucleusa subthalamicusa, natrag u globus pallidus te naposljetku u talamus i korteks. Izravni put teče kroz globus pallidus, a zatim ravno u talamus i natrag u korteks. Presudna razlika jest u tome što izravan put pruža aktivacijski signal talamusu, dok neizravni put pruža inhibitorni signal. Stoga izravan i neizravan izlazni put iz strijatuma imaju suprotno djelovanje. Izravan put u pravilu aktivira korteks, a neizravan put ga umiruje. Strijatalna skretnica određuje kojim će putem teći živčani impulsi. Prisjetimo se da strijatum prima impulse iz cijeloga korteksa, [60] s time da nucleus caudarus specifično prima intenzivne impulse iz prefrontalnih područja. Impulsi iz prefrontalnog područja obuhvaćaju impulse iz orbitofrontalnog korteksa i cingularnog kruga za detekciju pogreške. Krug koji obuhvaća orbitofrontalni korteks i njegove veze s bazalnim ganglijima, Lew Baxter, moj dugogodišnji kolega sa sveučilišta UCLA,
1992. godine nazvao je »krugom zabrinutosti«. Danas se često naziva »krugom opsesivno-kompulzivnog poremećaja«. Ako taj krug pravilno funkcionira, posljedica je fino usklađeni mehanizam koji može precizno modulirati orbitofrontalni korteks i prednji cingulum, podešavajući intenzitet kojim talamus aktivira ta područja. Ako je ta modulacija neprimjerena, kao u slučaju opsesivno-kompulzivnog poremećaja, detektor pogreški u orbitofrontalnom korteksu i prednjem cingulumu može biti pretjerano aktivan te zaglavljen u obrascu opetovanog aktiviranja. To rada snažnim osjećajem da nešto nije u redu, praćenim kompulzivnim pokušajima ispravljanja pogreške. Malfunkcija kruga opsesivnokompulzivnog poremećaja, koju je naša skupina na sveučilištu UCLA ustanovila kod pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, stoga ima smisla. Ako je narušena fina ravnoteža izlaznih impulsa kroz izravne i neizravne puteve iz bazalnih ganglija, orbitofrontalni korteks može zaglaviti u stanju »POGREŠKA! POGREŠKA!«. Ako strijatum funkcionira normalno, usmjerava mnoštvo raznih informacija o okružju koje mu pristižu iz korteksa i aktiviraju ono što je Ann Graybiel nazvala »odsječci spektra djelovanja«. Ti odsječci pomažu oblikovati »koordinirano, sekvencijalno motoričko djelovanje« i razviti »struje misli i motivacije«. Tako i najmanja informacija, primjerice, osjećaj mjenjača u ruci, može potaknuti složeno ponašanje, odnosno, niz pokreta stopala na kvačilu i pokreta ruke na mjenjaču. No, nalazi PET skeniranja pokazali su da strijatum kod pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem ne funkcionira ni približno normalno. Neprimjereno regulira protok informacija, što dovodi do znatno pretjerane aktivnosti u orbitofrontalnom korteksu. Doima se da je intruzivan, uporan osjećaj da nešto nije u redu zapravo posljedica kronične aktiviranosti (ili neprimjerene neaktiviranosti) neurona u orbitofrontalnom korteksu, prouzročene problemom regulacije, zbog kojega izravan izlazni put dominira nad neizravnim. Opaženo je da strijatum - napose nucleus caudatus - kod opsesivnokompulzivnog poremećaja nepravilno obavlja funkciju [61] regulacije. Postao je nalik automobilskom mjenjaču koji ne uspijeva prebaciti brzinu. Mozgovi većine ljudi automatski mijenjaju brzine, dok mozgovi pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem imaju ručni mjenjač. Zbog toga se doima da je izravan put zaglavio u »otvorenom« položaju. To je ono što sam nazvao »moždanim zaporom«: mozak ne može prijeći na sljedeću misao i njoj svojstvena ponašanja. Zbog toga se neprestano pojavljuju
prastari evolucijski porivi poput pranja i provjeravanja moguće opasnosti te stvaraju osjećaj svladanosti tim osjećajima i porivima. Osjećaj »zaglavljenosti u brzini«, koji se često očituje kao potreba za stvaranjem reda, također objašnjava zašto osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem tako teško mijenja kompulzivno ponašanje te zašto promjena iziskuje tako usredotočen i nerijetko golemi napor. Lijekovi koji onemogućuju ponovnu pohranu serotonina u neuronima mogu pomoći tako što barem djelomično smanjuju intenzitet kompulzivnih poriva, vjerojatno zbog toga što pomažu uravnotežiti protok informacija kroz izravan i neizravan put. Treće područje mozga koje sudjeluje u opsesivno-kompulzivnom poremećaju jest prednja cingulama vijuga, koja također šalje projekcije striosomima nucleusa caudatusa. Cingulama vijuga nalazi se iza i iznad orbitalnog korteksa i povezana je s moždanim centrima koji upravljaju utrobom i srcem. Ta je struktura vjerojatno odgovorna za izazivanje osjećaja stezanja želuca kod osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, koje osjećaju da će im se dogoditi nešto strašno ako se ne pokore kompulziji, primjerice, ako propuste po volanu lagano udariti deset (ili stotinu!) puta prije nego što pokrenu motor. Pretpostavlja se da prednji cingulum pojačava dubok unutarnji osjećaj tjeskobe i straha. *** Dok je naša skupina na sveučilištu UCLA proučavala krug opsesivno-kompulzivnog poremećaja, jedno istraživanje na drugom kraju zemlje potvrdilo je naša otkrića. Istraživači iz Opće bolnice Massachusettsa (MGH) pod vodstvom Scotta Raucha primijenili su tomografiju emisijom pozitrona (PET) i funkcionalnu magnetsku rezonanciju (fMRI) da bi izmjerili protok krvi u mozgovima osamnaest osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Uredili su okružje kojemu je svrha bila uznemiriti pacijente: kad se pacijent smjestio u PET skener, istraživači su pokraj njega stavili prljavu rukavicu ili neki drugi predmet koji je služio kao [62] otponac opsesivno-kompulzivne reakcije. Pacijentova razina tjeskobe znatno se povisila. Godine 1994. i 1996., MGH istraživačka skupina objavila je da je PET skeniranjem te funkcionalnom magnetskom rezonancijom istodobno zabilježeno i značajno pojačanje cerebralne aktivnosti u orbitofrontalnom korteksu, prednjoj cingularnoj vijuzi i u nucleusu caudatusu - odnosno, upravo u onim strukturama u kojima smo mi na sveučilištu UCLA PET skeniranjem ustanovili hipermetaboličku aktivnost. Promatrajući nalaze skeniranja, gotovo da ste
mogli vidjeti kako mozak očajnički odašilje poruku »POGREŠKA! POGREŠKA!«, odnosno, signalizira da nešto strahovito nije u redu. Zaključak je bio jasan: kad opsesivno-kompulzivni porivi postanu intenzivniji zbog izloženosti otponcu kao što je prljav predmet, krug koji povezuje te tri moždane strukture postaje aktivniji. Moždane anomalije u pozadini opsesivno-kompulzivnog poremećaja bile su sve jasnije. Malfunkcije su usredotočene na krug u orbitofrontalnom korteksu, koji obuhvaća krugove za »signalizaciju pogreške«, i bazalne ganglije, koji djeluju poput automatskog mjenjača ili skretnice. Krug odgovoran za otkrivanje nečega pogrešnog u okružju, smješten u orbitofrontalnom korteksu, kod opsesivno-kompulzivnog poremećaja postaje neprimjereno i kronično aktiviran, vjerojatno zbog toga što malfunkcija u regulacijskoj funkciji nucleusa caudatusa omogućuje neprekidnu stimulaciju prefrontalnog korteksa. Posljedica je obrazac intruzivnih, upornih misli i osjećaja da nešto nije u redu ili da je nešto vrlo opasno. Veze između orbitofrontalnog korteksa, prednjeg cinguluma i nucleusa caudatusa mogu omogućiti da taj krug postane samoodrživ, zbog čega ga je teško prekinuti - što može posvjedočiti svaka osoba s opsesivnokompulzivnim poremećajem. Posljedica je održavanje misli i poriva koje stvara opsesivnokompulzivni poremećaj. Činjenica da te anomalije u suštini ne utječu na superiorna prefrontalna područja, a time i na više kognitivne funkcije, odgovara ego-distoničnoj prirodi opsesivnokompulzivnih intruzivnih misli i poriva - odnosno, činjenici da ih pacijent doživljava kao strane svojem osjećaju jastva i nevezane za prirodni tok njegove struje svijesti. *** To neurobiološki utemeljeno viđenje opsesivno-kompulzivnog poremećaja zapravo i nije naprečac osvojilo psihijatriju. Početkom devedesetih godina dvadesetog stoljeća, na konferenciji o [63] anksioznim poremećajima, plakatom sam izložio svoja najnovija otkrića o mehanizmima u pozadini opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Prišla mi je jedna od vodećih stručnjakinja za bihevioralnu terapiju i pogledala plakat. Odmjerivši me od glave do pete, procijedila je: »Vaša zamisao u tome da mozak prouzrokuje opsesivno-kompulzivni poremećaj krajnje je besmislena!« »Pa, ako uzrok nije u mozgu«, odvratio sam, »gdje bi mogao biti?« »Ja ću vam reći što je uzrok opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Pokušajte ne misliti na ružičastog slona. Možete li?« Ne čekajući odgovor, nastavila je: »Eto! To je uzrok opsesivno-kompulzivnog poremećaja« - i
otišla. Srećom, takve reakcije nisu bile pravilo, već iznimka, a pretjerana aktivnost moždanih krugova u pozadini opsesivno-kompulzivnog poremećaja, koju su osim nas otkrivali i drugi znanstvenici, nudila je tračak nade za pacijente. Budući da su evolucijski najmlađi (dakle, najrazvijeniji) prefrontalni dijelovi mozga gotovo u potpunosti pošteđeni opsesivnokompulzivnog poremećaja, pacijentova suštinska sposobnost rasuđivanja i osjećaj identiteta uvelike su netaknuti. Stoga sam zaključio da bismo njima mogli pružiti ulogu u terapiji. Budući da je znanost u velikoj mjeri otkrila moždane anomalije u pozadini opsesivno-kompulzivnog poremećaja, bio sam spreman za sljedeći korak. Odlučio sam pronaći terapijski postupak koji bi izmijenio metaboličku aktivnost okrivljene trijade: orbitoprefrontalnog korteksa, prednje cingularne vijuge i nucleusa caudatusa. Slutio sam da bi uspješan terapeutski pristup morao poboljšati regulacijsku funkciju nucleusa caudatusa, kako bi krug zabrinutosti bio umiren, a pacijent sposoban oduprijeti se opsesivno-kompulzivnim porivima. Do sredine 1987. godine, svakog četvrtka poslijepodne, od 16:30 do 18 sati, na drugom katu Neuropsihijatrijskog instituta, predvodio sam skupnu terapiju za osam do deset pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Iako su bihevioristi primjenjivali djelotvoran pristup liječenju bolesti koja se prije 1966. godine smatrala neizlječivom (uvelike zbog toga što su psihoanalitički pokušaji liječenja u pravilu imali krajnje loše rezultate), nisam bio spreman u cijelosti prihvatiti terapiju izlaganja i prevencije reakcije. Užasavao sam se intenzivnog stresa koji je izazivala kod mnogih pacijenata; jednostavno nisam mogao zamisliti da odvlačim pacijente u javne zahode, prisiljavam ih da rukama brišu zahodske daske, a tada im onemogućavam pranje ruku. A [64] budući da su iskusni liječnici već procijenili (barem u nešto iskrenijim razgovorima) da najmanje 25 do 30 posto pacijenata odbija ili nije sposobno podvrgnuti se terapiji izlaganja i prevencije reakcije, znao sam da takva terapija, sama po sebi, nikada ne bi mogla biti konačan odgovor za opsesivno-kompulzivni poremećaj. No, iznad svega, užasavao sam se toga što je terapija izlaganja i prevencije reakcije pacijente činila potpuno pasivnima. Filozofija biheviorizma i njegov pristup terapiji uznemirili su me i na filozofskoj razini. Bihevioristi su prihvatili samo one terapeutske tehnike koje bi se mogle primijeniti i u dresuri životinja. Na to su bili iznimno ponosni jer su smatrali da je njihov pristup zbog toga
»znanstveniji«. Ali, ja sam ustuknuo pred njim. Nisam vjerovao da bihevioristički pristupi mogu biti korisni, ili čak nužni za pacijente pogođene teškim oblikom opsesivno-kompulzivnog poremećaja, osobito u prvim stadijima liječenja. Bio sam uvjeren da je vrijeme za iskušavanje drugačijeg pristupa kod pacijenata sposobnih za voljnu, samousmjerenu aktivnost, na samom početku ili nakon rješavanja najtežih simptoma. Do kraja 1987. godine moja je skupina dobro napredovala pa sam odlučio izdvojiti korisne elemente biheviorističke terapije - koje bih mogao primijeniti kao dio samousmjerene terapije - i povezati ih s jedinstveno ljudskim značajkama koje bi odlučna, svjesna osoba mogla primijeniti u sklopu liječenja. Moja je odluka dobrim dijelom odražavala promjenu koja se u mojem osobnom životu odigrala u ljeto prethodne godine. U kolovozu 1986. godine nastavio sam sa svakodnevnom praksom budističke meditacije usredotočene svjesnosti, s kojom sam započeo 1975. godine, ali sam je 1979. godine napustio. Tijekom tih godina bio sam pod snažnim utjecajem knjige Bit budističke meditacije (The Heart of Buddhist Meditation) budističkog redovnika Nyanaponike There, podrijetlom Nijemca. U toj je knjizi Nyanaponika osmislio izraz gola pozornost. U uvodu je zapisao da je ta mentalna aktivnost jasna i usredotočena svijest o onome što se događa nama i u nama u susljednim trenucima opažanja. »Golom« se naziva zato što je usredotočena isključivo na gole činjenice opažanja kako ih poima pet tjelesnih osjetila ili um... bez reagiranja putem postupaka, govora ili mentalnih komentara koji mogu proizlaziti iz subjektivnih doživljaja (sklonosti, nesklonosti i [65] slično), prosuđivanja ili promišljanja. Ako se tijekom tog vremena, kraćeg ili dužeg, ovisno o praksi gole pozornosti, u umu pojavi takav komentar, posrijedi je plod gole pozornosti pa ga se ne tjera niti slijedi, već ga se, nakon kratke mentalne zabilješke, pušta da ode. Gola pozornost, ključ budističke meditacije, čin je promatranja vlastitih iskustava u ulozi smirenog, bistroumnog promatrača. »Usredotočena svjesnost svodi se na puko mentalno registriranje opaženoga«, zapisao je Nyanaponika. Metoda za postizanje toga cilja, koju je razvio Nvanaponikin učitelj meditacije, Burmanac Mahasi Sayadaw, naziva se »vođenje mentalnih bilješki«. Posrijedi je pozorno bilježenje opaženih činjenica u cilju razvijanja mentalne sposobnosti gole pozornosti.
Stoga mi je usredotočena svjesnost bila na umu kad sam u veljači, s nekoliko kolega sa sveučilišta UCLA, okupio skupinu pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Isprva smo se držali unutar tradicionalnog okvira kognitivno-bihevioralne terapije te pacijente poučavah ispravljanju prethodno opisanih kognitivnih distorzija. Ali, time nisam bio zadovoljan. Kognitivan je pristup sasvim u redu u slučaju depresije, koja doista obuhvaća kognitivne distorzije koje je potrebno ispraviti (»Nije istina da me svi mrze; vole me... «) i ispravljanje doista pomaže. No, to ne funkcionira u slučaju opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Poučavah pacijenta da govori: »Moje ruke nisu prljave« zapravo je ponavljanje onoga što pacijent već zna. Kod opsesivnokompulzivnog poremećaja problem nije u tome da pacijent ne zna da su mu ruke čiste, već u tome što ga opsesija prljavštinom muči sve dok ne popusti i opere ruke - još jednom. Kognitivna distorzija jednostavno nije intrinzičan dio te bolesti; pacijentica u osnovi zna da njezina majka neće umrijeti strahovitom smrću ako ona toga dana propusti prebrojiti limenke u svojoj smočnici. Problem je u tome što osjeća suprotno. Doimalo se da kognitivnoj terapiji nedostaje ono što je potrebno pacijentima s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, pa sam pribjegao nečemu drugom. Povratak meditaciji uvjerio me je da bi najbolji način liječenja opsesivno-kompulzivnog poremećaja trebao obuhvaćati pristup povezan s pojmom usredotočene svjesnosti. Smatrao sam da bih pacijentima mogao pomoći da simptom opsesivno-kompulzivnog poremećaja dožive bez emocionalnih [66] reakcija na nelagodu, odnosno, da uvide kako je i najjači opsesivno-kompulzivni poriv tek očitovanje anomalije u moždanim putevima, te da bih tako mogao postići izniman terapeutski učinak. Što bi pacijenti taj osjećaj više doživljavali neosobno, kakav i jest, to bi manje reagirali emocionalno ili ga shvaćali zdravo za gotovo. Tada ih ne bi svladavao osjećaj da se moraju pokoriti opsesiji i bili bi sposobniji ostvariti ono što su intelektualno znali: da opsesija nema smisla. Odgovarajuća kognitivna svjesnost bila je prisutna: pacijenti su, u racionalnom, mislećem dijelu svojega uma, u pravilu znali da nema smisla deset puta provjeravati pećnicu prije odlaska od kuće. Pacijenti bi se trebali usredotočiti na zdrave emocije kako bi ojačali taj uvid i djelovali u skladu s njim. To će zahtijevati ustrajan trud, a redovitost prakse bit će presudno važna. Pitao sam se bi li primjena usredotočene svjesnosti mogla pomoći postizanju toga cilja? Bi li praksa usredotočene svjesnosti i sustavnog
mentalnog bilježenja (što ljudi čine tijekom meditacije) pacijentima s opsesivno-kompulzivnim poremećajem mogla pomoći da u trenutku budu svjesni pojave simptoma u svijesti kako bi odvratili pozornost od tih intruzivnih misli i osjećaja te je usmjerili adaptivnijim ponašanjima? Doimalo se vrijednim istražiti može li promatranje vlastitih osjeta i misli smirenom jasnoćom vanjskog promatrača ojačati sposobnost odupiranja opsesivno-kompulzivnim mislima. Nisam se zavaravao da će biti lako. Mentalno registriranje svake pojedine opsesije i kompulzije, te prepoznavanje svake misli ili poriva s malo ili nimalo temelja u stvarnosti zahtijevat će velik napor volje. Neće biti dovoljno jednostavno površno priznati pojavu takvoga simptoma. Takva je površna svjesnost suštinski automatska, i čak (gotovo) nesvjesna. Suprotno tome, usredotočena svjesnost postiže se isključivo svjesnim nastojanjem. Posrijedi je razlika između trenutačnog »Ah, eto opet tog osjećaja da ponovno moram prebrojiti limenke« i uvida »Moj mozak stvara još jednu opsesivnu misao. Kako je osjećam? Kako reagiram? Ima li taj osjećaj smisla? Zar zapravo ne znam da je lažan?« Pacijentima u svojoj skupini počeo sam pokazivati njihove nalaze PET skeniranja kako bih im dokazao da je neravnoteža u njihovim mozgovima uzrok opsesivnih misli i kompulzivnih ponašanja. Neki su u početku bili uplašeni saznanjem o anomalijama vlastitoga mozga. No, s vremenom su shvatili, osobito uslijed [67] terapije, da su više od sive tvari svojega mozga. Kad je pacijentica Dottie (žena opsjednuta brojevima 5 i 6) uskliknula: »To nisam ja; to je moj opsesivno-kompulzivni poremećaj!«, sinulo mi je: što bi bilo kada bih svoje pacijente uspio uvjeriti da bi svojim reakcijama na opsesivno-kompulzivne misli mogli doista izmijeniti svoje mozgove? Razvio sam radnu hipotezu da bi mentalno vođenje bilješki moglo biti klinički djelotvorno i odlučio uvesti meditaciju usredotočene svjesnosti na kliniku za opsesivno-kompulzivni poremećaj. Mentalno vođenje bilješki za mene je postalo »preimenovanje« osjećaja koji prati opsesivno-kompulzivni poremećaj. To će biti prvi korak buduće metode četiri koraka. Odbacivši standardnu metodu izlaganja i prevencije reakcije, zamolio sam pacijente da opišu svoje simptome i situacije u kojima se pojavljuju. Tada sam im objasnio kako je, primjerice, osjećaj da su vrata otključana sam po sebi poremećaj te da smo pomoću tehnika snimanja mozga razlog pronašli u biokemijskoj neravnoteži u mozgu. Svojim pacijentima nikada nisam rekao da će poriv nestati ako mu se jednostavno
odupru. Umjesto toga, naglasio sam koliko je važno da što prije i što jasnije prepoznaju pojavu opsesivno-kompulzivnih simptoma - te da nije dovoljno tek prepoznati pojavu opsesivne misli ili kompulzivnog poriva koji zahtijeva ostvarenje, već je potrebno točno prepoznati svaki pojedini osjećaj. Čim im misao o prljavim rukama privuče pozornost, savjetovao sam im da pomoću usredotočene svjesnosti pojačaju svijest o činjenici da zapravo i ne misle kako bi trebali oprati ruke, već da sami sebi kažu kako je posrijedi tek upad opsesivne misli. Pacijent bi sam sebi rekao: »To nije poriv za pranjem; ta neželjena misao i neugodan osjećaj prouzročeni su problemom u moždanim putevima. Ili, ako bi osjetio kompulziju da provjeri jesu li vrata zaključana, pacijent bi je trebao promatrati kao posljedicu neugodnog kompulzivnog poriva, a ne kao istinsku potrebu za provjeravanjem jesu li vrata zaključana. Pacijentima sam neprestano ponavljao da je osjećaj sumnje lažna poruka prouzročena zaglavljenim sustavom prijenosa u mozgu. Da bi te misli i porive što jasnije prepoznali kao simptome opsesivno-kompulzivnog poremećaja, poučavao sam ih voditi mentalne bilješke u stvarnom vremenu, kako bi pokrenuli struju usredotočenog praćenja onoga što osjećaju. To im je omogućilo da zadrže racionalno viđenje intruzivnih misli i poriva te da se odupru automatskim [68] kompulzivnim reakcijama, odnosno, destruktivnim kompulzivnim ritualima. Odbijajući prihvatiti opsesivne misli i kompulzivne poremećaje onakvima kakvi se doimaju, te prepoznavanjem njihove neutemeljenosti i pogrešnosti, pacijenti su načinili prvi korak prema ozdravljenju. Ako redovito preimenuju negativne osjećaje opsesivno-kompulzivnog poremećaja, oni više nisu neugodni na isti način: razumijevanje njihove istinske prirode pacijentima pruža osjećaj nadzora i čak slobode. Prepoznajući svoje misli i porive kao očitovanja zdravstvenog poremećaja, pacijenti se odlučno i kognitivno prestaju poistovjećivati s doživljajem koji prodire u njihovu struju svijesti. Tjedan dana nakon što su svoje simptome počeli prepoznavati kao očitovanja patoloških procesa u mozgu, pacijenti su izjavili da se osjećaju bolje, da više nisu u vlasti bolesti i da osjećaju kako mogu poduzeti nešto. Znao sam da sam na pravom putu. Nalazi PET skeniranja do tada su već jasno pokazali hipermetaboličku aktivnost u orbitofrontalnom korteksu pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Jednoga dana, nekoliko mjeseci nakon osnivanja skupine, kod sebe sam imao nekoliko običnih, crno-bijelih PET snimaka. Jedan me je pacijent upitao: »Doktore, možete li mi reći zašto me to prokletstvo
neprestano muči - zašto ne prestane?« Pogledao sam ga. »Želite znati zašto ne prestane?«, upitao sam. »Pokazat ću vam zašto ne prestaje. Pogledajte ovu snimku. Vidite li ovu tamnu točku u mozgu? To je razlog: to znači da je ovo područje mozga pretjerano aktivno kod ljudi s opsesivnokompulzivnim poremećajem. Zbog toga taj neugodan osjećaj ne prestaje.« Kao da mu je zasvijetlila žaruljica u glavi - zapravo, u glavama svih pacijenata. U tom je trenutku nastao drugi od četiri koraka - pripisivanje. Kad god bi mi pacijent rekao da ga muči opsesija, odgovorio bih mu tumačenjem razloga: ispisao sam snimke PET skeniranja u boji te pacijentima pokazao neuroanatomski temelj njihovih simptoma. »Ovo je razlog zbog kojega morate prati ruke, provjeravati ili brojiti«, rekao sam držeći fotografski dokaz u ruci. Pripisivanje opsesivno-kompulzivnih osjećaja poremećaju moždane funkcije bilo je pomak koji nam je omogućio da prekoračimo puko prepoznavanje. Kognitivne tehnike koje pacijente samo poučavaju prepoznavati opsesivno-kompulzivne simptome kao neutemeljene i iskrivljene - što se naziva kognitivnim restrukturiranjem - slabo djeluju na opsesivno-kompulzivni poremećaj. [69] Preimenovanje je u suštini bilo tek oblik kognitivnog restrukturiranja. Pripisivanje je zakoračilo dalje: prepoznavši intruzivnu misao ili snažan poriv kao simptom opsesivno-kompulzivnog poremećaja, pacijent ih potom pripisuje pogrešnim porukama prouzročenim bolešću mozga te tako utvrđuje spoznaju da to nije njegovo istinsko »jastvo«. Nadao sam se da će se pacijenti moći oduprijeti toj lažnoj poruci ako mentalno zabilježe pojavu opsesivnokompulzivne misli te je odmah pripišu poremećaju moždanih veza. »Mozak će činiti što mu se prohtije«, rekao sam im, »ali mu vi ne morate dopustiti da vas drži u vlasti.« Dvije su se pacijentice osobito usredotočile na tu zamisao. Jedna od njih bila je Anna, tada dvadesetčetverogodišnja studentica filozofije. Svojega je mladića ispitivala o svim pojedinostima njegova svakodnevnog života jer je bila opsjednuta (neutemeljenom) sumnjom da joj je nevjeran. Iako nikada nije doista vjerovala da je vara, nije se mogla osloboditi te opsesije. Što je jeo za ručak? S kojim je djevojkama izlazio kao tinejdžer? Je li ikada gledao pornografske časopise? Je li prepečenac premazao maslacem ili margarinom? I najmanja nepodudarnost njegovih iskaza bila joj je dovoljna da »poludi« i da joj se cijeli svijet sruši pod sumnjom da ju je prevario. Druga je pacijentica bila Dottie, tada pedesetdvogodišnjakinja, čiju sam opsesiju »magičnim brojevima« opisao na početku ovoga poglavlja. Obje su shvaćale da su te neutemeljene misli doživljavale zbog
anomalije u moždanom metabolizmu. »Kad sam svoje opsesivnokompulzivne simptome počela prepoznavati kao opsesivno-kompulzivni poremećaj, umjesto kao 'važne' znakovite misli kojima je potrebno odgonetnuti značenje«, kasnije je objasnila Anna, kao što sam 1996. godine opisao u svojoj knjizi Moždani zapor (Brain Lock), »djelomično sam se oslobodila opsesivno-kompulzivnog poremećaja.« Radeći s Dottie i Annom te s ostalim članovima skupine tijekom 1988. i 1989. godine, preimenovanje i pripisivanje počeo sam primjenjivati u sklopu usredotočene svjesnosti, kao temelj njihova liječenja. Naglašavanje preimenovanja putem pripisivanja stanja okrivljenom neurološkom krugu produbljuje pacijentov kognitivan uvid u istinsku prirodu njegovih simptoma, što jača uvjerenje da opsesivno-kompulzivne misli i porivi nisu vezani za njihovu volju i jastvo. Pripisujući svoje simptome moždanom poremećaju, pacijenti uviđaju da opsesivna misao, na određeni način, nije »stvarna«, već zapravo mentalna smetnja, salva lažnih signala. [70] Pacijent na taj način razvija sposobnost promišljanja opsesivno-kompulzivnih misli. Pripisivanje je osobito djelotvorno u odvraćanju pacijentove pozornosti od obeshrabrujućih i uznemiravajućih pokušaja oslobađanja od neugodnog opsesivnog osjećaja putem prepuštanja kompulzivnim porivima. Spoznaja da je moždana biokemija odgovorna za intenzitet i intruzivnost simptoma pacijentima pomaže uvidjeti uzaludnost uobičajenih neodoljivih poriva za otklanjanjem simptoma pranjem (brojanjem ili provjeravanjem). Preimenovanje i pripisivanje potpomažu jedno drugo. Mučan doživljaj opsesivno-kompulzivnog simptoma stavljaju u rješiv kontekst: preimenovanje razjašnjava što se događa, a pripisivanje potvrđuje zašto se to događa, pa pacijenti točnije procjenjuju svoje patološke misli i porive. Naglašavanje preimenovanja i pripisivanja također može pojačati usredotočenu svjesnost. Putem usredotočene svjesnosti pacijent se udaljava (odnosno, udaljava svoj lokus svijesti) od opsesivno-kompulzivnog poremećaja (i intruzivnog doživljaja koji je u potpunosti određen materijalnim silama). Tako stvara mentalni prostor između svoje volje i neželjenih poriva, koji bi u suprotnom svladali volju. Uvidio sam da bi pacijenti, osim preimenovanja i pripisivanja svojih opsesivno-kompulzivnih simptoma, trebali usmjeriti pozornost nečemu drugom, izvoditi određenu aktivnost umjesto da se prepuste onoj koju im nameće njihov mozak »zaglavljen u brzini«. Zaključio sam da bi bilo korisno uvrstiti takvu aktivnost kao sustavni dio liječenja, slično praksi
metodičkog usmjeravanja pozornosti »natrag disanju«, kad um odluta tijekom meditacije. Stoga sam to nazvao preusmjeravanje pozornosti. No, preusmjeravanje pozornosti razvilo se u najvažniji korak cijele terapije jer pacijent tada doista svjesno ostvaruje promjenu ponašanja. Stoga je bit primjene usredotočene svjesnosti tijekom opsesivnokompulzivnog napadaja zapravo prepoznavanje opsesivnih misli i poriva čim se pojave te svjesno preusmjeravanje žarišta pozornosti prema određenom adaptivnom ponašanju. Usmjereno mentalno usredotočenje pozornosti postaje najvažnija aktivnost uma tijekom liječenja. Svrha ovoga koraka nije tjeranje ili brisanje misli, već upuštanje u adaptivno ponašanje nevezano za uznemirujući osjećaj, čak i ako je vrlo jak. Usredotočenje na takvo ponašanje te odupiranje lažnoj poruci i porivu za ostvarenjem kompulzije zahtijeva veliku snagu volje jer osoba i [71] dalje osjeća snažan poriv da nešto opere ili provjeri. Iako je pacijent opsesije i kompulzije preimenovao te pripisao patologiji mozga, tjeskoba i strah za njega su i dalje mučno stvarni. Stoga sam pacijentima savjetovao da se na početku liječenja usredotoče na određeno ugodno, poznato ponašanje, na neku »dobru naviku«. Za odvraćanje pozornosti može poslužiti gotovo bilo što, iako su mi pacijenti govorili kako su tjelesne aktivnosti - vrtlarenje, vezenje, košarka, igranje računalnih ili videoigara, kuhanje, šetnja - osobito djelotvorne. To ne znači i da je bilo lako. Upravo suprotno: odvraćanje pozornosti od intruzivne misli, umjesto pasivnog čekanja da osjećaj prođe, najteži je aspekt liječenja jer iziskuje volju i hrabrost. Nedugo nakon što sam korak preusmjeravanja pozornosti objasnio svojem pacijentu Jeremyju, sa sobom je počeo nositi malu bilježnicu u kojoj je zapisivao načine preusmjeravanja pozornosti kad god bi osjetio kompulzivni poriv. Na korice je zapisao »nucleus caudatus«. Rekao mi je da je u svoj »dnevnik novog žarišta« bilježio kako je sam sebe sprječavao u pokušaju predavanja opsesivno-kompulzivnom porivu te odabrana alternativna ponašanja. Ispostavilo se da vođenje dnevnika nije samo povećalo izbor ponašanja za preusmjeravanje pozornosti, već je i pojačalo samopouzdanje, jer je isticalo postignuća: vidiš, kad sam jučer osjetila neodoljiv poriv za brojanjem limenki, umjesto toga sam počela vesti. Mnogim je pacijentima pomoglo to što su svakoga dana odabirali dnevni zadatak kao »temu dana«, koje su se prisjećali i razmatrali je kao oblik pozitivnog feedbacka i jačanja samopouzdanja. Pacijenti su tijekom liječenja polako razvijali osjećaj da su sposobni upravljati svojim
reakcijama na opsesivno-kompulzivne intruzije i da primjereno usmjeren napor doista djeluje. Već na samom početku razvio sam »pravilo petnaest minuta«. Pacijent je morao primjenjivati »aktivno odgađanje« najmanje petnaest minuta prije no što bi se prepustio kompulzivnom porivu. Doima se da točno vremensko određivanje odupiranja kompulzivnom porivu pomaže pacijentima (vjerojatno iz istog razloga zbog kojega je predanim katolicima lakše odreći se alkohola i pušenja tijekom četrdeset dana korizme, nego na neodređeno vrijeme). Međutim, tih petnaest minuta ne bi smjeli provoditi u pasivnom čekanju, štoviše, to bi trebalo biti razdoblje usredotočene adaptivne aktivnosti kojoj je svrha aktiviranje drugih [72] moždanih krugova, s ciljem bavljenja alternativnom aktivnošću još najmanje petnaest minuta. Pretpostavlja se da opsesivnokompulzivni porivi kod većine pacijenata oslabe u tom razdoblju. Dok je pacijentov um ispunjen opsesivnim mislima, pomažu čak i kratka razdoblja preusmjeravanja pozornosti jer dokazuju da upuštanje u zdravija ponašanja ne zahtijeva potpuno brisanje intruzivnih misli. Preusmjeravanje pozornosti također olakšava snažan osjećaj »zaglavljenosti u brzini«. Na tom mjestu u igru ulaze preimenovanje i pripisivanje: oba koraka pacijentu pomažu zadržati jasnoću poimanja samoga sebe i procesa bolesti. Mentalna jasnoća ima golemu terapeutsku moć jer podržava proces preusmjeravanja pozornosti. Osim toga, mentalna jasnoća utvrđuje spoznaju da aktivna volja nije nerazdvojno vezana za pasivne moždane procese - a ta spoznaja čini suštinu kvantnog stajališta o odnosu uma i mozga, o čemu će također biti riječi u ovoj knjizi. Na neurološkoj razini, logički temelj preusmjeravanja pozornosti vrlo je jasan. Nalazi PET skeniranja pokazali su da orbitofrontalni korteks, nucleus caudatus i talamus kod osobe s opsesivno-kompulzivnim poremećajem djeluju prema nepromjenjivom obrascu. Ta zaglavljenost mozga u opsesivno-kompulzivnom krugu nedvojbeno je uzrok upornog signala o otkrivenoj pogrešci zbog kojega pacijent osjeća da nešto strašno nije u redu. Uslijed aktivne promjene ponašanja, preusmjeravanje pozornosti dovodi do aktivacije drugih moždanih krugova, pa se tako mijenja i protok informacija kroz strijatum. Kao što sam već spomenuo, iz strijatuma vode dva izlazna puta: izravni i neizravni. Izravni put aktivira talamus i pojačava kortikalnu aktivnost. Neizravni put inhibira kortikalnu aktivnost. Nadao sam se da će preusmjeravanje pozornosti promijeniti utjecati na ravnotežu izlaza informacija iz strijatuma tako da neizravan,
inhibitorni, put postane aktivniji te da se aktivnost izravnog, ekscitatornog, puta smiri. Očekivao sam da će se tako stišati aktivnost u krugu opsesivnokompulzivnog poremećaja. Drugim riječima, kad pacijenti promjene žarište pozornosti, i njihov bi se mozak mogao promijeniti. Pretpostavio sam da bi taj proces mogao aktivirati druge neuronske krugove, osim patološki pretjerano aktivnih puteva, ako bih uspio potaknuti pacijenta da se upusti u doslovce bilo koje drugo adaptivno ponašanje osim kompulzivnoga. Tada bih mogao proučiti sklonost mozga [73] da prihvati opetovana ponašanja i pretvori ih u automatska - odnosno, da stvara nove navike. Bilo bi najbolje kada bi to alternativno ponašanje pacijentu bilo toliko poznato da mu se prepušta gotovo automatski. Kad pacijent preusmjeri pozornost s misli »Moram ponovno oprati ruke« na misao »Idem raditi u vrtu«, u mozgu bi se trebao aktivirati krug vezan za vrtlarenje. Redovito preusmjeravanje pozornosti dovelo bi do habitualne asocijacije: porivu za pranjem ruku automatski bi slijedio poriv za radom u vrtu. Stoga sam počeo poticati pacijente da odrede sljedove ponašanja za preusmjeravanje pozornosti kojima bi mogli pribjeći kako bi im te aktivnosti što više postale automatske. Preusmjeravanje pozornosti je korak koji, više od bilo kojeg drugog koraka, potiče promjene u mozgu. *** U jesen 1988. godine jedan je student medicine sa sveučilišta UCLA radio kao moj pomoćnik na skupnim seansama terapije opsesivnokompulzivnog poremećaja. Skupinu smo nedugo prije toga uvrstili u opsežno istraživanje utjecaja psiholoških intervencija na funkcije mozga. Robert Liberman, koji je nadzirao toga studenta, jednoga me je dana upitao kako vodim skupnu terapiju. Kad sam mu objasnio korake preimenovanja i pripisivanja te kako pacijente poučavam prepoznati da im mozak šalje lažnu poruku, Liberman je bio zainteresiran. Rekao mi je da moram upoznati njegovoga prijatelja, dr. Ivera Handa sa Sveučilišta Hamburga u Njemačkoj. Hand je razvio tehniku nazvanu upravljanje reakcijom na izlaganje, koja se temelji na spoznaji o tome kako nema potrebe da osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem u tjeskobnom stanju pasivno čeka da kompulzivni poriv oslabi i nestane. Ako joj, umjesto toga, pomognete prevladati tjeskobu izazvanu izlaganjem, Hand je ustanovio da će podnositi i jaču izloženost te se brže oporavljati. Kad sam uspio doći do nekoliko njegovih objavljenih radova, uvidio sam da je Hand ustanovio kako su pacijenti, stekavši određene kognitivne vještine,
sposobniji podnositi blizinu, recimo, prljave krpe za pranje, a time i jaču izloženost. Čak su se počeli i samostalno liječiti. Prepoznao sam srodnu dušu: Hand je ustanovio da su pacijenti sposobni svoje razumijevanje opsesivno-kompulzivnog poremećaja iskoristiti za upravljanje vlastitom tjeskobom. Iver i ja upoznali smo se 1989. godine, na konferenciji Američke psihijatrijske udruge, i odmah smo se dobro složili. Sljedećeg [74] proljeća Liberman nam je predložio da napišemo poglavlje o opsesivnokompulzivnom poremećaju za udžbenik o biobihevioralnim načinima liječenja psihijatrijskih poremećaja. Na posao smo se dali u bolnici Ministarstva ratnih veterana, nekoliko ulica dalje od mojega ureda. No, to poglavlje nikada neće biti napisano (dijelom zbog toga što Iver i ja nismo mogli pomiriti stajališta o tome je li opsesivno-kompulzivni poremećaj prouzročen biologijom ili psihosocijalnim čimbenicima; on je bio uvjeren da su opsesivno-kompulzivni simptomi posljedica pacijentove potrebe da se udalji od intimnih odnosa). No, potpuno smo se slagali po pitanju pristupa liječenju. Mnoge smo sate proveli u kafićima zapadnog Los Angelesa, raspravljajući o tome je li terapija izlaganja i prevencije reakcije mehanicistička i nehumana. Iver je tvrdio da se njegova inačica terapije izlaganja i prevencije reakcije nipošto ne može smatrati takvom: budući da je izmjenjivao oblike izlaganja i na odgovarajući način poticao pacijente da se odupru kompulziji, u velikoj ih je mjeri uključivao u proces liječenja, umjesto da s njima postupa kao što biheviorist postupa sa svojim golubovima. Dok smo tako razgovarali, odjednom mi je sinulo: do tada sam svoj postupak liječenja objašnjavao prilično izravno i nepromišljeno. Kada bih objašnjavanju pristupio s nešto više metodičnosti, možda raščlanio usredotočenu svjesnost na zasebne, jednostavne, savladive korake, ta bi praksa za pacijente mogla postati temelj samoliječenja. Sjedio sam za tipkovnicom i pisao povijest jednoga slučaja kako bih na taj način opisao liječenje, a Iver je sjedio pokraj mene. Kako objasniti što zapravo činim s pacijentima? U redu, preimenovanje, pripisivanje, preusmjeravanje žarišta - ali, što se još događa? Odjednom mi je sinulo. Godine 1989. počeo sam čitati austrijskog ekonomista Ludwiga von Misesa, koji je procjenjivanje definirao kao »čovjekovu emocionalnu reakciju na razna stanja njegova okružja, ona u vanjskom svijetu, kao i psihološke uvjete njegova vlastitog tijela«. Upravo je to bilo ono što se mijenjalo pod utjecajem terapije opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Sjedinivši budističku filozofiju i austrijsku ekonomiju, dobio sam
određenje posljednjega od četiri koraka: ponovno procjenjivanje. »To bi doista moglo biti važno«, pomislio sam jer sam dobio jednostavnu i primjenjivu strategiju za liječenje opsesivno-kompulzivnog poremećaja: preimenovanje, pripisivanje, preusmjeravanje pozornosti i ponovno procjenjivanje. [75] Ponovno procjenjivanje zapravo je dublji oblik preimenovanja. Povezivanje opsesivno-kompulzivnih simptoma s medicinskim stanjem ne iziskuje više od donekle zdravog poimanja stvarnosti. No, takvo je preimenovanje površno jer ne vodi slabljenju simptoma niti jačanju sposobnosti njihova prevladavanja. Zbog toga klasična kognitivna terapija (kojoj je osnovni cilj ispravljanje kognitivnih distorzija) malokad pomaže osobama s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Ponovno procjenjivanje zadire dublje. Kao i kod preimenovanja, pripisivanja te preusmjeravanja pozornosti, svrha ponovnog procjenjivanja jest poticanje pacijenta na praksu usredotočene svjesnosti, temelja theravada budističke filozofije. Stoga sam počeo poučavati ponovno procjenjivanje oslanjajući se na ono što budistička filozofija naziva razboritom pozornošću (suprotno nerazboritoj). Razborita pozornost podrazumijeva viđenje stvari onakvima kakve doista jesu ili, doslovce, »u skladu s istinom«. U slučaju opsesivno-kompulzivnog poremećaja, razborita pozornost podrazumijeva brzo prepoznavanje uznemirujućih misli kao besmislenih, pogrešnih, kao signala zabludjeloga mozga koji nisu vrijedni ni sive tvari koja ih je iznjedrila, a kamoli vrijedni da ih se posluša. Odbijajući pojmiti simptome onakvima kakvi se doimaju, pacijenti ih počinju promatrati kao »toksičan otpad svojega mozga«, kako je to rekao čovjek ispucalih ruku. Do početka devedesetih godina, terapijom četiri koraka ostvarivao sam ohrabrujuće rezultate u individualnoj i skupnoj praksi. Uz daljnje samoliječenje - uvijek sam isticao da pacijenti moraju bid sposobni samostalno nastaviti s liječenjem - intenzitet njihovih opsesivnokompulzivnih simptoma nastavio je slabiti. Kako je intenzitet slabio, pacijenti su ustanovili da simptome sve lakše prevladavaju putem preimenovanja te da se lakše usredotočuju na neko drugo ponašanje. Neki od pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, napose oni koji su bili voljni podvrgnuti se terapiji bez lijekova, pridružili su se istraživanju putem snimanja mozga koje sam započeo s Lewom Baxterom kako bismo ustanovili jesu li bihevioralne promjene, koje smo opazili na svojim pacijentima, praćene promjenama mozga. Stoga je naša skupina na sveučilištu UCLA obavila PET skeniranje mozgova osamnaest
pacijenata koji nisu uzimali lijekove, prije i nakon deset tjedana terapije četiri koraka, s individualnim seansama jednom ili dva puta tjedno, uz [76] redovitu skupnu terapiju. Sudionici istraživanja imali su umjerene do prilično teške simptome. Zajednička im je bila spremnost da se dva puta podvrgnu PET skeniranju te da iskušaju uvelike samousmjerenu terapiju bez lijekova. Tijekom deset tjedana istraživanja, dvanaest pacijenata ostvarilo je znatno poboljšanje. Njihovi su nalazi PET skeniranja nakon liječenja otkrili znatno slabiju metaboličku aktivnost u lijevom i desnom nucleusu caudatusu, s tim da je slabljenje u desnom nucleusu caudatusu bilo osobito izraženo. (Vidjeti crtež 3.) Opaženo je i znatno smanjenje abnormalno izraženih, patoloških korelacija među aktivnostima u nucleusu caudatusu, orbitofrontalnom korteksu i talamusu u desnoj polutki. Te strukture više nisu funkcionirale u nepromjenjivom obrascu. Tumačenje je bilo jasno: terapija je izmijenila metabolizam opsesivno-kompulzivnog kruga. Naši su se pacijenti oslobodili moždanog zapora. Bilo je to prvo istraživanje koje je dokazalo da kognitivnobihevioralna terapija - ili, točnije, bilo koji drugi psihijatrijski oblik liječenja koji se ne oslanja na lijekove - ima moć promijeniti poremećenu moždanu kemiju u točno određenom moždanom krugu. I što je još važnije, terapija je bila samousmjerena, što je za psihijatriju i psihologiju bilo, i u velikoj mjeri ostalo neprihvatljivo. Promjene zabilježene putem PET skeniranja bile su nalik onima koje bi neuropsihijatri mogli opaziti kod pacijenata liječenih jakim lijekovima koji mijenjaju stanje svijesti. Mi smo takve promjene zabilježili kod pacijenata koji su doslovce promijenili način razmišljanja o svojim mislima. Samousmjerena terapija je znatno i dramatično izmijenila funkciju mozga. Danas raspolažemo mnoštvom snimki koje podupiru tvrdnju da svjesna, kognitivna promjena ostvarena uslijed preusmjeravanja pozornosti putem usredotočene svjesnosti pokreće važne promjene u moždanim krugovima, u što ćemo se uvjeriti u sljedećim poglavljima. Uz te dokaze, moje su skupne seanse sve više nalikovale neslužbenom seminaru neuroznanosti. Osim što sam im pokazivao snimke PET skeniranja, svoje sam pacijente počeo poučavati o opsesivnokompulzivnom krugu. Ako su bazarni gangliji nalik automobilskom sustavu prijenosa - koji kod pacijenata s opsesivnokompulzivnim poremećajem može zaglaviti poput mjenjača staroga Plymouth Valianta želio sam im dokazati da vježbom mogu naučiti sami mijenjati bihevioralne brzine te tako mijenjati funkcioniranje moždanog sustava
prijenosa. To će dovesti do slabljenja [77] Položaj moždanog sloja PET snimke
Američka medicinska udruga, Arhiva opće psihijatrije 1996, svezak 53, str. 108-113 Crtež 3. Nalaz PET skeniranja otkriva smanjeno korištenje energije u desnom nucleusu caudatusu (koji se na snimci nalazi na lijevoj strani) kod osobe s opsesivnokompulzivnim poremećajem nakon uspješnog provođenja metode četiri koraka. PRE prikazuje mozak prije, a POST nakon deset tjedana bihevioralne terapije bez lijekova. Opazite smanjenje »veličine« desnog nucleusa caudatusa (rCd) koje odražava smanjenje korištenja energije nakon provođenja metode četiri koraka. Crteži pokazuju smještaj nucleusa caudatusa u glavi.
Desni nucleus caudatus (rCd)
[78] opsesivno-kompulzivnih simptoma, a prijelaz na alternativno, adaptivno ponašanje postat će automatski. Redovito preusmjeravanje pozornosti jača nov automatski krug i slabi stari, patološki krug - te na taj način obučava mozak zamjenjivati stare, loše navike, programirane u nucleusu caudarusu i bazalnim ganglijima, novim, zdravim navikama. Promjeni žarišta pozornosti slijedi promjena obrazaca moždane aktivnosti. (Kvantna fizika to podupire, o čemu ću govoriti u nastavku knjige.) Redovito preusmjeravanje pozornosti pacijentima pomaže da se odupru opsesivnokompulzivnim mislima i porivima jer upuštanje u svjesno ponašanje umjesto automatskoga - vrtlarenje umjesto brojanja limenki aktivira drugi moždani krug. Što se osoba više prepušta kompulzivnom ponašanju, to za njim osjeća jaču potrebu, a ako joj se odupre i kompulzivno ponašanje zamijeni adaptivnim, metabolička aktivnost nucleusa caudatusa, prednjeg cinguluma, orbitofrontalnog korteksa i talamusa blagotvorno se mijenja. Svojim sam pacijentima rekao kako preusmjeravanje pozornosti nudi primamljivo obećanje sustavne zamjene patoloških krugova zdravim krugovima - doslovce, reprogramiranje mozga. *** Tijekom zime 1995-1996. godine, Eda Gorbis počela je raditi kao terapeutkinja u mojoj skupini. Iskreno mi je otkrila odakle potječe njezino zanimanje za strahove: rođena je i odrasla u tadašnjem Sovjetskom Savezu, u ozračju zatrovanom vrlo stvarnim prijetnjama, iako su i zamišljene prijetnje bile vrlo česte. Gorbisova je već kao dijete bila vrlo svjesna da neke prijatelje njezinih roditelja muči tjeskoba zbog opasnosti svojstvenih njihovu svijetu, dok su se drugi doimali imunima na njih. Pitanje zašto što je to jednoj osobi omogućavalo imunost na stvarne i uvijek prisutne prijetnje, dok su drugu psihološki razarale - godinama je bilo prisutno u
njezinu umu, čak i nakon što je, kao tinejdžerica, sa svojom obitelji pobjegla iz Sovjetskog Saveza. Živjela je u pet država prije no što je stigla u Sjedinjene Američke Države i stekla diplomu kliničke psihologije koja će joj omogućiti traganje za odgovorom na pitanje iz djetinjstva. Baxter i ja upravo smo bili otvorili centar za liječenje opsesivno-kompulzivnog poremećaja, a Gorbisova se prijavila za dobrovoljni rad. Kao i doslovce svi drugi u tom području, mozgala je nad knjigom Stop opsesijama (Stop Obsessing) Edne Foe i Reida Wilsona, koja je tumačila standardan bihevioristički pristup opsesivno-kompulzivnom [79] poremećaju: izložiti pacijente "otponcima" koji u njima izazivaju stres (primjerice, naložiti im da dodirnu kvaku ako su opsjednuti bacilima), ali ih spriječiti u pokušaju upuštanja u ritualističko ponašanje koje inače ublažava stres (u navedenom slučaju, onemogućiti im da odjure do umivaonika). »Tu sam knjigu držala na svojem noćnom ormariću, poput Biblije«, rekla je Gorbisova. No, iako je u praksi provodila ono što je Foa propovijedala, Gorbisova je sumnjala u tu metodu. »Strogo bihevioristički pristup doimao mi se malo previše mehanicističkim«, prisjeća se. »Pacijente se liječilo kao da nisu ljudi; ta metoda nije priznavala da oni u sebi nose um koji misli i osjeća.« Unatoč sumnjama, Gorbisova je u jesen 1995. godine napustila svoju obitelj te nekoliko mjeseci provela sa skupinom vodećih biheviorista, uključujući Fou. Kad se te zime vratila na sveučilište UCLA, počela je sa mnom voditi moju skupinu, povezujući metodu četiri koraka s vlastitim pristupom bihevioralnoj terapiji. Zahvaljujući sve većem ugledu, program četiri koraka sveučilišta UCLA počeo je privlačiti tvrdokorne slučajeve opsesivnokompulzivnog poremećaja širom Sjedinjenih Američkih Država, ljude koji su u tolikoj mjeri robovali svojim opsesijama i kompulzijama da su jedva bili sposobni preživjeti dan, a kamoli zadržati radno mjesto. Pa ipak, povezujući metodu četiri koraka sa standardnim metodama bihevioralne terapije, Gorbisova je ostvarivala stopu uspješnosti od 80 posto, bez recidiva koji bi težinom bili nalik stanju prije terapije. Za usporedbu, Foa je ostvarivala inicijalnu stopu uspješnosti (koja ne obuhvaća vrlo visoku stopu recidiva) od 65 do 70 posto, a ostali centri, koji su se strogo držali biheviorističkih smjernica, ostvarivali su stopu uspješnosti od 60 posto ili manje. »Mijenjali smo živote ljudi koji su prije bili gotovo paralizirani opsesivno-kompulzivnim poremećajem«, kaže Gorbisova. I ona nije uklanjala retrovizore iz automobila svojih pacijenata. »Usredotočena svjesnost postala je djelotvorno oruđe za pacijente jer im je - napokon - omogućavala nadzor
nad vlastitim životom«, kaže. Do kraja devedesetih godina, naša UCLA skupina liječila je stotine pacijenata godišnje, a metoda četiri koraka bila je temelj skupne prakse. Bilo mi je iznimno drago kada sam 2002. godine dobio neovisnu potvrdu djelotvornosti toga pristupa: dr. Nili Benazon s Državnog sveučilišta Wayne objavio je rezultate opsežnog istraživanja koje je otkrilo da je kognitivno-bihevioralna metoda utemeljena na usredotočenoj svjesnosti, vrlo [80] slična našoj, iznimno djelotvorna u liječenju djece s opsesivnokompulzivnim poremećajem. Dok sam razmišljao o terapijskim seansama, te kako pacijenti, zahvaljujući mentalnom naporu i voljnom djelovanju, imaju sposobnost utjecati na veze u svojem mozgu, u umu mi se pojavilo jednostavno, ali vrlo važno pitanje. Što se događa u trenutku kad osoba odluči ne oprati ruke, nakon što je to desetljećima činila kao odgovor na lažne signale iz orbitalnog korteksa te usprkos tome što prednji cingulum izaziva ubrzani rad srca i grčenje utrobe? Zašto i kako ta osoba mijenja brzine i aktivira krugove u dorzalnoprefrontalnom korteksu, povezane s adaptivnim krugovima bazalnih ganglija, umjesto opsesivno-kompulzivnih krugova koji orbitofrontalni korteks povezuju s prednjim cingulumom i nucleusom caudatusom? (Vidjeti crtež 4.) U trenutku aktivacije oba su kruga - onaj koji kodira odlazak u vrt i podrezivanje ruža, te drugi koji kodira brz odlazak do umivaonika i pranje ruku - spremni za rad. Pa ipak, nešto u umu odabire jedan od ta dva kruga. Nešto određuje koji će se krug aktivirati, a koji će ostati u stanju mirovanja. Što je to nešto? William James postavio je to pitanje na sljedeći način: »Suštinu istraživanja volje dosežemo kada se upitamo uslijed kojeg procesa misao o određenom djelovanju prevlada u umu?« Dokazi da pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem mogu, putem kognitivno-bihevioralne terapije kao što je metoda četiri koraka, sustavno mijenjati kemiju svojih mozgova, neizbježno utječe na teorije koje pokušavaju objasniti odnos između uma i mozga. Kad sam počeo razmišljati o tome kako rad s opsesivnokompulzivnim poremećajem povezati s pitanjem kako um može promijeniti mozak, sve sam se više bavio mišlju da mora postojati sila koja bi objasnila opažene promjene mozga. Pretpostavljao sam da je napor volje, koji pacijenti s opsesivnokompulzivnim poremećajem ulažu tijekom liječenja, najlogičnije objašnjenje za stvaranje te sile. Ostvareni rezultati podupiru pretpostavku da se svjestan i voljan um razlikuju od mozga te da ih nije moguće isključivo i potpuno objasniti materijom, materijalnom supstancijom
mozga. Kruta je znanost - što može biti »kruće« od metaboličke aktivnosti izmjerene PET skeniranjem? - prvi put poduprla teorije o umu i materiji koje su, kao što sam objasnio u prethodnom poglavlju, opovrgavale tvrdnju da um nije ništa drugo doli materija. Promjene koje metoda četiri koraka može izazvati u mozgu nude uvjerljiv dokaz da je funkcije mozga moguće [81]
Crtež 4: napor volje uslijed kognitivno-bihevioralne terapije može aktivirati krug »terapije« u dorzalno-prefrontalnom korteksu. To može pomoći poništavanju posljedica kruga opsesivno-kompulzivnog poremećaja.
izmijeniti putem svjesnog, usredotočenog napora te da su takve samousmjerene promjene mozga - neuroplastičnost - doista stvarne. Ponovit ću: metoda četiri koraka nije tek samousmjerena terapija; posrijedi je i put prema samousmjerenoj neuroplastičnosti Očekivao sam da će materijalistički redukcionisti izraziti zamjerke. Nedvojbeno je, reći će, da jedan dio mozga mijenja drugi. Mozak mijenja sam sebe; nema potrebe za uvođenjem zasebnog, nematerijalnog entiteta zvanog um da bi se objasnile promjene dokazane PET skeniranjem. Međutim, materijalističko stajalište jednostavno ne objašnjava te nalaze. Poučavanje ljudi s opsesivno-kompulzivnim poremećajem iziskuje posezanje u njihovu duboku vjeru u djelotvornost vlastitih voljnih napora. Tumačenja utemeljena na materijalističkoj kauzalnosti neupotrebljiva su i neprimjerena za objašnjavanje koraka koje pacijenti s opsesivnokompulzivnim poremećajem moraju prijeći da bi sustavno mijenjali krugove vlastitoga mozga. Da bi bihevioralna medicina (u koju spada metoda četiri koraka) funkcionirala, prijeko je potrebno uzeti u obzir
pacijentov unutarnji doživljaj, uključujući izravno pojmljenu stvarnost kauzalne djelotvornosti volje. Klinički i [82] fiziološki rezultati ostvareni na području opsesivno-kompulzivnog poremećaja podupiru tvrdnju da svjestan i voljan um nije moguće isključivo i potpuno objasniti materijom, materijalnom supstancijom mozga. Drugim riječima, strijela kauzalnosti između mozga i uma mora biti dvosmjerna. Svjesne, voljne odluke i promjene ponašanja mijenjaju mozak. A kao što ćemo vidjeti, suvremena kvantna fizika pruža empirijski potvrđen matematički formalizam koji objašnjava utjecaje mentalnih procesa na funkciju mozga. Dokazani uspjeh kognitivno-bihevioralne terapije opsesivnokompulzivnog poremećaja utemeljene na usredotočenoj svjesnosti doveo me je do postuliranja nove vrste sile koju je moguće proučavati. Nazvao sam je usmjerenom mentalnom silom. Smatrao sam da proizlazi iz voljnog napora. Mentalna sila aktivira neuronski krug. Kad se novi krug počne redovito aktivirati, osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem više ne mora ulagati mnogo napora da bi ga aktivirala; za to se brinu bazalni gangliji, odgovorni za habitualna ponašanja. Prema mojoj teoriji, koja je tada još bila u povojima, usmjerena mentalna sila je fizikalni aspekt voljnog napora aktiviranja zdravih krugova. Uz redovito aktiviranje frontalnog korteksa, promjene se događaju u regulacijskoj funkciji nucleusa caudatusa, a mentalna se funkcija poboljšava. Preimenovanje i preusmjeravanje pozornosti postaju automatski. Misaoni procesi frontalnog korteksa izravno se povezuju s nucleusom caudatusom. Kad mozak preuzme tu zadaću, potrebno je manje mentalne sile. Mentalna se sila ne može očitovati bez mozga. No, ona je više od mozga i nije ju moguće svesti na moždanu tvar. U djeliću sekunde, kad bi mozak mogao aktivirati patološki krug potrebe da se odjuri do umivaonika i opere ruke, ili zdrav krug odlaska u vrt te podrezivanja ruža, mentalna sila pojačava aktivnost zdravoga kruga. Čovjek je sposoban stvoriti mentalnu silu koja aktivira jedan krug umjesto drugoga. U nešto nevinije doba to smo nazivali voljom. No, zamisao da se mozak uopće može promijeniti, a kamoli da se može promijeniti pod utjecajem uma, najprije je morala svladati stoljetnu dogmu. [83]
Treće poglavlje ROĐENJE MOZGA Ako već nije bila glazbeno čudo od djeteta, Martha Curtis svakako je bila glazbeno darovita. U petoj godini svirala je klavir, u devetoj godini počela je svirati violinu te je s vremenom iz toga glazbala izmamljivala dirljive i čak potresne koncerte. No, Martha se nije isticala samo glazbenom darovitošću: patila je od konvulzija koje su započele kad su joj bile tri i pol godine. Liječnici su njezino stanje dijagnosticirali kao epilepsiju i prepisali joj standardne lijekove za sprječavanje napadaja. No, napadaji su se nastavili pa je do jedanaeste godine zbog njih katkad znala onesviještena ležati na podu, pred uplašenim roditeljima. Međutim, Martha je hrabro nastavila dalje i dobila mjesto u dječjem orkestru umjetničke škole Interlochen u Michiganu, u kojoj je kasnije diplomirala među najboljim studentima. Kad je sredinom sedamdesetih godina krenula u glazbenu školu Eastman, napadaje je već bila doživljavala i na pozornici. Dok je kao dvadesetogodišnjakinja nastupala s raznim orkestrima, doživljavala je napadaje koji su često i nezaustavljivo probijali farmaceutske slojeve zaštite stvorene lijekovima. U travnju 1990. godine pretrpjela je četiri grand mal napadaja, tri tijekom nastupa. Znajući da je ni jedan orkestar neće dopustiti izlazak na pozornicu ako se napadaji nastave, potražila je pomoć u Klinici Clevelanda. Ondje joj je neurolog Hans Luders [84] prekinuo terapiju lijekovima i primio je na odjel za epilepsiju, gdje su elektrode dvadeset i četiri sata dnevno bilježile aktivnosti u njezinim temporalnim režnjevima. Elektroencefalogram je pokazivao neprestanu oluju abnormalne električne aktivnosti koja je proizlazila iz Marthinog desnog temporalnog režnja i poput bujice se širila po cijelom mozgu - karakteristično za epilepsiju. Luders je svojoj pacijentici rekao da je jedino rješenje kirurško uklanjanje područja u kojemu nastaju oluje, jer je količina karbamazepina (Tegretola), potrebnog za umirivanje patološke električne aktivnosti, već toksična. Međutim, ispriječila se jedna prepreka. Pretpostavlja se da mozak u desnom temporalnom režnju pohranjuje glazbena sjećanja. Uklanjanje toga područja moglo bi riješiti problem epilepsije, ali Martha možda više nikada neće biti sposobna svirati violinu. To je za nju bilo gotovo nepodnošljivo. Bolest je uspijevala podnositi samo zato što je u svojem životu imala glazbu. »Živa sam«, rekla je 2000. godine, »zato što sam imala violinu.«
U siječnju 1991. godine podvrgnula se operaciji. Čim je napustila odjel za intenzivnu skrb, uzela je violinu i, plašeći se najgorega, pokušala odsvirati jednu Bachovu skladbu. Odabrala ju je zbog toga što joj je to djelo, prije operacije, bilo najteže svirati po sjećanju. I uspjela je. No, iako se njezina glazbena sposobnost doimala netaknutom, i njezin se mozak doimao previše netaknutim: kirurškim zahvatom očito nije uklonjen dovoljno veliki dio desnog temporalnog režnja (točnije, ostalo je previše hipokampusa): Martha je i dalje imala napadaje. Vratila se u Cleveland na drugu operaciju. Tada joj je uklonjen cijeli hipokampus i veliki dio amigdale, ali napadaji su se nastavili jer su proizlazili iz određene sićušne točke u amigdali. Ali, Martha je i dalje mogla svirati. Kad je zatražila treću operaciju, liječnici su je upozorili da bi uklanjanje tolikog dijela desnog temporalnog režnja moglo imati katastrofalne posljedice, odnosno, da bi mogla ostati paralizirana ili čak umrijeti. No, Martha je odlučila da ne može nastaviti živjeti s nepredvidivim, teškim napadajima. Trećom operacijom uklonjeno je gotovo 50 posto njezina desnog temporalnog režnja, uključujući cijeli hipokampus. Napadaji su prestali. Međutim, njezino je glazbeno sjećanje u velikoj mjeri ostalo netaknuto pa je bila sposobna upamtiti složena glazbena djela čak i bolje nego prije operacija, kad su je lijekovi protiv konvulzija držali u mentalnoj magli. Liječnici su zaključili da joj je mozak vjerojatno oštećen još u ranom djetinjstvu, vjerojatno [85] uslijed ospica od kojih je oboljela u trećoj godini. Budući da je Martha u tako ranoj dobi počela svirati, njezin se mozak možda prilagodio oštećenju, pa su zadaću glazbenog pamćenja preuzela i druga područja, osim oštećenog desnog temporalnog režnja. Područje koje mozak u pravilu dodjeljuje glazbenom pamćenju bilo je gotovo neupotrebljivo, pa se mozak - istražujući svoju mladenačku plastičnost - oporavio i svoje glazbene aktivnosti nastavio s druge strane živčanog puta. Kirurzi Medicinskog centra pri Sveučilištu John Hopkins prilagodljivosti dječjega mozga postavili su još veći izazov. Godine 2000., u bolnicu u Baltimoreu iz Indiane je s majkom i ocem stigla Alexandria Moody, stara tri i pol godine, žrtva kroničnih napadaja. Njezini su liječnici posumnjali da djevojčica ima moždanu aneurizmu, ali je magnetska rezonancija otkrila nešto posve neočekivano: cijela lijeva polutka njezina mozga bila je pogođena teškim razvojnim anomalijama. John Freeman, specijalist za dječju epilepsiju, zaključio je da je to razlog napadaja. Predložio je potpunu hemisferektomiju - uklanjanje cijele lijeve strane
mozga. Zahvat zvuči radikalno i doista jest takav. Ali, sredinom osamdesetih godina dvadesetoga stoljeća postao je najbolje rješenje za djecu koja su patila od nekontroliranih i često po život opasnih napadaja izazvanih razvojnim anomalijama, moždanim udarom ili Rasmussenovim sindromom koji nije moguće liječiti lijekovima. Iako duboke strukture mozga (moždano deblo, talamus i bazalni gangliji) ostaju netaknute, pacijenti gotovo uvijek trpe određeni oblik paralize na strani tijela suprotnoj uklonjenoj polutci. No, ishod je u pravilu vrijedan rizika: u lipnju 2001. godine kirurzi sa Sveučilišta John Hopkins izveli su svoju stotu hemisferektomiju. Operaciju na Alexandriji izveo je pedijatrijski neurokirurg Ben Carson. Budući da je od 1985. godine izveo više od osamdeset hemisferektomija, bio je optimističan. »Pacijenti kojima su izvedene hemisferektomije uvijek izazivaju zaprepaštenost«, rekao je. »Trče, skaču, govore i dobro napreduju u školi. Sposobni su živjeti normalnim životom« - usprkos tome što im nedostaje polovica mozga. Tu djecu spašava njihova mladost. »Možete izvaditi desnu ili lijevu polovicu mozga«, rekao je Carson. »Plastičnost djeluje u oba smjera. Razlog zbog kojega tako dobro djeluje kod mladih pacijenata jest u tome što njihovi neuroni još nisu odlučili što žele raditi kad odrastu. Nisu raspoređeni. I zato ih se [86] može rasporediti na druge zadatke. No, ako bi meni izveli hemisferektomiju, posljedice bi bile katastrofalne.« Međutim, najgore što se djetetu može dogoditi uslijed uklanjanja polovice mozga jest slabljenje perifernog vida i finih motoričkih vještina na jednoj strani tijela. Mozak djeteta gotovo je čudesno otporan, ili plastičan: kirurzi mogu odstraniti gotovo cijelu lijevu polutku, a time i (recimo) sva područja mozga koja upravljaju jezikom, ali dijete ipak nauči govoriti, čitati i pisati, ukoliko je operacija izvedena prije četvrte ili pete godine. Iako lijeva moždana polutka kod većine ljudi upravlja jezikom, čini se da je mozak sposoban prevladati udarce (ili operacije) dovoljno dobro da bi jezičnu funkciju dodijelio desnoj moždanoj polutki, daleko na drugoj strani glave. Dakle, ako mozak pretrpi oštećenje prije druge godine života te izgubi područja odgovorna za jezične funkcije, većinom se reorganizira te jezične funkcije dodijeli nekom drugom području. Ako se ozljeda mozga dogodi između četvrte i šeste godine te razori izvorna jezična područja, djetetu ostaju velike poteškoće u učenju, iako u pravilu ne gubi do tada razvijenu jezičnu vještinu. Međutim, nakon šeste ili sedme godine mozak se u velikoj mjeri oblikovao, pa oštećenje jezičnih područja može ostaviti teške
i trajne posljedice na jezične funkcije. Ako odrasla osoba pretrpi oštećenje jezičnog područja u mozgu, posljedica je u pravilu (iako ne uvijek, što dokazuju najnovija istraživanja moždanih udara) trajna afazija, nesposobnost uporabe ili razumijevanja riječi. Dijete predškolske dobi može se oporaviti od gubitka polovice mozga, ali već i malo oštećenje u istoj polutki starijeg će pacijenta ostaviti nijemim. Dakle, iako se mozak maloga djeteta odlikuje začuđujućom plastičnošću, ta prilagodljivost već za nekoliko godina uzmiče pred nečim što se može nazvati živčanom tvrdokornošću: mozak se odbija preoblikovati uslijed promjene okolnosti. Dakle, koliko je znanstvenicima poznato, mladi mozak u pravilu je sposoban ispraviti posljedice ozljede određenoga područja tako što funkciju oštećenoga područja dodjeljuje drugom, neoštećenom području. No, to ima svoju cijenu. Područje koje prima funkciju, koja bi u suprotnom bila izgubljena, postaje neurološki pretrpano, kaže Jordan Grafman iz Državnog instituta za neurološke poremećaje i moždani udar, koji djeluje pri Državnim zdravstvenim institutima. Stoga, ako mozak pokuša obaviti dva zadatka u susjednim područjima, moglo bi doći do svojevrsne [87] prometne gužve. Grafman navodi primjer adolescenta čiji je mozak oštećen prije više godina, uslijed bizarne nezgode u djetinjstvu. Njegov desni parijetalni režanj, struktura koja podupire vidne i prostorne vještine, pretrpio je ozljedu. Pa ipak, unatoč ozljedi, dječak je razvio normalne vizualne i prostorne vještine. Međutim, neobično je da je nailazio na velike teškoće s matematikom, koja se u pravilu pripisuje lijevom parijetalnom režnju. Pomoću snimanja mozga istraživači su ustanovili da su funkcije, kojima inače upravlja (ozlijeđena) desna strana mozga, prešle na lijevu polutku. Prostorne vještine u pravilu se razvijaju prije matematičkih. Kad je došlo vrijeme da dječak počne učiti matematiku, područje odgovorno za tu funkciju već je bilo zauzeto, pa je za matematičko zaključivanje ostalo vrlo malo prostora. Osim toga, mladi su mozgovi vrlo sposobni za oblik neuroplastičnosti koji se naziva unakrsno-modalno preraspoređivanje. To se događa kada područje u mozgu, koje u pravilu prima određeni osjetilni impuls, ne primi očekivani impuls. Umjesto da ostane neiskorišteno, doima se da to područje postaje prijemljivije za primanje drugačijih impulsa, kao što se satelitska antena, ako ne primi signal iz jednog smjera, okreće kako bi primila signal iz dragog smjera. Doima se da takvo preraspoređivanje u mozgu objašnjava promjene u djece koja oslijepe u vrlo mladoj dobi. Vidni korteks putem vidnog živca više ne prima osjetilne impulse iz mrežnice pa
somatosenzorni korteks, koji prima taktilne impulse, zauzima područja predodređena za obradu vidnih impulsa. Mnogi ljudi slijepi od rođenja često imaju izrazito razvijeno osjetilo dodira, osobito ako su Brailleovo pismo naučili čitati u ranoj dobi. Osjećaj dodira ispupčenja obraduje se u vidnom korteksu. Slično tome, kod djece koja su gluha od rođenja, mozak slušnom korteksu (koji ne prima slušne informacije) dodjeljuje zadaću obrađivanja vizualnih informacija. Znanstvenici su to jasno dokazali tako što su ispitanike gluhe od rođenja izložili bljeskanju svjetlosti u njihovu perifernom vidnom području: u slušnom korteksu zabilježen je val električne aktivnosti, koji je otkrio da je to područje dodijeljeno vidu, umjesto sluhu. Pretpostavlja se da je vizualni neuron iz mrežnice u razdoblju gestacije pogrešno skrenuo i našao se u slušnom korteksu. Veze koje je taj neuron stvorio s drugim neuronima u normalnim bi okolnostima oslabjele i nestale; neuroni mrežnice jednostavno ne stvaraju veze sa slušnim korteksom. No, kod gluhog su djeteta slušni neuroni neaktivni, [88] pa ne predstavljaju konkurenciju zalutalom neuronu iz mrežnice. Sinapse koje je zalutali neuron stvorio opstaju i, zapravo, postaju vrlo korisne: u usporedbi s ljudima normalnog sluha, kongenitalno gluhi ljudi u pravilu ostvaruju bolje rezultate na testovima perifernog vida, vjerojatno zbog tih dodatnih vidnih sinapsi. Osim toga, gluhi ljudi svoj slušni korteks često koriste za registriranje jezika gluhonijemih; ljudi s normalnim sluhom u pravilu koriste vidni korteks. Od početka devedesetih godina dvadesetoga stoljeća, istraživači MIT-a na čelu s Mrigankom Surom istraživali su granice neuroplastičnosti u prilično neuobičajenih laboratorijskih životinja: novorođenih afričkih tvorova. Kod tih životinja, kao i kod ljudi, vidni i slušni živci izlaze iz oka i uha te prolaze kroz moždano deblo i talamus prije no što stignu u vidni ili slušni korteks. Kod ljudi, kao što ćemo razmotriti u nastavku, temeljni plan povezivanja moždanih veza postoji već na rođenju, dok kod afričkih tvorova te veze dosežu talamičku postaju prema korteksu tek nakon rođenja. Znanstvenici MIT-a u svojem su pionirskom pokusu iskoristili taj vremenski odmak. Oštetili su normalne dolazne puteve prema slušnom talamusu na jednoj strani mozga. Budući da je konkurencija na taj način uklonjena, projekcije koje su iz mrežnice pristigle u talamus, završile su u slušnom korteksu. Tada je slušni korteks s te strane primao impulse isključivo iz mrežnice. Posljedica: kad su afričke tvorove izložili bljeskanju svjetlosti s
preinačene strane mozga, životinje nisu reagirale na svjetlost kao da su je vidjele, već kao da su je čule. Mrežnički živac prenio je impuls u slušni korteks. Taj dio mozga, koji prirodno upravlja opažanjem zvukova, povezan je tako da reagira na vidne podražaje. Bez obzira na to koji je zakon raspodjele prvobitno odredio da se to područje korteksa razvije u primarni slušni korteks, po primanju impulsa iz mrežnice pretvoren je u primarni vidni korteks. Posljedica: izloženi bljeskanju svjetlosti, afrički su je tvorovi vidjeli pomoću slušnog korteksa. I to nije bilo sve. Kao i vidni korteks normalnih afričkih tvorova, »slušni« korteks preumreženih tvorova sadržavao je neurone specijalizirane za informacije o različitim prostornim orijentacijama - vertikalnoj, horizontalnoj i svima između njih. Na svjetlosni podražaj poslan slušnom korteksu afrički su tvorovi reagirali kao da je doista svjetlosni signal, iako su neuroni mrežnice impulse prenosili području koje zapravo odgovara »slušnom« korteksu. To je potrebno naglasiti. Bez [89] obzira na to dolaze li živci iz mrežnice ili iz pužnice, impulse prenose na isti način, putem električnih impulsa koje ćemo razmotriti u nastavku ove knjige. U impulsima, samima po sebi, nema ništa suštinski »prizorsko« ili »zvučno«. Nekoć se smatralo da način opažanja impulsa ovisi o tome koji ih dio mozga obraduje, i to se smatralo temeljnim načelom organizacije mozga. Kod afričkih tvorova preumreženih mozgova, mrežnični živci nose impulse području koje je nekoć bilo slušni korteks. No, stvaranjem novih veza, slušni je korteks dobio novu zadaću i doslovce postao vidni korteks. Kao što je rekao Michael Merzenich sa Sveučilišta Kalifornije u San Franciscu: »Te životinje 'vide' onime što je bilo slušni korteks... Doima se da doživljaj vida kod tih životinja proizlazi iz vidnih impulsa koji pristižu u slušno područje korteksa.« Ta su otkrića Merzenicha podsjetila na izjavu Williama Jamesa: »Kad bismo se mogli poigrati živcima tako da pobuđivanje uha aktivira centar u mozgu odgovoran za vid i obratno, tada bismo »čuli munju i vidjeli grom«. *** Prije no što zađemo dublje u neuroplastičnost mozga u razvoju, razmotrimo osnove neurobiologije. No, prije toga, nešto osnova anatomije: neuron u mozgu u pravilu se sastoji od staničnog tijela zvanog soma - grčki izraz za »tijelo« - čiji promjer iznosi između 10 i 100 mikrometara (100 mikrometara jednako je 0,1 milimetar). Soma sadrži sve što je stanici potrebno za metabolizam i sintezu bjelančevina te obavlja sve ostale funkcije održavanja, kao i ostale vrste stanica. Iz some izlaze brojna
razgranata ticala zvana dendriti, poput zmija iz Meduzine glave. Osnovna zadaća dendrita jest primanje dolaznih elektrokemijskih poruka iz drugih neurona te prenošenje poruke stanici kojoj pripadaju. Na mjestu izlaska iz stanice dendriti su prilično debeli, ali se granaju na desetke, ako ne i stotine sve tanjih ogranaka. Broj dendrita znatno se razlikuje te ovisi o funkciji stanice. Iz some neurona izlazi i jedan akson, dugačko vlakno koje se proteže iz tijela stanice poput uzice balona, a zadaća mu je prenošenje informacija drugom neuronu. Ta informacija preuzima oblik električne struje. Na mjesto na kojemu se akson neurona predajnika povezuje s prijamnim neuronom, nastaju osobite strukture, uključujući i male spremnike za kemikalije. Ti mjehurići oslobađaju kemikalije koje prenose poruke sljedećoj stanici u mreži. Neuroni na taj način prenose informacije duž svojih aksona te na [90]
Crtež 5: neuron koji povezuje korteks i strijatum. Popratni crtež prikazuje presudno važnu ulogu iona kalcija u poticanju oslobađanja neurotransmitera iz mjehurića presinaptičkog neurona u sinapsu.
sljedeći neuron. Dakle, ponavljam, dendriti primaju, a aksoni odašilju. Aksoni mogu biti dugački i do jednog metra, ili tek nekoliko desetina milimetra, poput onih koji prenose impulse unutar jednog dijela mozga. Budući da ti neuroni kratkih aksona povezuju lokalne neurone, predstavljaju najvažnije igrače u igri obrade podataka: visokorazvijene životinje imaju više neurona s kratkim aksonima nego neurona s dugim aksonima, što odražava njihovu ulogu u povezivanju i obradi podataka. Još
uvijek nije jasno koliko različitih vrsta neurona postoji u mozgu, iako se smatra da ih je pedesetak. Unatoč raznovrsnosti oblika, veličine, vrste veza i neurokemijskog sastava, svi neuroni prenose informacije na isti način: neprekidno brbljaju elektrokemijskim jezikom. Informacija se s jednog neurona na drugi prenosi u obliku električnih impulsa koje stvaraju nabijeni atomi, ili ioni točnije, pozitivno nabijeni ioni natrija i kalija ili negativno nabijeni ioni klorida. Protok iona preko stanične membrane neurona precizno reguliraju membranske crpke kako bi unutrašnjost stanice bila negativno nabijena u odnosu na okolinu. Brze promjene u protoku iona mogu stvoriti pokretan impuls električnog naboja [91] zvan akcijski potencijal. Akcijski potencijal kod kralježnjaka kreće se aksonom brzinom od čak 320 kilometara na sat (a kod beskralježnjaka samo 48 do 64 kilometara na sat). To je fizičko očitovanje informacije poslane s jednoga neurona na drugi. Na kraju aksona nalazi se sinapsa, koja je zapravo samo - pa, gotovo ništa. Točnije, sinapsa se sastoji od aksona neurona predajnika (zvanog presinaprički neuron), dendrita ili some receptivnog neurona (postsinaptički neuron) i prostora između njih koji iznosi milijunti dio centimetra. Sinaptički razmak, kojega je prije jednog stoljeća prvi definirao sir Charles Sherrington, podsjeća na zamalo-dodir između Božjeg i Adamovog prsta koji je Michelangelo naslikao na svodu Sikstinske kapele. U tom iznimno bliskom susretu otvara se mnoštvo mogućnosti - u slučaju neurona, mogućnosti prenošenja impulsa koji se očituju kao misli, emocije i osjetima opažanja. Načelo »samo povezivanja« E. M. Forstera neuroni razvijaju do krajnosti. Prosječan moždani neuron (ukoliko takvo što postoji) stvara otprilike 1000 sinaptičkih veza te prima čak i više. Mnogi neuroni primaju i 10.000 ulaznih impulsa, a neke stanice maloga mozga čak 100.000. Kad impuls naboja stigne u sinapsu, potiče ulazak iona kalcija, što pokreće proces pri kojemu oni mali mjehurići u presinaptičkom neuronu oslobađaju neurotransmitere. Od otkrića prvoga neurotransmitera 1921. godine, njihov se broj, do trenutka pisanja ove knjige, popeo preko šezdeset. Raspon molekularnih vrsta neurotransmitera prilično je širok, od derivata aminokiselina do plinova kao što je dušikov oksid (NO). Budući da neurotransmiteri čine jezik neuronske komunikacije u mozgu, lijekovi namijenjeni liječenju mentalnih poremećaja, od depresije do anksioznosti i opsesivno-kompulzivnog poremećaja, usredotočeni su na njih. Primjerice, Valium olakšava djelovanje neurotransmitera gama-aminobutrične kiseline
(GABA). Molekule neurotransmitera prolaze kroz sinapsu do postsinaptičkog neurona. Ondje djeluju poput flote svemirskih brodova te pristaju na odgovarajuće receptore postsinaptičkog neurona, kao što brodovi izviđači pristaju uz matični brod. Prema istoj analogiji, neurotransmiteri po pristajanju potiču ubrzanu aktivnost u neuronu, prilično nalik onoj koja se događa po pristajanju svemirskih brodova: niz vrlo složenih molekularnih interakcija, uključujući oslobađanje iona koji naposljetku pojačaju pozitivan naboj sinaptičkog neurona. Kad postsinaptički neuron prijeđe [92] električni prag, oslobađa vlastiti akcijski potencijal i šalje ga sljedećem neuronu u krugu. I tako se nastavlja elektrokemijska aktivnost u pozadini misli, emocija i obrade osjetilnih informacija. Iako se ta zbrka elektrokemijske aktivnosti često smatra pobuđivanjem aktivnosti u mozgu (jezikom neuroznanosti, smatra se ekscitatornom), sinaptička transmisija može biti i inhibitorna. Navedeni primjer opisuje ekscitatorni neuron, čiji se neurotransmiteri vežu za receptore postsinaptičkog neurona i pojačavaju njegov pozitivan naboj. Ako se pozitivan naboj dovoljno pojača, postsinaptički neuron stvara vlastiti akcijski potencijal. Inhibitorni neuroni imaju suprotan učinak. U tom slučaju, dotok iona pojačava negativan naboj unutar membrane te na taj način smanjuju mogućnost stvaranja akcijskog potencijala. Stoga se sinapse između takvih neurona nazivaju inhibicijskim sinapsama. Svaka rasprava o neuroplastičnosti zahtijeva razmatranje još jednoga dodatnog pitanja: mijenjanja snage sinapsi. Na prvi se pogled doima besmislenim raspravljati o promjeni snage onoga što je, naposljetku, praznina. Ali, pod pojmom »promjene sinaptičke snage« podrazumijevamo povećavanje vjerojatnosti stvaranja akcijskog potencijala u postsinaptičkoj stanici i održavanje prijenosa informacija. Koliko je znanstvenicima poznato, to je temelj ne samo pamćenja, već i povezivanja milijuna neurona u funkcionalne krugove. Kako bi se mogli stvoriti takvi funkcionalni krugovi? Električni impulsi koji putuju duž aksona, ne mogu se razlikovati amplitudom; neuroni stvaraju akcijske potencijale ili ih ne stvaraju (to je poznato kao »sve ili ništa« svojstvo neurona). Dakle, ako je dolazni električni impuls nepromjenjiv, tada je sinapsa jedini mogući sumnjivac za žarište promjene izazvane živčanom aktivnošću. Godine 1949., kanadski psiholog Donald Hebb iznio je teoriju prema kojoj su učenje i pamćenje utemeljeni na jačanju sinapsi, koje se
događa kad su presinaptički i postsinaptički neuroni istodobno aktivni. Pretpostavio je da se presinaptički ili postsinaptički neuron (ili oba) na određeni način mijenjaju tako da se povećava vjerojatnost da će aktivacija jedne stanice potaknuti drugu stanicu na stvaranje akcijskog potencijala. Iako je ta pretpostavka bila uvjerljiva od trenutka kada ju je Hebb iznio, ne može se reći da su znanstvenici pojurili u laboratorije kako bi je istražili. Naposljetku, Hebb nije bio neuroznanstvenik, već samo psiholog. (Osim toga, Hebb je potkraj četrdesetih godina dvadesetoga [93] stoljeća prvi iznio teoriju »obogaćenog okružja« kao uzroka bihevioralnih poboljšanja a ta se zamisao ponovno pojavila devedesetih godina i na tržište lansirala tisuće Baby Einstein videovrpci). Međutim, znanstvenici su naposljetku prikupili dokaze koji su govorili da je Hebb bio na dobrom tragu: električno poticanje stanica korteksa na istodobno stvaranje akcijskih potencijala jačalo je njihove sinaptičke veze. Vjerojatno pretpostavljate da je povećana sinaptička snaga presudno važna za stvaranje trajnih neuronskih krugova, a postala je poznata kao izreka: »Istodobno aktiviranje dovodi do povezivanja«. Kao što će potvrditi i najbolji neuroznanstvenici, Hebbova plastičnost započinje oslobađanjem neurotransmitera glutamata iz presinaptičkog neurona. Glutamat se veže za dvije vrste receptora na postsinaptičkom neuronu. Jedan receptor bilježi aktivnost vlastitog, postsinaptičkog neurona; drugi bilježi koji su presinaptički neuroni istodobno aktivni. Postsinaptički neuron stoga bilježi istodobnu presinaptičku i postsinaptičku aktivnost. Zbog toga određeni akcijski potencijal, koji prolazi duž aksona presinaptičkog neurona, djelotvornije potiče postsinaptički neuron na stvaranje akcijskog potencijala. Kad se to dogodi, kažemo da se sinaptička snaga povećala. Dva neurona stvaraju čvrstu fiziološku vezu, što omogućuje stvaranje funkcionalnih krugova tijekom razdoblja gestacije i djetinjstva. Taj proces možemo usporediti s prometom po zemljanom putu uslijed kojega nastaju kolotečine koje olakšavaju zadržavanje na istom putu. Jednako tako, opetovano stimuliranje istoga lanca neurona primjerice, kad dijete upamti kako izgleda ptica kardinal - povećava vjerojatnost da će taj krug odašiljati akcijske potencijale sve do kraja, sve dok posljednji akcijski potencijal ne stimulira neuron u jezičnim centrima i omogući djetetu da kaže: »Kardinal!« Mozak je, zahvaljujući Hebbovoj plastičnosti, naučio da se crvena ptica naziva kardinal. Isti put iskri od električne aktivnosti kad god se sjetite kardinala, a što više ponavljate to sjećanje, to mu lakše pristupate. Stoga zaključujemo da su promjene
sinaptičke snage temelj dugoročnog pamćenja, koje, po svojoj prirodi, mora odražavati dugotrajne (ako ne i trajne) promjene u onim područjima mozga u kojima su pohranjena sjećanja. Mijenjanje veza na način koji jača djelotvornost neuronskog kruga tijekom dužeg vremena bilo je prvi otkriveni oblik neuroplastičnosti. Plastičnost mora biti odgovor na iskustvo; naposljetku, [94] jedino što mozak može opaziti i zabilježiti o određenom opažaju jest obrazac živčane aktivnosti koju je taj opažaj izazvao. Živčano očitovanje opažaja na neki način izaziva fizikalne promjene u mozgu, na razini neurona i njihovih sinapsi. Te fizikalne promjene »omogućuju da očitovanje opažaja bude pohranjeno i da ga se naknadno prisjetimo«, kaže Tim Bliss iz Državnog instituta za medicinska istraživanja u Mill Hillu u Engleskoj. Te fizikalne promjene doista jesu sjećanja. Kao i svaki drugi neuroznanstvenik, dr. Eric Kandel sa Sveučilišta Columbia istraživao je molekularne promjene koje prate Hebbovo učenje i stvaranje sjećanja. Kandel radi s nimalo dražesnom životinjom zvanom aplysia californica, poznatom i kao morski puž, kojega bismo najbolje opisali kao gmižuću, ljubičastoplavu grudu s ušima. Živčane stanice aplysije veće su od živčanih stanica bilo koje druge životinje (koliko je znanstvenicima poznato); mogućnost promatranja onoga što se istražuje, bez potrebe za pribjegavanjem bojanju i mikroskopima, znatno pojednostavnjuje zadatak istraživanja živčanih puteva. Jednako kao i praćenje samo 20.000 živčanih stanica (u usporedbi sa 100 milijardi stanica u ljudskom mozgu). Kandel je sa svojim kolegama ostvario prvi veliki uspjeh kad je ponovio Pavlovljev pokus, ali je umjesto pasa upotrijebio aplysiju. Jedno od puževih osjetljivih područja poprskali su vodom - puž na taj podražaj reagira brzim uvlačenjem pod plašt - i istodobno mu davali elektrošok. Posljedica je bila senzibilizacija: aphjsia se uvlačila pod plašt čim bi je istraživači blago dotaknuli. To se, u svijetu morskoga puža, može smatrati učenjem. Aplysia je upamtila da dodiru slijedi neugodan šok pa se stoga povlači pod svoj zaštitnički plašt kad god osjeti dodir. Pavlovljevi su psi na sličan način naučili sliniti na zvuk zvona jer su tijekom dresure hranu naučili povezivati s tim zvukom. Kad su ustanovili živčane puteve u pozadini toga i drugih jednostavnih ponašanja, Kandel i njegovi suradnici mogli su ustanoviti kako se te veze mijenjaju kada aplysia nauči reagirati na drugačiji
podražaj. Tako su otkrili da je na senzibiliziranim neuronima ostvarena dugotrajna promjena: kad ih se podraži (dodirom), ispuštaju više neurotransmitera u odnosu na aplysiju koja nije podvrgnuta senzibilizaciji. Ustanovili su i da određene refleksne reakcije, nakon određenog razdoblja podraživanja, mogu biti pojačane na duže vrijeme - satima ili čak danima. Ti podražaji [95] izazivaju povišenje razine takozvanih sekundarnih glasničkih molekula zvanih ciklički AMP (ili, za prijatelje, cAMP). Povišenje razina cAMP-a prouzrokuje aktivaciju određenih gena u jezgri živčane stanice; aktivacija gena dovodi do sinteze novih bjelančevina, od kojih neke sudjeluju u uspostavljanju novih sinaptičkih veza. Znanstvenici se danas slažu da su upravo te veze temelj dugotrajnog pamćenja. Iskustvo, dakle, izaziva postojane, primjetne promjene u onome što se kod aplysije može smatrati mozgom, promjene koje se događaju i kod sisavaca, kao što je Kandel dokazao devedesetih godina, kad je svojoj menažeriji laboratorijskih životinja dodao miševe te isti pokus ponovio s glodavcima. Molekularna osnova pamćenja i učenja, otkriće koje je Kandelu 2000. godine priskrbilo udio u Nobelovoj nagradi za fiziologiju ili medicinu, jedna je od najbolje istraženih promjena u mozgu. To je jedan od mehanizama u pozadini plastičnosti mozga u razvoju. Promjene interakcije organizma s okružjem prouzrokuju promjene veza u mozgu. *** Neko smo vrijeme bili usredotočeni na sinaptičku djelotvornost i mantru »istodobno aktiviranje dovodi do povezivanja« jer je opaženo da su slične pojave u pozadini plastičnosti mozga u razvoju, slabljenja plastičnosti razvijenog mozga i mogućnosti usmjerene ili izazvane neuroplastičnosti u svakom mozgu. Početkom devedesetih godina neuroznanstvenici su tek slutili kako se nekoliko embrijskih stanica razvija u mozak, kralježničnu moždinu i mnoštvo perifernih živaca, povezanih tako da čine osjetilno, misleće i osjećajno ljudsko biće. Povezivanje krugova neurona koji će omogućiti takvo čudesno ustrojstvo zapravo je, blago rečeno, težak zadatak. Neuroni se moraju pojaviti na pravom mjestu, u pravom trenutku i u pravoj količini. No, suprotno zaključku Woodyja Alena da je 90 posto života tek pojavljivanje na pravom mjestu i u pravom trenutku, za neuron je to tek početak. Aksoni koji izlaze iz neurona također moraju pronaći put do odgovarajućih stanica i stvoriti funkcionalne veze, a istraživači su u proteklih nekoliko godina počeli uviđati kako mozak to čini. Najvažnije otkriće govori da se mozak umrežuje uslijed signala koje prima iz svojega okružja, a taj je proces vrlo sličan procesu na kojemu se
temelji neuroplastičnost mozga odrasle osobe. Klišej je da je ljudski mozak, koliko nam je poznato, najrazvijenija i najsloženija struktura u istraženom univerzumu. Mozak novorođenčeta [96] sadrži otprilike 100.000.000.000 - odnosno, 100 milijardi - živčanih stanica. Više neurona mozak ne može imati. Iako je 100 milijardi dojmljiva brojka, sama po sebi ne može objasniti složenost, ili moć, mozga koji nam omogućuje vidjeti i čuti, učiti i pamtiti, osjećati i misliti; naposljetku, ljudska jetra vjerojatno sadrži 100 milijuna jetrenih stanica, ali, čak i kad biste skupili 1000 jetri, ne biste imali ni približno dovoljno sinapsi za mozak. Složenost mozga, za razliku od jetre, ponajprije proizlazi iz veza koje stvaraju njegovi neuroni. Neuroni se, dakako, sastoje od staničnog tijela koje sam opisao, ali ga njegovi dodaci - aksoni i dendriti - zapravo razlikuju od stanice jetre. Aksoni i dendriti neuronima omogućuju povezivanje o kojemu računalni stručnjaci mogu samo sanjati. Svaki od 100 milijardi neurona u pravilu se povezuje s otprilike nekoliko tisuća do 100.000 drugih neurona. Procjenjuje se da svaki neuron na rođenju u prosjeku ostvaruje 2500 specijaliziranih veza ili sinapsi, vrhunac povezanosti od 15.000 sinapsi doseže u drugoj ili trećoj godini, a tada ih počinje gubiti uslijed procesa zvanog pruning. Ako za broj veza uzmemo oprezan prosjek (1000), tada se procjenjuje da se mozak odrasle osobe može pohvaliti sa 100.000.000.000.000 - 100 bilijuna - sinapsi. Neki smatraju da se broj sinapsi odrasloga mozga penje čak do 1000 bilijuna. Iako bi bilo posve razborito pretpostaviti da geni određuju moždane veze, jednako kao što nacrt umrežavanja određuje veze silicijskog računalnog čipa, matematički to nije moguće. Kad je, početkom novog tisućljeća, projekt ljudskog genoma priveden kraju, ustanovljeno je da čovjek posjeduje otprilike 35.000 različitih gena. Pretpostavlja se da polovica djeluje u mozgu te da obavljaju zadaće poput sinteze neurotransmitera ili receptora. Sjetimo se da mozak obuhvaća milijarde živčanih stanica koje zajedno čine bilijune veza. Kad bi svaki gen nosio uputu za određenu vezu, uputa bi nam ponestalo prije no što bismo dosegli razvijenost, oh, puža golaća. Nazovite to genetskim manjkom: previše sinapsi, premalo gena. Naša DNK jednostavno nije dovoljno razvijena da bi u sebi nosila nacrt umreženja ljudskoga mozga. Prije no što se upustimo u razmatranje toga nedostatka, genima bismo trebali iskazati dužno poštovanje tako što ćemo opisati sve aspekte razvoja mozga za koje su zaslužni. Budući da fetalni mozgovi slijede gotovo identične razvojne obrasce i otprilike u isto doba dosežu ista
razvojna postignuća, može se reći da geni [97] upravljaju cjelokupnim obrascem razvoja mozga (što ne znači i da su stručnjaci za razvojnu neuroznanost otkrili kako geni to čine). Mozak kreće na put razvoja čim spermij oplodi jajašce. Kuglica sastavljena od stotina stanica do četrnaestoga se dana presavija, pa nalikuje naboru u debeljuškastom podvaljku: stanice s površine uvijaju se prema unutra sve dok ne stignu u unutrašnjost kuglice. Kuglica stanica pri uvijanju se i izduljuje te čini valjak. Jedan će se kraj razviti u kralježničnu moždinu, a drugi će se razviti u mozak. Nakon otprilike tri tjedna, embrij počinje stvarati neurone, vrhunac doseže u sedmom tjednu, da bi do osamnaestog tjedna stvaranje neurona uvelike bilo privedeno kraju. Brojevi otkrivaju koliko je neurogeneza začudna pojava: budući da novorođenče na svijet dolazi s otprilike 100 milijardi neurona u mozgu i da je neurogeneza najvećim dijelom dovršena nešto prije polovice gestacijskog razdoblja, fetalni mozak u razdoblju visoke produktivnosti stvara otprilike 500.000 neurona u minuti, ili u prosjeku 250.000 u minuti tijekom devet mjeseci in utero. Više od 90 posto stvoreno je u prvoj polovici gestacijskog razdoblja. Nakon devet mjeseci, mozak novorođenčeta čini splet otprilike 100 milijardi živčanih stanica. Iz matičnih stanica na stjenkama budućih moždanih komora nastaju nerazvijeni neuroni. U drugom tromjesečju trudnoće ti budući neuroni odmah kreću na tako izazovno putovanje da bismo ga mogli usporediti s malim djetetom koje je iz New Yorka dopuzalo u Seattle i stiglo upravo u onu četvrt, u onu ulicu i u onu kuću u koju je trebalo stići od trenutka kad je krenulo s Manhattana. Nerazvijeni neuroni slijede svojevrsnu cerebralnu autocestu, strukturu puteva koje su utrle stanice zvane radijalne glijalne stanice. Te stanice stvaraju intrakranijalnu mrežu puteva s odmorištima (jer glijalne stanice ujedno i hrane putujuće neurone). Neuroni predodređeni za korteks slijede pravilo »onaj koji prvi kreće, prvi se zaustavlja«: neuroni koji prvi krenu sa stijenki moždanih komora, staju na najbližem kortikalnom sloju. Drugi val putnika kreće prema drugom najbližem sloju, a sljedeći valovi prolaze pokraj svih formativnih slojeva prije no što se zaustave na još daljnjem sloju, sve dok svih šest kortikalnih slojeva ne bude popunjeno. Kad nerazvijeni neuroni stignu na svoje mjesto, radijalne glijalne stanice nestaju. Nije poznato kako neuroni prepoznaju da su stigli na svoje odredište. No, poznato je da se razviju tek kad stignu na odredište i puste korijenje, kad procvjetaju dendritima i propupaju aksonima putem [98] kojih će komunicirati i ostvariti veze s drugim daljnjim i bližim neuronima.
Pretpostavlja se da geni upravljaju i vremenskim određivanjem. Primjerice, sulci - brazde ili fisure - koji dijele jedan režanj mozga od drugoga, nastaju u naizgled genetski programiranim trenucima: središnji sulcus, koji dijeli frontalni režanj od parijetalnoga, nastaje oko dvadesetog tjedna gestacije i gotovo je potpuno razvijen do sedmog mjeseca. Otprilike petnaest tjedana nakon začeća, mapa tijela nastaje u moždanom deblu, a potom i u talamusu (svojevrsnoj relejnoj stanici za dolazne osjetilne informacije), čiji neuroni počinju stvarati sinapse u budućem somatosenzornom korteksu. Tek nekoliko tjedana nakon početka trećeg tromjesečja talamički aksoni počnu stvarati sinapse s kortikalrtim neuronima koji će biti njihovi (u normalnim uvjetima) stalni partneri. Zapravo, taj dio korteksa postaje somatosenzorno područje tek po dolasku talamičkih aksona. Ako se sve odvija kako bi trebalo, većina neurona do trećeg tromjesečja pronalazi svoje mjesto, a većina moždanih struktura poprima svoj oblik, iako su krugovi tek okvirno nalik onome što će postati. Kralježnična moždina i moždano deblo na rođenju su gotovo potpuno oblikovani i funkcionalni. To je vrlo važno jer upravo te strukture obavljaju presudno važne zadatke kao što su regulacija tjelesne temperature, rad srca i refleksi hvatanja, sisanja i burne obrambene reakcije. Nedugo po rođenju, mali i srednji mozak postaju mijelinizirani (obavijeni masnom mijelinskom ovojnicom koja im omogućuje djelotvorno prenošenje električnih impulsa); talamus, bazalni gangliji i dijelovi limbičkog sustava na red dolaze u prvoj i drugoj godini života. I naposljetku profunkcionira cerebralni korteks, predvođen osjetilnim područjima. Somatosenzorni korteks, koji obrađuje osjet dodira, na rođenju je zbrkan jer se neuroni iz različitih dijelova tijela sastaju u kortikalnim područjima koja se toliko preklapaju da novorođenče ne zna gdje ga se dodiruje. No, putem iskustva dodira, somatosenzorni korteks razvija se u preciznu »kartu«, što znači da jedna točka prima taktilne podražaje isključivo s usana, druga ih prima isključivo iz desnog koljena, sve dok svaki djelić kože ne dobije svoju točku u somatosenzornom korteksu. To se sazrijevanje odvija od glave prema stopalima, a usta su prvi dio tijela koji postaje osjetljiv na dodir. Ostatak korteksa slijedi somatosenzorno područje na putu sazrijevanja: najprije motoričko područje, a [99] zatim parijetalna, temporalna i frontalna asocijativna područja korteksa (sjedišta prosuđivanja, zaključivanja, pozornosti, planiranja, jezika i ostalih funkcija višega reda), koja se formiraju i u kasnim tinejdžerskim godinama. Tijekom gestacije i ranog djetinjstva ne razvijaju se samo velike
anatomske strukture mozga. Pomicanje nekoliko milijardi neurona na određena mjesta nije dovoljno da bi mozak bio funkcionalan, jednako kao što ni ubacivanjem nekoliko milijuna integriranih krugova u plastičnu kutiju ne dobivate računalo. Osim što moraju pronaći pravi put do svojega mjesta u mozgu, sve te živčane stanice ondje moraju stvoriti odgovarajuće veze kako bi okus, zabilježen na jeziku, stigao u moždano deblo, a odande u kortikalna područja koja će ga prepoznati kao, recimo, vaniliju, dok će škakljanje po desnom obrazu biti pretvoreno u elektrokemijske impulse koji će stići u dio somatosenzornog korteksa odgovoran za obrađivanje taktilnih informacija s tog obraza. Stvaranje odgovarajućih veza nije nimalo jednostavno; puzanje djeteta iz New Yorka do određene adrese u Seattleu dobra je usporedba za zadaću s kojom su suočeni neuroni. Razmotrimo izazov s kojim su suočeni neuroni vidnog sustava u razvoju. Njihova je zadaća stvaranje funkcionalnog puta koji se odvija na sljedeći način: živčani impulsi iz štapića i čunjića u mrežnici oka putuju do mrežničnih interneurona, koji ih predaju mrežničnim ganglijskim stanicama (koje čine vidni živac), odakle stižu u relejnu stanicu zvanu lateralno koljenasto tijelo, gdje se aksoni iz lijevog oka izmjenjuju s aksonima iz desnog oka te čine slojeve specifične za oko. Odatle impuls putuje u primarni vizualni korteks na drugom kraju mozga, gdje skupovi neurona, koji primaju impulse iz lijevog oka, čine razdvojene, naizmjenične slojeve sa skupovima neurona koji primaju informacije iz desnog oka. Da bi pravilno izveli taj prijenos impulsa, aksoni oka moraju se povezati s odgovarajućim mjestima u lateralnom koljenastom tijelu (LGN). Aksoni koji izlaze iz LGN moraju se oduprijeti porivu da završe u sinapsama u slušnom ili osjetilnom korteksu (kamo najprije stižu) te nastaviti sve dok ne stignu na odredište u primarnom vidnom korteksu. Uza sve to, stanice koje se jedna do druge nalaze u mrežnici, moraju pružiti svoje aksone do susjednih neurona u lateralnom koljenastom tijelu, koji svoje aksone moraju pružiti do susjednih stanica u vidnom korteksu: krajnji cilj svake pojedine skupine nekoliko stotina susjednih neurona u vidnom [100] korteksu jest stvaranje sinapsi isključivo s neuronima koji odgovaraju istom uskom području djetetova vidnog polja. Kako im to uopće uspijeva? Prvi dio putovanja aksona - protezanje njegova vrha u odgovarajućem smjeru - lakši je dio tog pothvata. To je zbog toga što ciljani neuroni emitiraju pozivne signale zvane trofični čimbenici. Ti signali pružaju opće upute koje svakom aksonu iz mrežnice nalažu da
stvori sinapsu s određenim ciljanim neuronom u vidnom korteksu; pretpostavlja se da geni određuju koji će neuroni emitirati trofične čimbenike i koji će putujući aksoni odgovoriti na njih. Zahvaljujući osobitom vršku koji se naziva rastući vrh, akson je programiran prepoznati i protezati se prema molekulama specifičnih trofičnih čimbenika raspršenih duž predodređenog puta, kao što su Ivica i Marica slijedili trag krušnih mrva kako bi se iz šume vratili u svoju kolibu. Rastući vrhovi posjeduju genetski kodirane receptorske molekule koje potiču akson da raste i proteže se u smjeru molekula koje ga privlače. U tom je smislu odabir odredišta prethodno programiran jer geni upućuju aksone i dendrite da rastu prema svojim približnim konačnim odredištima. Neuroni s kojima akson ne bi trebao stvoriti sinapsu ispuštaju kemijske signale koji odbijaju aksone. Zahvaljujući signalima privlačenja i odbijanja - nazvanim netrin (od sanskrtske riječi netra, koja znači »voda« ili »vodič«) i semaforin (grčka riječ semaphor znači »signal«) - akson ostaje na pravom putu prema svojem odredištu. Kad akson stigne u Seattle, da nastavimo analogiju, mora pronaći odgovarajuću četvrt i odgovarajuću kuću koja će mu biti trajna stanična adresa. To uopće nije programirano jer, kao što sam već spomenuo, ljudska bića jednostavno ne posjeduju dovoljno gena za određivanje svake veze koju neuroni u mozgu moraju stvoriti. Neuroznanstvenicima je osamdesetih godina polako sinulo da se mozak, u cilju nadoknađivanja genetskog manjka, mora putem iskustva organizirah u funkcionalne krugove. Kad ponestane gena, iskustvo vodi aksone do kraja putovanja. Čimbenik koji mozgu u razvoju omogućuje stvaranje odgovarajućih veza zapravo je, paradoksalno, rana gomila pogrešnih veza. Fetalni mozak neobuzdano stvara obilje neurona i sinapsi. Mnogi aksoni neće uspjeti uspostaviti vezu s drugim aksonom; neuspješni odumiru. Otprilike polovica neurona stvorenih u fetalnom mozgu odumire prije no što se dijete rodi: oko 200 milijardi [101] neurona svodi se na 100 milijardi neurona kod novorođenčeta, jer nestaju oni koji ne uspijevaju ostvariti funkcionalne sinapse. Sinapse se i dalje nemilosrdno ukidaju. Sinapse kralježnične moždine počinju se stvarati do petog tjedna embriogeneze, kortikalne sinapse stvaraju se u sedmom tjednu, a sinaptogeneza (nastanak sinapsi) nastavlja se do kraja gestacijskog razdoblja te dobrim dijelom djetinjstva. Procjenjuje se da svaki kortikalni neuron na vrhuncu sinaptogeneze stvori 15.000 veza: to čini 1,8 milijuna sinapsi u sekundi, od drugog mjeseca in
utero do djetetova drugog rođendana. Opstanak i nestanak sinapsi ovisi o tome nose li ikakve impulse. Ako ih ne nose, nalik su autobusnim linijama bez putnika: naposljetku su ukinute. Prema jednoj procjeni, između djetinjstva i rane adolescencije svakodnevno nestane otprilike 20 milijardi sinapsi. Posrijedi je opstanak najzaposlenijih. Kao što se televizijska pretplata otkazuje ako nitko ne gleda televizijski program, tako i nekorištene sinaptičke veze slabe i nestaju. Moć gena ubrzano slabi: geni mogu voditi neurone prema njihovim prvim, pokusnim vezama te upravljati redoslijedom aktiviranja različitih područja mozga (a time i tjelesnih te mentalnih sposobnosti), no, informacije iz okružja, koje utječu na plastičnost mladog živčanog sustava, uistinu određuju krugove koji će pokretati mozak. Stoga je uspostavljanje moždanih krugova, već od prvih stadija razvoja, aktivan proces kojim upravlja interakcija između iskustva i okružja. Osnovno načelo glasi: genetske informacije imaju važnu ulogu u početnom strukturiranju mozga. No, konačan oblik mozga posljedica je trajnog aktivnog procesa koji se odvija kad se proživljeno iskustvo poveže s unutarnjim i vanjskim okružjem. Kao što ćemo vidjeti, kako prefrontalni krugovi sazrijevaju, voljni izbor može postati presudno važan čimbenik u oblikovanju strukture stvorene djelovanjem genetskih čimbenika i slučajnih događaja u okružju. Iako se okvirni izgled i morfologija mozga nakon rođenja tek neznatno mijenjaju, neuroplastičnost mu omogućuje znatne promjene na staničnoj razini, promjene na kojima se temelji razvoj kognitivnih i drugih sposobnosti djeteta. Jedan od najuvjerljivijih dokaza proizašao je iz proučavanja opažanja govora. Novorođenčad čuje sve zvukove govorne zbrke: francusko u u riječi du, španjolsko n ili englesko th. Kada jedan od zvukova podraži dlačice u pužnici, prevodi se u električni impuls koji stiže u slušni korteks mozga. Kao što trkač u štafetnoj utrci predaje palicu, [102] tako i svaki neuron između uha i korteksa prenosi impuls sljedećem neuronu. Uslijed ponavljanja zvuka jačaju sinapse koje povezuju sve te neurone, upravo kao što je Hebb opisao. Zbog toga određen neuronski put uvijek reagira na glas th, što kulminira podraživanjem određenog skupa neurona u slušnom korteksu, koji stvara subjektivan doživljaj zvuka th. Mreža stanica podesi se na one zvukove jezika koje novorođenče neprestano sluša. Dakako, prostor slušnog korteksa je ograničen. Kad se krugovi odrede uslijed Hebbovog procesa, trajno su povezani s tim zvukom; neuroznanstvenici još nisu zabilježili situaciju u kojoj bi Hebbov proces
bio obrnut, odnosno, da bi osoba rođena u, primjerice, finskom govornom području, izgubila sposobnost razabiranja jedinstvenih finskih zvukova. Iako je, zahvaljujući sve boljem razumijevanju plastičnosti odraslog mozga, odbačena zamisao da čovjek nakon dvanaeste godine ne može naučiti drugi jezik i govoriti ga bez stranog naglaska, slušni je korteks, bez posebnih intervencija, nalik popunjenoj četvrti: sve je izgrađeno i nema praznih mjesta koja bi mogla biti posvećena novim zvukovima. Patricia Kuhl, vodeća stručnjakinja za razvoj govora, slučajno je naišla na potvrdu te teorije. Da bi iskušala sposobnost djece i odraslih Japanaca za razlikovanje fonema, snimila je audio-disk s različitim zvukovima i ponijela ga sa sobom dok je odlazila u posjet kolegama u jezičnom laboratoriju u Tokiju. Željela ga je pokazati japanskim znanstvenicima prije no što obavi pokus s dobrovoljcima. Dok je riječ »rake, rake, rake« izlazila iz vrhunskih Yamaha zvučnika, njezini su se kolege nagnuli naprijed, očekujući najavljenu promjenu zvuka. Iz zvučnika se začulo »lake, lake, lake«, rekla je Kuhlova - ali su Japanci, koji su tečno govorili engleski jezik, i dalje ostali nagnuti u očekivanju. Doslovce nisu čuli nikakvu razliku između zvuka lake i zvuka rake. Razlika je u njihovim mozgovima. Djeca koja odrastaju uz zvukove određenog jezika, stvaraju odgovarajuće krugove u svojem slušnom korteksu: mozgovi djece koje je Kuhlova ostavila u Seattleu, gdje predaje na Sveučilištu Washington, oblikovani su uslijed slušnog iskustva pa su tako naučili razlikovati r od l. Kada? Sedmomjesečni Japanci, s kojima je Kuhlova izvela pokus, bez teškoća su razlikovali r i l. Ali, desetomjesečna djeca nisu čula razliku, kao ni odrasli. Kad je Kuhlova isti pokus ponovila s kanadskom djecom iz obitelji koje su govorile engleskim jezikom, dobila je iste rezultate: djeca stara šest mjeseci bila su sposobna [103] razlikovati zvukove hindu jezika iako nisu bili dio njihova slušnog svijeta; do dvanaestog su mjeseca izgubila tu sposobnost. Kuhlova je zaključila da mozak između šestog i dvanaestog mjeseca počinje ukidati neiskorištene sinapse. Slušni korteks gubi osjetljivost na foneme koje ne čuje svakodnevno. To je vjerojatno razlog zbog kojega djeca malokad nauče govoriti strani jezik poput izvornih govornika, ako ga nisu svladala prije puberteta. Vrijedi i obrnuto: korištene veze jačaju i postaju trajni elementi živčanih krugova. Novorođenče svakoga dana ostvari milijune takvih veza. Sve što vidi, čuje, osjeti, okusi i onjuši može oblikovati krugove njegova mozga. Mozak se doslovce umrežuje uslijed iskustva jer prizori, zvukovi,
osjećaji i misli ostavljaju svojevrsne živčane tragove na krugovima korteksa pa se budući prizori, zvukovi, osjećaji, misli i drugi impulsi te mentalne aktivnosti doživljavaju drugačije no što bi ih dijete u suprotnom doživjelo. Kuhlova pretpostavlja da fonemi koje dijete sluša jačaju slušne sinapse posvećene tom zvuku; opetovano slušanje određenog zvuka širi djetetovu opažajnu kategoriju za taj zvuk te istiskuje zvukove sa sličnim slušnim profilom sve dok se broj slušnih neurona posvećenih tim susjednim zvukovima doslovce ne svede na nulu. Očito je da hardware mozga na rođenju nije ni približno uređen. Štoviše, dinamičan je i prilagodljiv. Još šezdesetih i sedamdesetih godina dvadesetoga stoljeća istraživači su zabilježili da štakori, koji su odrasli u laboratorijskim kavezima, uz kotače po kojima su trčali i ljestve po kojima su se penjali te uz druge štakore s kojima su se družili, ostvaruju gušće sinaptičke veze i veću iskorištenost korteksa u usporedbi sa štakorima koji su odrastali bez društva i bez igračaka. »Obogaćeno« okružje bilo je bliže svijetu koji bi štakor doživio u, primjerice, divljinama New Yorka. Razlike u korteksima podrazumijevaju funkcionalne razlike: štakori s gušćim sinaptičkim vezama u korteksima svladavali su labirinte i nalazili skrivenu hranu brže od štakora koji su živjeli u siromašnijim okružjima i koji su imali manju gustoću sinapsi u korteksima. Od trenutka kada djetetovi rudimentarni osjetilni sustavi počnu funkcionirati (što se u slučaju slušnog i taktilnog podraživanja događa prije rođenja), iskustva iz vanjskog svijeta djeluju na mozak te potiču aktivaciju moždanih neurona. Vratimo se primjeru vidnog sustava, kojega smo napustili kada su aksoni mrežničnih neurona stigli u nerazvijen vidni korteks. Vidni sustav jedino je [104] osjetilo koje do rođenja ne prima nikakvu stimulaciju. Oko se počinje oblikovati u četvrtom tjednu gestacije. Sinapse se najprije stvaraju u mrežnici, a potom u subkortikalnim vidnim područjima, primarnom vidnom korteksu i naposljetku u višim vidnim središtima u temporalnim i parijetalnim režnjevima. U drugom tromjesečju dolazi do naglog razvoja vidnog sustava: između četrnaestog i dvadeset i osmog tjedna stvori se svih 100 milijuna neurona primarnog vidnog korteksa. U petom mjesecu neuroni počinju stvarati sinapse te ih, zapanjujućom brzinom od 10 milijardi dnevno, stvaraju još sljedećih godinu dana, sve dok vizualni korteks u osmom mjesecu starosti ne dosegne maksimalnu gustoću. Dijete na rođenju svijet oko sebe vidi mutno i nejasno. Budući da funkcionira više sinapsi odgovornih za opažanje pokreta nego za opažanje oblika, dijete pokrete razabire bolje nego oblike.
Štoviše, njegovo je vidno polje svedeno na uzak tunel usredotočen na smjer gledanja, a njegova vidna rezolucija četrdeset je puta manja u odnosu na vidnu rezoluciju odrasle osobe. Novorođenčad nije sposobna percipirati dubinu, što svijet čini još čudnijim (iako ga dijete baš i nema s čime usporediti). Jasno vide samo na daljinu od otprilike dvadeset centimetara. Međutim, vid se u pravilu naglo razvija u prvih nekoliko tjedana pa dijete do četvrtog mjeseca percipira stereoskopsku dubinu. Do šestog mjeseca vid je pet puta oštriji, a razvila se i sposobnost opažanja boja, oštrina i voljni pokreti očiju. Vidno polje se širi pa je do dvanaestog mjeseca širinom jednako vidnom polju odrasle osobe. U vrijeme prvog rođendana dijete vidi jednako dobro kao i normalna odrasla osoba. Točno umrežavanje vidnog korteksa, koje je preduvjet postupnog poboljšavanja vida, događa se samo ako dijete prima normalne vidne podražaje. Drugim riječima, električna aktivnost prouzročena činom promatranja dovršava umrežavanje vidnog korteksa. Ponavljam: iako su geni igrali ulogu posrednika između aksona i neurona u cilju stvaranja neuronskih mreža, čovjek ne posjeduje ni približno dovoljno gena za specifikaciju svake pojedine sinapse čak ni u vidnom korteksu. Geni dovode neurone u pravi grad te rasporede njihove aksone u susjedstvo neurona s kojima će stvoriti sinapse, no, tada u igru ulazi djetetova jedinstvena interakcija s okružjem. Znanstvenici su devedesetih godina zaključili da aksoni i dendriti uglavnom stvaraju veze - a neuroni krugove putem odašiljanja električnih impulsa, gotovo [105] nasumce, a potom okviran obrazac fino podešavaju kako bi ga uskladili sa zahtjevima iskustva. »Mozak radi na svojem umrežavanju čak i prije no što dođe u dodir sa svijetom«, kaže neuroznanstvenica Carla Shatz, jedna od vodećih stručnjakinja na području razvoja mozga. Neuroznanošću se počela baviti jer je njezina baka, u vrijeme dok je Carla bila srednjoškolka, pretrpjela težak moždani udar uslijed kojega joj je jedna strana tijela ostala oduzeta; stoga se zavjetovala da će se pridružiti potrazi za odgovorima na pitanja o funkcioniranju živčanog sustava i posvetila se razvojnoj neuroznanosti. »Odrastao obrazac veza nastaje uslijed preoblikovanja aksona putem selektivnog uklanjanja i rasta različitih grana«, kaže. »Očito je da aksoni rastu prema mnogim različitim adresama unutar ciljanih struktura, a potom nekako uklanjaju pogreške pri adresiranju.« To »nekako« ostaje »sveti gral« razvojne neuroznanosti. Doima se da su aksoni prilično promiskuitetni pri odabiru ciljanih neurona: svaki im odgovara. No, konkurencija među ulaznim informacijama potom
raspoređuje aksone i odvodi ih na područja sa specifičnim funkcijama. Prvi korak prema odgovoru na pitanje kako uspijevaju ostvariti taj zadatak, ostvaren je sedamdesetih godina dvadesetoga stoljeća. David Hubel i Torsten Wiesel s Harvarda izveli su jednostavan pokus uskraćivanja vidnih impulsa tako što su novorođenim mačićima šavom zatvorili jedno oko. Aksoni iz lateralnog koljenastog tijela, koji su predstavljali zatvoreno oko, već nakon tjedan dana zauzimali su mnogo manje područje korteksa u odnosu na aksone koji su predstavljali otvoreno oko. Potom su znanstvenici otvorili sašiveno oko kako bi oba oka mozgu prenosila (očekivano) jednake podražaje. Bilježili su podražaje neurona u primarnom vidnom korteksu mačića koji su do tada bili stari već najmanje četiri mjeseca. Unatoč tome što su oba oka bila otvorena, gotovo cijeli vidni korteks primao je impulse samo od oka koje je bilo otvoreno od rođenja. Neuroni iz zatvorenog oka stvorili su tek nekoliko funkcionalnih veza; kao da su se sinapse rasplinule uslijed neuporabe. Ako mačići ne prime vidne impulse između tridesetog i osamdesetog dana života (što je poznato kao kritično razdoblje), prekasno je: nekorišteno oko zauvijek ostaje slijepo. Hubel i Wiesel ustanovili su da razvoj vidnih funkcija u korteksu ovisi o vidnim impulsima, a vidna prikraćenost na početku života mijenja korteks. Taj im je rad 1981. godine priskrbio Nobelovu nagradu za fiziologiju ili medicinu. [106] Harvardski tim ustanovio je i da dodatna aktivnost suprotnost prikraćenosti - također mijenja korteks. Područja mozga, koja su primala podražaje od normalnog, otvorenog oka, proširila su se na područja koja su trebala primati impulse iz zatvorenog oka. Zbog toga su impulsi iz normalnog oka stizali u nesrazmjerno velik broj neurona u vidnom korteksu. Umjesto da oči budu jednako zastupljene, većina kortikalnih stanica primala je impulse iz normalnog oka. To je oko koristilo stanice koje bi u normalnim okolnostima bile dodijeljene zatvorenom oku. No, nalaz je bio sasvim drugačiji pri bilježenju impulsa u stanicama mrežnice ili lateralnom koljenastom tijelu. Točnije, reakcija je zabilježena u područjima koja bi trebala reagirati na podražaj iz normalnog oka, no, izostala je u područjima koja bi trebala reagirati na podražaje iz nekoć zatvorenog oka. Očito je da se većina promjena izazvanih uskraćivanjem vidnih impulsa dogodila u korteksu, ali ne i u vidnom putu. To otkriće navodi na zaključak da aksoni zauzimaju više prostora u vizualnom korteksu ako provode iznimno gust električni promet. Druga iskustva izazivaju još neobičnije promjene u korteksu. Neuroni u vidnom korteksu postaju specijalisti. Neki najbolje reagiraju na
prizor vertikalno položenih oblika, dok drugi bolje reagiraju na horizontalno položene oblike. Broj stranica koje reagiraju na svaki smjer otprilike je jednak. No, ako je svijet novorođenog mačića uređen tako da u njemu vidi samo vertikalne oblike, tada će većina njegovih neurona s vremenom početi reagirati isključivo na njih. Ako je mačić odrastao u sobi oslikanoj vertikalnim prugama, za horizontalne se pruge specijalizira vrlo malo neurona osjetljivih na smjer, dok je vertikalnih specijalista vrlo mnogo. Takva životinja doslovce ne vidi horizontalne crte, ali vertikalne vidi iznimno oštro. Prva vidna iskustva slično utječu i na ljudski mozak: 1973. godine istraživanjem je ustanovljeno da kanadski Indijanci, odrasli u šatorima, oštrije opažaju dijagonalne oblike u odnosu na ljude odrasle u suvremenim zapadnjačkim standardima horizontalnih spojeva zidova sa stropom i vertikalnih spojeva zidova. Presudna važnost iskustva u umrežavanju ljudskog mozga najočitija je kada osjetilni podražaji potpuno izostanu. Ljudska inačica mačića sašivenih očnih kapaka jesu djeca koja se rađaju s kataraktom zamućenjem leće - jednoga ili oba oka. Ta prirođena mana pogađa otprilike jedno na 10.000 djece u Sjedinjenim [107] Američkim Državama. Ako katarakta pogodi oba oka, mozak nikada ne razvija sposobnost normalnog vida. Ako je kataraktom pogođeno samo jedno oko, vid se u njemu nikada ne razvija zbog prevelike aktivnosti zdravog oka, objašnjava Ruxandra Siretanu iz Instituta za istraživanje mozga Max-Planck u Frankfurtu: »Dva se oka natječu za uvid u vanjski svijet. Ako se ne liječi, vid na oboljelom oku bit će trajno izgubljen, kao i sposobnost binokularnog vida. Najveće oštećenje ne događa se u oku, već u mozgu.« Oštrina, širina vidnog polja i sposobnost (točnije, nesposobnost) stereoskopskog vida u tom slučaju ostaju na razini novorođenčeta. Bez normalnih vidnih impulsa, mozak u razvoju ne uspijeva uspostaviti začudnu mrežu veza koja mu omogućuje primanje, obradu i tumačenje električnih impulsa izazvanih pristizanjem svjetlosti na mrežnicu. Liječnici danas znaju da oštećenu leću mogu ukloniti, zamijeniti je bistrom, umjetnom lećom (zahvat operacije katarakte koji se izvodi i na starijim ljudima) te na taj način mozgu omogućiti primanje jasnih, oštrih impulsa. Međutim, sve donedavno nije bilo poznato koliko je vidnih impulsa potrebno da popravljeno oko progleda. Stotine sati? Ili tek nekoliko sekundi? Istraživači iz Bolnice za bolesnu djecu u Torontu 1999. godine načinili su veliki korak prema odgovoru. Proučavali su dvadesetosmero djece rođene s jakom kataraktom: šesnaestero djece imalo
je kataraktu na jednom oku, a njih dvanaest na oba oka. Kirurški zahvati uklanjanja katarakta izvedeni su u dobi od jednog tjedna do devet mjeseci; djeca, dakle, toliko dugo nisu primala normalne vidne impulse. Nekoliko dana ili tjedana nakon zahvata djeci su umetnute kontaktne leće pa su, prvi put u njihovim životima, »vidni impulsi bili usredotočeni na mrežnicu«. Da bi ispitali vid djece, istraživači su im pokazivali crno-bijele vertikalne pruge na sivoj podlozi. Izmjenjujući prostor između pruga te koristeći dječju razvijenu sklonost promatranju novih predmeta, istraživači su uspjeli izmjeriti vidnu rezoluciju. Iako je početna oštrina vida liječenog oka ili očiju bila znatno lošija od oštrine u djece rođene s normalnim vidom, poboljšala se već nakon sat vremena takvoga izlaganja. »Doima se da izostanak vidnih impulsa održava vidni korteks na razini novorođenčeta«, kaže Sireteanu. »Već i jednosatna izloženost vidnom svijetu stvara uvjete za ubrzano poboljšanje vida.« [108] Drugi osjetilni sustavi jednako su ovisni o signalima iz okružja da bi dovršili neuronsko umrežavanje nakon što se genetske upute iscrpe. Slušni neuroni nastaju tri tjedna nakon začeća, a slušni centri u moždanom deblu razvijaju se do trinaestog tjedna. Uklanjanje pužnice laboratorijskih životinja nedugo nakon rođenja smanjuje broj i veličinu slušnih neurona u moždanom deblu. Budući da ti neuroni ne primaju impulse, njihove se funkcije gase. No, takva je promjena reverzibilna, također pomoću osjetilnih impulsa. Ako se djetetu gluhom od rođenja ugradi umjetna pužnica, koja premošćuje oštećene osjetilne slušne vlasi unutarnjeg uha i odvodi akustičke impulse izravno u korteks, iznenadno primanje zvučnih impulsa nakon više tjedana ili mjeseci tišine dovodi do (ovisno o dobi ugrađivanja implantata) gotovo savršenog govora i sluha te normalnog jezičnog razvoja. Pokus s mačićima iz 1999. godine otkrio je neurološki temelj za ubrzano poboljšanje. Istraživači s frankfurtskog Instituta za fiziologiju, na čelu s Rainerom Klinkeom, ispitali su djelovanje pužničkih implantata na nekoliko mačića starih tri do četiri tjedna, gluhih od rođenja. Snimanjem mozga već je utvrđeno da se nepodraženi slušni živčani sustav gluhih mačića nije razvijao kao u normalnih mačića. Ali, nakon ugradnje implantata mačići su na zvukove počeli reagirati jednako kao i mačići rođeni s normalnim sluhom. Promijenio se i slušni korteks: u vrlo kratkom vremenu povećalo se područje mozga koje je reagiralo na zvuk, povisila se amplituda električnih impulsa u slušnom korteksu, kao i količina informacija obrađenih u korteksu (što se naziva živčani odgovori duge latencije). Taj pokus u određenoj mjeri objašnjava zbog čega ugradnja
pužničkih implantata prirođeno gluhoj djeci daje vrlo dobre rezultate. »Vrlo je moguće i da se slično 'buđenje' vidnog korteksa događa kod prirođeno slijepe djece izložene vidnim podražajima nakon uklanjanja katarakte i ugradnje umjetne leće«, kaže Sireteanu. Utjecaj osjetilnog iskustva na umrežavanje mozga ne dokazuju samo djeca s prirođenim manama. Razmotrimo somatosenzorni korteks. Kao što sam spomenuo, tijekom fetalnog razvoja somatosenzorni korteks stvara rudimentarnu »kartu« tijela tako da područja koja primaju impulse iz desne šake graniče s područjima koja primaju impulse iz desne ruke, a to područje graniči s područjem koje prima impulse iz ramena - jasno vam je. No, somatosenzorni korteks nakon rođenja čeka još dug put. Karta [109] postaje precizna tek uslijed doživljavanja osjeta. Recimo da dijete dodirnete po desnoj šaci. U tom se trenutku istodobno aktiviraju neuroni koji od toga mjesta vode u mozak. No, neuron iz desnog zapešća, koji je pogrešno skrenuo i u somatosenzornom korteksu završio u području šake, nije usklađen. Taj se neuron ne aktivira istodobno s drugima (jer dodir nadlanice ne podražava zapešće). Pokusna sinapsa, koju je stvorio u somatosenzornom korteksu, stoga slabi i naposljetku nestaje. Područje u somatosenzornom korteksu koje prima impulse iz nadlanice, tada prima impulse isključivo s desne nadlanice. Uslijed iskustva i primjene načela povezivanja neurona koji se istodobno aktiviraju, ispravljaju se pogrešne veze pa nekoć zbrkana mapa postaje točna i precizna. Neosporno je da su mozgu novorođenčeta potrebni podražaji za uspostavljanje ispravnog obrasca umreženja. Međutim, žestoku i pomalo politiziranu raspravu izazvalo je značenje podražaja. Za mnoge neuroznanstvenike, podražaji ne podrazumijevaju ništa više od onoga što živo i budno dijete s funkcionalnim osjetilima opaža u svakodnevnom životu: prizori, zvukovi, okusi, dodiri i mirisi. Brojnim promatranjima dokazano je da se teško zanemarena djeca, koja prvih godinu dana života ili više provedu ležeći u krevetiću, abnormalno razvijaju: vrlo ih malo prohoda do treće godine, a neka ni s navršenih dvadeset i jedan mjesec nisu sposobna sjediti uspravno. Gorljive rasprave vode se oko toga može li intenzivnija stimulacija, napose kognitivna, pozitivno utjecati na umrežavanje mozga. Prodaja očajničkih videovrpci koje roditeljima obećavaju da će njihovo dijete, koje još ne puže, pretvoriti u malog Einsteina, savjeti da kuću ispune Mozartovim zvukovima te upozorenja da je obiteljski obrok bez matematičke pouke zbrajanja žlica i vilica zapravo propuštena prilika - svi takvi potezi dovode »stimulaciju« na zao glas.
Nedvojbeno je da je određena mjera stimulacije presudno važna za razvoj ljudskoga mozga. No, po svoj prilici, dovoljno je da dijete aktivno istražuje svoje okružje i komunicira s roditeljima, da se igra skrivača te da sluša razgovore i sudjeluje u njima. Veliki val stvaranja i nestajanja sinapsi trebao bi preplaviti mozak i završiti u prvih nekoliko godina života. No, znanstvenici iz nekoliko ustanova, uključujući i sveučilište UCLA, devedesetih su godina dvadesetoga stoljeća prodrmali neuroznanost otkrivši da se drugi val nastanka sinapsi događa netom prije puberteta. Godine 1999., neuroznanstvenici na čelu s Elizabeth Sowell [110] iz laboratorija za magnetsku rezonanciju sveučilišta UCLA, usporedili su mozgove djece u dobi od dvanaest do šesnaest godina s mozgovima dvadesetogodišnjaka. Ustanovili su da frontalni režnjevi, odgovorni za »izvršne« funkcije kao što su samokontrola, rasuđivanje, emocionalna regulacija, organizacija i planiranje, prolaze znatne promjene potkraj razdoblja adolescencije: počinju rasti u dobi od deset do dvanaest godina (kod djevojčica rast započinje nešto ranije nego kod dječaka), kao i tijekom fetalnog razvoja. Iznenađujući odjek ranog djetinjstva događa se i u dvadesetim godinama, kad se frontalni režnjevi smanje jer se nepovezani ogranci povezuju u djelotvorne, uređene krugove. Tek što se tinejdžeri (donekle) pomire s promjenama kojima je pubertet podvrgnuo njihovo tijelo, promjene se počinju događati u mozgu, odnosno, ponavlja se ples neurona vrlo sličan onom koji je u ranom djetinjstvu strukturirao njihov mozak. Suprotno uvjerenju da se mozak potpuno razvija do osme ili dvanaeste godine, te da je presudno važno umrežavanje dovršeno do treće godine, ispostavlja se da se radovi u mozgu nastavljaju. »Dozrijevanje ne prestaje u desetoj godini, već se nastavlja i u tinejdžerskim, te čak i u dvadesetim godinama«, kaže Jay Giedd iz Državnog instituta za mentalno zdravlje, koji je, očitavajući nalaze magnetske rezonancije mozgova 145 zdravih osoba u dobi od četiri do dvadeset i jedne godine, ustanovio i da se količina sive tvari povećava u jedanaestoj i dvanaestoj godini. »Najviše iznenađuje drugi val pretjeranog stvaranja sive tvari, jer se smatra da se to događa samo u prvih osamnaest mjeseci života. Tada dolazi do znatnog smanjenja. Doima se da se u pubertetu događa drugi val nastanka sive tvari, vjerojatno povezan s novim vezama i granama, kojemu slijedi ukidanje sinapsi.« Kao i tijekom fetalnog razvoja, sinapse u pozadini kognitivnih i drugih sposobnosti opstaju ako ih se koristi, dok neiskorištene sinapse nestaju. Pretpostavlja se da sustavno uklanjanje neiskorištenih sinapsi, a
time i neiskorištenih krugova, dovodi do veće djelotvornosti živčanih mreža koje primaju podražaje - drugim riječima, mreža u pozadini ponašanja u koja se adolescent aktivno upušta. Pretpostavlja se da je razdoblje adolescencije, kao i rano djetinjstvo, vrijeme iznimne osjetljivosti na okružje (sjetite se da djeca svoje slušne krugove posvećuju isključivo zvukovima svojega materinjeg jezika, te da nestaju krugovi za foneme koje ne slušaju). Stoga su tinejdžerske godine druga prilika za utvrđivanje [111] korištenih krugova i ukidanje nekorištenih - za utvrđivanje sposobnosti bacanja felš-lopte, mentalnog baratanja brojevima ili gotovo nesvjesno pretvaranje glazbenog znakovlja u pokrete prstiju. Giedd kaže: »Tinejdžeri imaju moć odrediti razvoj vlastitoga mozga, odrediti koje će veze opstati time što će se opredijeliti za likovnu umjetnost, glazbu, sport ili videoigre.« Drugi val sinaptogeneze nije ograničen na frontalne režnjeve. Kad je tim sa sveučilišta UCLA snimio mozgove devetnaestero normalne djece i adolescenata u dobi od sedam do šesnaest godina, ustanovili su da se parijetalni režnjevi (koji povezuju informacije iz udaljenih područja mozga kao što su slušni, taktilni i vidni impulsi) razvijaju i u srednjim tinejdžerskim godinama. Duga živčana vlakna zvana bijela tvar vjerojatno se još uvijek obavijaju mijelinom, masnom tvari koja živcima omogućuje brže i djelotvornije prenošenje impulsa. Zbog toga se krugovi koji povezuju različite informacije razvijaju do otprilike šesnaeste godine. Parijetalni režnjevi vrhunac sive tvari dosežu u desetoj (u djevojčica) ili dvanaestoj godini (u dječaka), a potom se smanjuju. No, Giedd je ustanovio da temporalni režnjevi, sjedišta jezika te emocionalne kontrole, vrhunac sive tvari dosežu tek u šesnaestoj godini. Tek tada se u njima događa smanjivanje. Doima se da tinejdžerski mozak ponavlja jedan od najzačudnijih pothvata ranoga djetinjstva: pretjerano stvaranje, a zatim ukidanje živčanih ogranaka. »Mozak«, kaže Sowell, »prolazi dinamične promjene mnogo kasnije no što smo mislili.« *** Umrežavanje mozga tijekom gestacije i djetinjstva - te, kako je odnedavno poznato, i tijekom razdoblja adolescencije - gotovo je jednako začudno kao i razvoj živog, dišućeg, osjetilnog, pokretnog, aktivnog organizma iz jedne jedine oplođene jajne stanice. Plastičnost mladoga mozga temelji se na obilju sinapsi, koje omogućuje da samo korištene sinapse postanu dijelovi trajnih krugova u pozadini mišljenja, osjećanja, reagiranja i ponašanja. Ali, zar taj ples neurona nakon nekog vremena
završi? Slavni španjolski neuroanatom Santiago Ramon y Cajal svoju je raspravu »Degeneracija i regeneracija živčanog sustava« iz 1913. godine završio tvrdnjom: »U odraslim centrima živčani su putevi utvrđeni, završeni, nepromjenjivi. Sve može umrijeti, ništa se ne može obnoviti.« Cajal je svoj pesimističan zaključak izveo iz podrobnih proučavanja anatomije mozga nakon ozljede, a njegovo [112] je obeshrabrujuće uvjerenje ostalo dogma neuroznanosti gotovo stotinu godina. »I dalje nas uvjeravaju da potpuno razvijen mozak ne raspolaže mehanizmima potrebnim za obnavljanje neurona i ponovno uspostavljanje neuronskih mreža nakon jake ozljede ili uslijed postupnog gubitka neurona koji se opaža uslijed neurodegenerativnih bolesti«, zabilježili su neurolozi Daniel Lowenstein i Jack Parent 1999. godine. Učenje o nepromjenjivosti odrasloga mozga, o gubitku neuroplastičnosti sa završetkom djetinjstva, imalo je značajne posljedice. Podrazumijevalo je nemogućnost rehabilitacije odraslog mozga koji je pretrpio oštećenje. Navodilo je na zaključak da je kognitivna rehabilitacija u psihijatriji neostvariv san. No, to je učenje bilo pogrešno, što je bilo očito još dok su Lowenstein i Parent pisali o tome. Godinama nakon rođenja, pa čak i u odrasloj dobi, ljudski mozak stvara krugove koji će odrediti kako će osoba reagirati na stres, kako će razmišljati, pa čak i kako će čuti te vidjeti. Činjenica da su (čak) i odrasle osobe sposobne učiti te da učenje odražava promjene u sinapsama, govori da mozak cijeloga života zadržava ponešto od svojega ranog dinamizma i prilagodljivosti. U odrasloj dobi nije moguće samo obnavljanje oštećenih područja, već i nastanak novih neurona. Čak je i odrastao mozak iznenađujuće plastičan. Svjesna aktivnost ima moć oblikovanja mozga, a to je načelo ranog razvoja mozga, ali i moždane funkcije kao trajnog, aktivnog procesa. Dogma stara više desetljeća počela se rušiti još dok sam bilježio promjene u mozgovima svojih pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem nakon kognitivno-bihevioralne terapije utemeljene na usredotočenoj svjesnosti. Suprotno Cajalu i gotovo svim neuroznanstvenicima nakon njega, odrastao se mozak može promijeniti. Sposoban je promijeniti stare funkcije. Sposoban je preurediti područje koje je prvotno obavljalo određenu funkciju i dodijeliti ga drugoj funkciji. Ukratko, sposobno je promijeniti krugove koji neurone povezuju u mrežu, u mrežu koja nam omogućuje vidjeti i čuti, u mrežu koja pamti, osjeća, pati, misli, mašta i sanja. [113]
Četvrto poglavlje MAJMUNI IZ SILVER SPRINGA Mi kirurški uklanjamo bol. Edward Taub Kad bi pala noć, Ingrid Newkirk stajala bi vani s voki-tokijem u ruci i čuvala stražu, dok se Alex Pacheco šuljao kroz mračne laboratorije Instituta za bihevioralna istraživanja (IBR) u Silver Springu, Maryland, fotografirao i zapisivao u bilježnicu. Tijekom nekoliko tjedana potkraj kolovoza i početkom rujna 1981. godine, Pacheco je u tu ustanovu dovodio suosjećajne veterinare i primatologe koji su podržavali prava životinja, pokazivao im zahrđale kaveze obložene osušenim izmetinama majmuna, kaveze čije su izvijene i slomljene rešetke stršale iz poda poput kolaca koji prijete da će probosti majmune. Pokazivao im je znakove prisutnosti glodavaca i insekata. No, najviše im je pokazivao životinje: šesnaest makaki rakojeda, odraslih mužjaka, i jedne odrasle ženke rezus majmuna. Sedamnaest majmuna, trideset i devet odgrizenih prstiju, ruke prekrivene zagnojenim, nezbrinutim ranama. Je li to uobičajeno u laboratorijima u kojima se radi s primatima, Pacheco je pitao svakog stručnjaka, ili ovdje nešto strahovito nije u redu? No, Pacheco nije znao da će pokusi izvođeni u tom laboratoriju, koliko god jezivi, opovrgnuti dogmu da odrastao mozak ne može biti preumrežen. Pacheco, tada dvadesetdvogodišnji student političkih znanosti na Sveučilištu George Washington, 1981. godine podnio je molbu za radno mjesto u privatnom laboratoriju, šest kilometara istočno od najvažnije biomedicinske ustanove u državi, Državnih zdravstvenih instituta (NIH) u Bethesdi. Edwardu Taubu, glavnom [114] znanstveniku IBR-a, Pacheco je rekao da pokušava odlučiti želi li se baviti biomedicinskim istraživanjima. Štoviše, istraživanja na životinjama toliko su ga zanimala da je rado prihvatio i neplaćen, volonterski posao koji mu je Taub ponudio. Taub je novinaru Washington Posta deset godina poslije ispričao kako se te večeri vratio kući i svojoj supruzi Mildred, opernoj pjevačici, oduševljeno govorio o »sjajnom studentu« kojega je upoznao: »Rekao sam mu da nemamo slobodnih radnih mjesta, ali je on ponudio da će raditi samo zato
što ga to zanima«, čudio se Taub. Ali, Pachecovo »zanimanje« nije bilo onakvo kako ga je Taub shvatio. Kao student na Državnom sveučilištu Ohija, Pacheco je gorio strašću istinskog vjernika, a istinski je vjerovao da su životinje nepotrebno podvrgnute okrutnosti i čak mučenju. Organizirao je prosvjede protiv lokalnih stočara koji su svinje i stoku kastrirali bez anestetika; gnjevni stočari zaprijetili su da će to jedne noći napraviti i Pachecu. Pacheco je kanio studirati za svećenika, ali se umjesto toga preselio na istok i pridružio se Newkirkovoj, devet godina starijoj, iskusnoj predvodnici borbe za prava životinja, te su zajedno utemeljili Pokret za etičko postupanje sa životinjama (PETA). Newkirkova je već na tajnom zadatku radila u prihvatilištu za životinje u Marylandu te javno otkrila tamošnje užasne uvjete u kojima životinje žive, pa je Pachecu predložila da isto učini u nekom laboratoriju. Pacheco je stoga u Ministarstvu poljoprivrede dobio popis državnih ustanova u kojima znanstvenici na životinjama obavljaju biomedicinska istraživanja; IBR je bio najbliži njegovu stanu u Takoma Parku, Maryland. Pacheco nije znao čime se zapravo bave znanstvenici u IBR-u. Ispostavilo se da je Taub pokuse obavljao upravo na onim životinjama koje je Pacheco kao dijete, živeći između Meksika i Sjedinjenih Američkih Država, imao kao kućne ljubimce. Pachecov ChiChi, kao i većina Taubovih životinja, bio je makaki rakojed (posrijedi nije prehrambena sklonost te životinje, već zajednički naziv vrste), ili macaca fascicularis. Taub je Pachecu objasnio da obavlja deaferencijaciju udova majmuna. Aferentni ili osjetilni impulsi iz tijela ulaze u kralježničnu moždinu preko dorzalnih (leđnih) puteva do kralježničnih živaca. Ako se živci koji inerviraju određeni dio tijela - primjerice, ruku - presijeku na mjestu na kojemu ulaze u kralježničnu moždinu, taj dio tijela gubi sve osjete. Životinja više ne osjeća ruku, nogu, odnosno, ud koji je podvrgnut deaferencijaciji. Taub je [115] bio osobito usredotočen na prekidanje protoka aferentnih impulsa u jednom udu jer je promatrao kako će životinja koristiti tu ruku. Budući da je bio prekinut samo osjetilni živac, a motorički je ostao neoštećen, doimalo se logičnim da će odrasla osoba biti sposobna nastaviti koristiti ruku. No, vodeća teorija bihevioralne psihologije govorila je da su osjetilni impulsi presudno važni za motoričku funkciju. Taub je želio ispitati upravo tu teoriju. Stoga je na devet od šesnaest makaki majmuna obavio kirurški zahvat: Billyju, jednome od majmuna, presjekao je osjetilne živce u obje ruke, a ostalima je presjekao osjetilni živac u
jednoj ruci. Preostalih sedam majmuna i Sarah, jedina ženka i pripadnica vrste rezus majmuna, služili su kao kontrolna skupina. Taub je od NIH-a upravo bio primio subvenciju od 180.000 dolara za nastavak toga istraživanja. Sukladno dugogodišnjoj teoriji neurofiziologije, Taub je ustanovio da deaferencirani majmuni nisu spontano koristili deaferencirani ud; lišena osjeta, ruka je beživotno visjela, a doimalo se i da su mnogi majmuni zaboravili na nju. Stoga je Taub pokušavao ustanoviti mogu li majmuni prevladati nesklonost ili otpor korištenju oštećenoga uda. Zdravu je ruku, koju su majmuni koristili pri kretanju i jelu, sputao luđačkom košuljom te ih na taj način prisilio koristiti oštećenu ruku (ako su željeli kretati se ili jesti). Majmune je vezao za stolce i, ako nisu pomicali »povrijeđenu« ruku, kako je Taub obazrivo nazvao naizgled beskoristan ud, podvrgavao ih je jakim elektrošokovima. Podvrgnute tako teškom »negativnom potkrjepljivanju«, životinje su doista pomicale neosjetljivi ud. Naposljetku je Taub odlučio pregledati živce majmuna kako bi ustanovio moguće promjene, odnosno, je li koji živac ponovno izrastao zbog toga što je životinja bila prisiljena koristiti deaferenciranu ruku. Zbog toga je morao ubiti majmune. Ali, ako pokusi potvrde ono što je Taub očekivao i čemu se nadao, rezultati bi mogli dovesti do novih načina liječenja žrtava moždanog udara i ozljeda mozga. Pacheco nije želio gledati tako daleko u budućnost. Vidio je samo ono što je bilo pred njim i što ga je užasnulo. Životinje su bile smještene u stare zahrđale kaveze koji su bili začuđujuće prljavi budući da je posrijedi bio laboratorij; Newkirkova, s kojom je Pacheco živio, prisjeća se da je svake noći povraćao. Inspektori Ministarstva poljoprivrede, koje provodi zakone vezane uz istraživanja na životinjama, posjetili su Taubov laboratorij u vrijeme [116] dok je Pacheco ondje radio; u svojem izvješću nisu zabilježili ozbiljnije nedostatke. Nakon toga Pacheco više nije znao što bi se zapravo smatralo nedostatkom (očito ne majmunovo truplo koje je plivalo u posudi punoj formaldehida). Živi su majmuni mogli zavidjeti mrtvima: neprestano su se vrtjeli u krug, udarali o rešetke kaveza i kompulzivno masturbirali - što je uobičajeno za makaki majmune koji su sami zatvoreni u kavezu. No, te su životinje imale još jednu naviku koja je Pacheca užasnula. Grizli su deaferencirane udove do krvi i odgrizali si prste. Dakako, u oštećenoj ruci do ramena nisu osjećali ništa. Pacheco je počeo prikupljati dokaze svega što je vidio, fotografirati i bilježiti. Kada je Taubu rekao da želi raditi noću i vikendima, zahvalni
Taub (koji nije ništa posumnjao) dao mu je ključeve laboratorija. Tako je dobio mogućnost da onih ljetnih noći 1981. godine bude sam u laboratoriju, dok je Newkirkova čuvala stražu, a oboje su imali voki-tokije kupljene u prodavaonici igračaka. Od 24. kolovoza do 4. rujna, Pacheco je u laboratorij krišom uveo pet veterinara i primatologa. Kao zagovornici prava životinja, ti su posjetitelji Pachecu i Newkirkovoj, zastupnicima PETA-e, pružili potvrđene izjave o uvjetima u kojima životinje žive u tom laboratoriju. Izjave i fotografije Newkirkova i Pacheco su sljedeći mjesec predali lokalnoj policiji. Policija okruga Montgomery u Marylandu banula je 11. rujna u Institut za bihevioralna istraživanja i zaplijenila svih sedamnaest majmuna: Adidasa, Allena, Augusta, Big Boya, Billyja, Brooksa, Charlieja, Chestera, Domicijana, Hard Timesa, Haydena, Montaignea, Nerona, Paula, Sarah, Sizifa i Tita. (Nekim su majmunima imena nadjenuli Taubovi studenti i asistenti; klasična imena nadjenuo im je sam Taub, koji je oduvijek smatrao da povjesničari rimskim carevima nisu iskazali dužnu počast.) Taub toga petka nije radio, ali kad je, nakon asistentove dojave, dojurio u laboratorij nije mogao vjerovati što se dogodilo. Novinaru je rekao: »Zaprepašten sam, ogorčen i zgrožen. Naši pokusi nisu bolni. Mi kirurški uklanjamo bol.« Iako ni Taubove istraživačke metode ni uvjeti u laboratoriju nisu bili neuobičajeni za tadašnju praksu, 28. rujna tužitelj je u optužnici protiv Tauba naveo sedamnaest točaka okrutnosti prema životinjama. Tako je započela saga o majmunima iz Silver Springa - koja će se po sudovima vući sljedećih deset godina, u sudbinu sedamnaest majmuna uplesti moćne kongresnike te za pokret zagovaranja prava životinja [117] u Sjedinjenim Američkim Državama učiniti više od bilo kojeg drugog incidenta. *** Edward Taub se smekšao u starijim godinama. Pa ipak, njegova samouvjerenost još uvijek krije nagovještaje arogancije zbog koje su drugi znanstvenici nekoć bjesnjeli toliko da su im lica poprimala grimiznu boju, a iz usta im je prštalo pa su jednom zgodom, koju Taub s užitkom prepričava, zaboravili naučeni engleski i pribjegli materinjem finskom da bi ga izvrijeđali na jednom znanstvenom skupu. Još uvijek se može opaziti figurativno »frktanje nosom« na znanstvene paradigme koje je ponukalo njegove nadređene, iako su mu nevoljko dali dopuštenje da nastavi s istraživanjem koje je prijetilo (ili obećavalo?) da će opovrgnuti te paradigme, da dopusti prisutnost »promatrača« koji će ga držati na oku. I
još uvijek možete opaziti gotovo naivno uvjerenje da će znanstvena istina ukinuti neznanje i sentimentalnost. Ali, iako je Taub primljenu mudrost neuroznanosti s lakoćom doveo u pitanje te nije ni posumnjao da, kao autsajder iz skromnog područja bihevioralne psihologije, ima pravo propitivati »činjenice« neuroznanosti otkrivene prije stotinu godina, nije ni pomislio da bi mu primjena tada (nažalost) nimalo neuobičajenih laboratorijskih postupaka mogla priskrbiti jedinstveni naslov prvoga znanstvenika optuženog za okrutnost prema životinjama. Taub je rođen 1931. godine u New Yorku. Godine 1953. završio je psihologiju na koledžu Brooklyn te na Sveučilištu Columbia počeo raditi na doktoratu. Po stjecanju diplome radio je s majmunima u Židovskoj bolnici za kronične bolesti u Brooklynu. Ondje se upoznao s eksperimentalnim postupkom koji ga je isprva pogodio, a zatim zainteresirao: deaferencijacija udova. »To je bila moja prednost: bio sam psiholog koji je neuroznanost proučavao isključivo samostalno«, kaže. Zbog toga nije bio zadojen konvencionalnim saznanjima toga područja, među kojima najvažnije seže u vrijeme klasičnih pokusa britanskog neurofiziologa sir Charlesa Sherringtona. Radeći s F. W. Mortom, Sherrington je 1895. godine objavio rezultate danas klasičnog pokusa u kojemu je deaferenciran jedan gornji prednji ili stražnji ud rezus majmuna. Kao pionir pokusa deaferencijacije, Sherrington je pomno presijecao osjetilne živce, ali je motoričke ostavljao netaknutima, baš kao što je i Taub činio šezdesetak godina poslije. Sherrington i Mott nastojali su ustanoviti [118] hoće li životinje nastaviti koristiti deaferencirane udove. No, ustanovili su da su majmuni, nakon presijecanja osjetilnih živaca, prestali koristiti deaferencirane udove. Životinje uopće nisu bile sposobne hotimično nešto uhvatiti, poduprijeti težinu svojega tijela ili hodati pomoću deaferenciranog uda. »Voljna moć«, kako su je Sherrington i Mott nazvali, »hvatanja tom rukom i sl., potpuno je nestala.« Čak i kad je Sherrington majmunu sputao zdravu ruku, odgodio hranjenje i tada mu na dohvat ruke stavio zalogaj hrane, majmun nije upotrijebio deaferenciranu ruku da bi posegnuo za hranom. Doimalo se da su majmuni bili voljno sposobni jedino za nagle, brze trzaje, izazvane poticajima na »otimanje« uslijed sputanosti u neugodnom položaju. Sherrington je te motoričke pokrete pripisao refleksnim reakcijama izazvanim pokretima u netaknutim dijelovima tijela. Budući da su motorički živci bili netaknuti, zašto bi somatosenzorna deaferencijacija majmunu oduzela sposobnost pomicanja te ruke? Ta je činjenica još više
zbunjivala ako se uzme u obzir da je podraživanje motoričkog područja u cerebralnom korteksu izazivalo potpuno normalne pokrete deaferenciranog uda. U osvrtu na rezultate ostvarene 1895. godine, Sherrington je 1931. godine rekao kako je to poslužilo kao »upozorenje protiv poistovjećivanja pokreta električno izazvanog u motoričkom korteksu s voljnim pokretom«. Tvrdio je da je presijecanje osjetilnih živaca ukinulo presudno važan »utjecaj osjeta na voljne pokrete« te na taj način onemogućilo osnovne mehanizme potrebne za očitovanje »voljne moći«. Kao što ćemo vidjeti, to je zapažanje donekle pretjerano. Kako bilo, u suradnji s Derekom Denny-Brownom, Sherrington je ponovio istraživanje deaferencijacija te 1931., godinu prije no što je osvojio Nobelovu nagradu, objavio doslovce iste rezultate. Istraživači su čak i sredinom pedesetih godina dvadesetoga stoljeća nastavili izvješćivati da osjetima deaferencijacija vodi gubitku motoričke sposobnosti. Ti i drugi rezultati naveli su Sherringtona na zaključak da je modulacija refleksnih puteva temelj voljnog ponašanja: motorički korteks mozga poseže za postojećim refleksnim krugovima kako bi izvršio njegove zapovijedi. Drugim riječima, svaki se voljni čin temelji na integriranim, hijerarhijskim refleksima. Životinja se pokreće, a pokret stvara osjetilnu povratnu informaciju: povratna informacija i učenje usmjeravaju sljedeći pokret; taj pokret stvara vlastitu povratnu informaciju [119] koja, ponovno u sprezi s učenjem, naposljetku, nakon bezbrojnih ponavljanja, dovodi do voljnog, sekvencijalnog pokreta. Ta je teorija nazvana »Sherringtonovom refleksologijom«3. »Refleksologija je bila vladajuće stajalište neuroznanosti, čak utjecajnije od uvjerenja da odrastao mozak ne posjeduje svojstvo neuroplastičnosti«, prisjeća se Taub. Ako ste bili zainteresirani za voljno ponašanje, koje se shvaćalo tek kao nadgradnja jednostavnije pojave, smatralo se razboritijim proučavati jednostavniju pojavu. U ovom je trenutku teško procijeniti utjecaj Sherringtonovih stajališta na psihologiju kao i na neuroznanost. Budući da smo bili psiholozi, tako nam Bog pomogao, [sredinom pedesetih godina] odlučili smo primijeniti relativno nove tehnike uvjetovanja odgovora kako bismo ponovno procijenili Sherringtonov kanon, ne zato što smo imali razloga smatrati ga pogrešnim, već zato što smo te nove tehnike mogli primijeniti na njegove zamisli, koje su bile tako utjecajne.
No, još se nešto skrivalo u zakucima Taubova uma. Pripremajući se za izvođenje pokusa i baveći se uobičajenim pretraživanjem literature u potrazi za već izvedenim pokusima, Taub je naišao na knjigu Ueber die Functional von Hirn und Ruckenmark (O funkcijama mozga i kralježnične moždine) stanovitoga H. Munka, tiskanu 1909. godine. Njemački je znanstvenik u tom djelu opisao kako je na majmunima izveo pokus unilateralne deaferencijacije. No, njegovi su se rezultati znatno razlikovali od onih koje je Sherrington ostvario četrnaest godina prije. Munk je tvrdio da je gladnog majmuna moguće navesti da deaferenciranom rukom prinese hranu ustima pod dva uvjeta: ako je zdrava ruka bila sputana i ako su početni oprezni pokušaji pokretanja deaferencirane ruke odmah nagrađeni. Munkova su zapažanja bila doslovce zanemarena i izgubljena za znanost sve dok Taub nije slučajno naišao na njih. Godine 1957., Taub je s dva suradnika u bruklinskoj bolnici započeo s nizom pokusa kojima je želio ispitati Sherringtonovu [120] teoriju da je osjet nužan za hotimičan, svrhovit pokret. Potvrdili su da majmuni nisu svojom voljom koristili deaferenciranu ruku. No, Taub je pretpostavio da su te životinje zadržale takozvanu »latentnu sposobnost za hotimičan pokret«. Svrha njegovih pokusa bila je »prisila na očitovanje« te sposobnosti; drugim riječima, majmune će navesti na korištenje »beskorisnog« uda. Taub je zaključio da u tom cilju mora zadovoljiti tri uvjeta: motivirah majmune, zadati jednostavne motoričke zadatke i ponoviti motoričke pokušaje. Motivaciju je ostvario već u prvom nizu pokusa, izvedenih dva tjedna nakon kirurškog zahvata deaferencijacije. Majmun je svezan sjedio na stolcu. Začuo je određeni zvuk. Ako je unutar 3,5 sekunde nakon zvuka pomaknuo deaferenciranu ruku tako da je prekinuo svjetlosnu zraku 12,5 centimetara iznad daske koja mu je dopirala do struka, više se ništa nije dogodilo. Ali, ako nije pomaknuo deaferenciranu ruku, većinom iz lakta i ramena, da bi prekinuo zraku svjetlosti, doživio je elektrošok u trajanju do 3,5 sekunde. Takvo se bihevioralno uvjetovanje naziva uvjetovanje izbjegavanjem; temelji se na onome što je B. F. Skinner (psiholog koji je to prvi sustavno opisao) nazvao »primarno negativno potkrjepljivanje«, kao što su glasni zvukovi ili elektrošokovi pomoću kojih se organizam poučava novim obrascima bihevioralnih reakcija. Kao što je Skinner rekao: »Negativno potkrjepljivanje utvrđuje svako ponašanje koje ga ublažuje ili ukida«. Takvo je uvjetovanje naširoko korišteno pri istraživanjima na životinjama (i čak na ljudima) provođenim šezdesetih i sedamdesetih
godina dvadesetog stoljeća, u razdoblju Skinnerova najjačeg utjecaja. U paradigmi poučavanja koju je Taub primijenio, uvjetovani podražaj bilo je zujalo. Budući da mu je bilo pridruženo primarno negativno potkrjepljivanje (šok), zujalo je postalo, Skinnerovim jezikom, »uvjetovano negativno potkrjepljivanje«. Pomicanje deaferencirane ruke bilo je uvjetovana reakcija ili »operantno ponašanje« kojim se mogao izbjeći šok. Svaka seansa poučavanja obuhvaćala je dvadeset pokušaja. Taub je rekao kako će cjelokupno poučavanje »trajati prilično dugo, ako bude potrebno«. Točnije, u pravilu će zahtijevati devet tjedana ispitivanja, pet dana u tjednu, provedenih u uvjetovanju životinje putem elektrošokova. Za nekoliko tjedana Taub je ostvario rezultate koji su zaprijetili otkriću na kojemu se temeljio Sherringtonov kanon. »Vidi, vidi: [121] majmuni deaferenciranih udova bili su sposobni naučiti nove uvjetovane reakcije«, prisjeća se više od trideset godine poslije. Da bi izbjegli šok, majmuni su pomicali deaferencirane ruke. Taub se dosjetio još jednog načina motiviranja majmuna. U drugom nizu pokusa, Taub i njegovi kolege sputali su šest majmuna tako što su im navukli luđačke košulje kako ne bi mogli pomicati zdravu ruku. Majmune je to vrlo uznemirilo - opsesivno su se borili nastojeći se izvući iz košulje ili su ostali nepomični. No, usprkos tome, pet od šest životinja shvatilo je situaciju: zaključili su da moraju ispružiti deaferenciranu ruku ako žele dosegnuti hranu postavljenu izvan kaveza. Osim toga, dva od šest majmuna koristila su deaferenciranu ruku za podupiranje vlastitoga tijela, za kretanje »u ograničenom prostoru njihovih kaveza«, kako je to Taub rekao, pa čak i da pojedu zrno kikirikija. »Ako im se zdrav ud sputa na jednostavan način, majmuni će za nekoliko sati početi koristiti deaferencirani ud«, kaže Taub u osvrtu na rezultate svojih pokusa. »Ruka je nespretna, ali je majmuni nastavljaju koristiti. To jasno dokazuje da je Sherringtonova teorija refleksologije pogrešna.« Bilo je očito da hotimični pokreti ne zahtijevaju osjetilne povratne informacije. »Nisam mogao ni zamisliti nevjerojatne reakcije koje smo početkom šezdesetih izazvali objavljivanjem rezultata«, prisjeća se Taub. Njegovo otkriće da osjetilna povratna informacija nije nužan preduvjet pokreta suprotstavljalo se stajalištu njegova profesora, jednoga od vodećih istraživača odsjeka za psihologiju Sveučilišta Columbia. Taub će osjetiti prvu, ali nipošto i zadnju posljedicu opovrgavanja konvencionalne znanstvene teorije. Kad je došlo vrijeme da obrani tezu svojega doktorata, pojavio se profesor čija je stajališta opovrgnuo svojim radom, iako tom
događaju u pravilu prisustvuje samo ispitno povjerenstvo. »Bio je vrlo ljut«, prisjeća se Taub. Nakon što je s Taubom raspravio Sherringtonovu refleksologiju, profesor je bijesno odjurio. Nedugo potom, Taub je doznao da je pao iz predmeta (koji je poučavao isti profesor) obveznog za stjecanje doktorske titule, zbog toga što nije izašao na završni ispit. Očekivao je da će dobiti uvjetnu potvrdu koju se u pravilu moglo pretvoriti u ocjenu čim student izađe na ispit. Umjesto toga, profesor je Taubu rekao da je pao zbog svoje »drskosti«. Godine 1962. Taub je prešao na Sveučilište New Yorka. Svoj rad na deaferencijaciji nastavio je zahvaljujući stipendiji NIH-a, [122] pod vodstvom A. J. Bermana, višeg znanstvenika. Za nekoliko su godina ustanovili da su majmuni sposobni pomicati prste deaferencirane ruke ako su primjereno motivirani. Da bi motivirao majmuna, Taub ga je svezao za stolac te mu za deaferenciranu ruku pričvrstio plastićni cilindar ispunjen tekućinom. Ako bi majmun stisnuo cilindar u zadanom vremenu, ništa mu se ne bi dogodilo; u suprotnom bi doživio elektrošok. Kao i majmuni uvjetovani da na zvuk zvona prekidaju zraku svjetlosti, i ti su majmuni (s vremenom) naučili stiskati posudu kako bi izbjegli elektrošok, objavio je Taub 1966. godine. Godine 1968. zaključio je da majmun neće koristiti deaferenciranu ruku ako mu preostala tri uda služe relativno dobro, osobito zbog toga što upotreba ruke koja ne osjeća može dovesti do nekoordiniranog pokreta, pada ili ispuštanja hrane. Majmuni su podlegli onome što je Taub nazvao naučena neuporaba. No, uvjetovanje (elektrošok u slučaju da ne upotrijebi deaferenciranu ruku) i sputavanje (ako želi jesti ili hodati, majmun nema drugog izbora nego upotrijebiti deaferenciranu ruku) prisiljavaju ga da upotrijebi ruku jer će u suprotnom doživjeti elektrošok ili ostati gladan. Motivacija na uporabu ruke sve je jača pa je majmun naposljetku upotrijebi. »Uz specifično poučavanje«, zaključio je Taub, »deaferencirani majmuni mogu naučiti izvoditi gotovo sve nizove pokreta za koje su sposobni i normalni majmuni, izuzev najpreciznijih.« Događalo se još nešto. Majmuni s dvije deaferencirane ruke ponašali su se drugačije od majmuna kojima je samo jedna ruka bila deaferencirana: bilateralno deaferencirani majmuni nedugo nakon operacije bili su sposobni koristiti obje ruke za hvatanje, hodanje i penjanje, zabilježili su Taub i Berman 1968. godine. Taj neočekivani rezultat - što ih je operacija više osakatila, to su majmuni ostvarivali bolje rezultate - bio je, zaključio je Taub, »jedna od najvećih zagonetki« toga
područja. Manje oštećenje (deaferencijacija jednoga uda) majmuna je onesposobljavalo više od dvostruko većeg oštećenja. Ako je jedan ud deaferenciran, majmuni ne koriste tu ruku; ako su deaferencirana oba uda, pokreti ruku gotovo su normalni. Taub je zaključio da je posrijedi »paradoksalna inverzija rezultata«. Dvadeset godina poslije, Taub još uvijek izražava preneraženost reakcijama koje su izazvala njegova otkrića. [123] Ja sam psiholog i samo sam objavio podatke onako kako sam ih opazio. Nisam studirao neuroznanost pa nisam pretpostavio da reakcije tradicionalista mogu biti tako silovite. No, svi koji su u to doba vladali na području neuroznanost i, bili su Sherringtonovi učenici [Sherrington je umro 1952. godine]- ljudi poput sir Johna Ecclesa i Ragnara Granita [koji su 1963. i 1967. godine osvojili Nobelovu nagradu]. Bili su vrlo uzrujani. Pozvali su me da održim govor u NIH-u, i Granit je bio ondje. Engleski je govorio prilično dobro [uz materinji finski] No, kad sam završio govor, ustao je i počeo me ispitivati; toliko se razbjesnio da mu je lice isprva nevjerojatno pocrvenjelo, a tada je odustao od engleskoga. Porekao je da je Sherrington rekao ono što sam ja rekao da je rekao, ili da je u to čvrsto vjerovao. Složio sam se, ali bilo je posve očito da je ta teorija s razlogom nazvana Sherringtonovom refleksologijom... Ti su me ljudi doista prezirali. Nisam mogao shvatiti odakle proizlaze sve te emocije. Ne kažem da je sa mnom bilo lako. Priznajem da sam u mladosti bio vrlo svojeglav. Bio sam vrlo nesiguran, što se očitovalo kao arogancija koje nisam bio svjestan, a i potpuno sam bio uvjeren u svoje tumačenje. Ljudi me nisu voljeli; suprotstavljao sam se svim tim uglednicima. Nisam imao mentora jer nisam pripadao području neuroznanosti, već biheviorističke psihologije. A to je vjerojatno bilo razlog zbog kojega sam mogao obaviti ta istraživanja: nisam imao predrasuda. Godine 1970., Taub je završio svoj doktorat iz eksperimentalne psihologije: »Adaptacija na prizmu i intermanualni transfer: primjena teorije učenja kompenzacije osjetilnog preraspoređivanja«. (U njemu je opisao kako su majmuni, čije je viđenje okoline bilo iskrivljeno uslijed gledanja kroz prizmu, i dalje mogli približiti deaferenciranu ruku ciljanim predmetima, iako su se zbog prizme doimali pomaknutima.) U jesen 1969. godine ponuđeno mu je radno mjesto istraživača u Institutu za bihevioralna
istraživanja u Silver Springu. Ondje je Taub odlučio nastaviti s pokusima deaferencijacije, želeći otkriti koji će pokreti biti onemogućeni uskraćivanjem osjeta te pod kojim uvjetima. Taub je u IBR-u izveo brojne varijacije pokusa deaferencijacije koji će promijeniti neuroznanost. Na početku je opazio da se deaferencirani majmuni netom nakon operacije snalaze samo sa zdravom rukom. To je bilo logično jer povratak funkcije deaferenciranog [124] uda zahtijeva određeno vrijeme. Ako istraživač ne potakne uporabu ruke, »majmuni nikada ne bi shvatili da je deaferencirani ud, nekoliko mjeseci nakon operacije, potencijalno upotrebljiv«, objasnio je Taub. Ustanovio je da naučenu neuporabu može prevladati ako unilateralno deaferencirani majmuni punih devet tjedana nakon operacije budu sputani luđačkim košuljama. Oslobođeni luđačkih košulja, majmuni su nastavili koristiti deaferenciranu ud. Životinju je samo trebalo motivirati kako ne bi štedjela deaferenciranu ruku. Za to je bilo dovoljno majmunu sputati zdravu ruku ili ga podvrgavati elektrošokovima sve dok ne nauči koristiti deaferenciranu ruku. »Sve smo to činili«, rekao je Taub više od dvadeset godina poslije, »da bismo pronašli odgovor na važno pitanje.« Majmuni su naposljetku bili sposobni koristiti deaferenciranu ruku za uspinjanje na vrh redova kaveza visokih dva i pol metra, kao i za bočno penjanje te uzimanje grožđica. Međutim, pojavio se jedan problem. »Deaferencirani majmuni sposobni su izdržati teške ozljede deaferenciranih ekstremiteta, od kojih su mnoge bile posljedica automutilacije«, zabilježio je Taub 1977. godine. »Sklonost ozljedama, koje si sami nanose ili ih zadobivaju na druge načine, jedna je od najvećih teškoća pri izvođenju pokusa deaferencijacije na majmunima.« Dodao je kako je »teškoća« u tom slučaju blaga riječ. Taub je sve dotadašnje pokuse izvodio na majmunima adolescentima koji su svoje udove koristili godinama prije no što im je Taub presjekao osjetilne živce. To je dovelo do presudno važnog pitanja: je li somatski osjet na početku života nužan za razvoj normalne koordinacije? Koliko rano životinja može izgubiti osjet u određenom udu i ipak ga naučiti upotrebljavati? Jesu li određeni pokreti utvrđeni u mozgu ili zahtijevaju osjetilne povratne informacije, kako je zaključio Sherrington? Ako su osjetilne povratne informacije neizostavne, koliko ih je potrebno više dana ili tjedana pokreta in utero? Da bi odgovorio na ta pitanja, Taub je početkom sedamdesetih godina počeo izvoditi zahvate deaferencijacije na dan rođenja majmuna. Rezultat je bio zapanjujući: u dobi od tri mjeseca
bili su sposobni hodati, penjati se i pružati ruke jednako kao i majmuni koji nisu podvrgnuti operaciji. Sljedeći logičan korak bila je deaferencijacija fetusa majmuna. Godine 1975., Taub je sa svojim kolegama u IBR-u izveo osjetljivu operaciju izvan maternice, na fetusima u toploj slanoj otopini, a [125] tada je ta sićušna bića vratio u maternicu. No, stopa smrtnosti u tom je pokusu nažalost bila vrlo visoka: umrlo je šest od jedanaest fetusa. A ni preživjeli nisu dobro prošli. Svi su bili kvadriparetični; najuspješniji je mogao stajati tek nekoliko trenutaka i gotovo ništa više od toga. Stanje im se pogoršalo; jedan je umro, a ostali su »žrtvovani« u dobi od pet do dvanaest mjeseci. No, kad je na životinjama izvršio obdukciju, Taub je ustanovio da su bili nepokretni zbog toga što su se kralješci uslijed operacije proširili toliko da su oštetili kralježničnu moždinu. Nakon što je zahvat deaferencijacije fetusa majmuna ponovio primjenjujući drugačiji postupak, Taub je ustanovio da je deaferencirana ruka (dva preživjela majmuna) bila oštećena, ali ne i beskorisna: majmuni su je koristili za podupiranje, penjanje i hvatanje. Taub je zaključio da voljni pokret ne ovisi o osjetilnoj povratnoj informaciji; štoviše, instaliran je u mozak životinje kao što su Windowsi XP instalirani na prijenosno računalo. Potkraj sedamdesetih, Taub je započeo pokus kojim je nastojao izravno ispitati svoju pretpostavku naučene neuporabe: svojim je majmunima tri mjeseca nakon operacije sputavao deaferenciranu ruku. Na taj način majmun neće shvatiti da mu je ruka u tom razdoblju bila beskorisna; jednostavno će pretpostaviti da je bila sputana. Taub je životinjama sputao i zdravu ruku kako ne bi razvile sposobnost življenja s jednom rukom, odnosno, kako se ne bi svakodnevno služile zdravom rukom. Stoga su majmuni tri puna mjeseca bili sputani luđačkim košuljama, ruku prekriženih na prsima, svezanih uz tijelo ili iza leda. Položaj udova mijenjali su svaki drugi dan. Nedugo nakon što ih je oslobodio, majmuni su bili sposobni koristiti deaferenciranu ruku. Taub je dokazao pojavu naučene neuporabe i njezinu moć. Neposredno nakon ozljede, životinja izbjegava koristiti ozlijeđeni ekstremitet jer u suprotnom doživljava samo »negativne povratne informacije« ako pokuša hodati, penjati se ili hvatati tom rukom. Točnije, takvi su pokušaji nespretni ili neučinkoviti. Majmun istodobno uči zamjenske pokrete koji su uspješni i djelotvorni: na taj način zaobilazi
ozljedu, što nauče i osobe kojima je jedna ruka oduzeta uslijed moždanog udara. Kombinacija negativnih povratnih informacija uslijed pokušaja korištenja ozlijeđenog ekstremiteta i nagrade koju donose kompenzacijski pokreti, sprječava uporabu ozlijeđenog ekstremiteta. Iako je to stanje u pravilu trajno, [126] Majmuni iz Silver Springa Taub je kod majmuna iz Silver Springa opazio nagovještaje mogućnosti reverzije naučene neuporabe putem sputavanja zdravoga uda, kako bi majmun bio prisiljen koristiti deaferenciranu ruku. »Najjednostavnija metoda poticanja hotimične uporabe jednoga deaferenciranog uda jest duže impersonalno sputavanje zdravoga uda«, zaključio je Taub. Neuporaba deaferenciranog uda nije odražavala motoričku nesposobnost, naučenu bespomoćnost. Godina je bila 1980. U poglavlju koje je te godine napisao za jednu knjigu, Taub je izričito tvrdio da je njegov rad s deaferencijacijom usmjerio istraživanja o tome je li naučena neuporaba razlog zbog kojega osobe nakon moždanog udara nisu sposobne koristiti jednu ruku, te je iznio postupak učenja u cilju prevladavanja toga stanja. Naglasio je da je motivacija presudno važna, ali je dopustio mogućnost da elektrošokovi, koje je primjenjivao na majmunima, vjerojatno ne bi bili nužni kod osoba koje su pretrpjele moždani udar. (Kao primjerenu zamjenu predložio je pohvalu ili možda stanovite povlastice i omiljenu hranu.) »Ovim podacima raspolažem već deset godina, ali do sada još nisam pomislio na to da naučenu neuporabu primijenim u rehabilitaciji nakon moždanog udara«, prisjeća se Taub. »U neuroznanosti se tada jednostavno nije razmišljalo o primjeni na ljudskim bićima. To nikome nije palo na pamet.« Zapravo, jednoj je osobi to ipak palo na pamet. Godine 1967., Taubov laboratorij u Institutu za bihevioralna istraživanja posjetio je Larry Anderson. Ondje je zapazio stanovite pokuse uvjetovanja reakcija majmuna pa je upitao Tauba smatra li da bi slično moglo djelovati i kod žrtava moždanog udara. »Rekao sam mu: 'Kako ne, pokušajte!'«, prisjeća se Taub. Anderson je to i učinio sa tri pacijenta koji su pretrpjeli moždani udar. Svezao im je zdrave ruke, a »paralizirane« je ruke ostavio slobodne. Potom je pustio zvuk. Pacijenti koji na taj znak nisu pomaknuli ruku, bili su podvrgnuti blagom elektrošoku. Zapanjujuće je da su pacijenti naučili koristiti ruku, iako su smatrali da će im zauvijek ostati beskorisna. Kod jednoga je pacijenta taj pokus doveo do znatnog poboljšanja kvalitete
života, dok za dvojicu, uslijed izostanka daljnje terapije, nije utjecao na svakodnevni život. Andersonov je šef odlučio ponoviti taj pokus u nešto većem razmjeru pa je okupio dvadeset i četiri pacijenta koji su pretrpjeli moždani udar. Postupak imobilizacije zdrave ruke i motiviranja [127] pacijenata na uporabu »beskorisne« ruke doveo je do znatnog poboljšanja kod svih dvadeset i četiri pacijenata. »Literatura o rehabilitaciji obuhvaća ta dva rada«, kaže Taub, ali su se smatrali toliko neprihvatljivima da vjerujem kako sam ih ja jedini navodio u svojim člancima. Kao da nisu ni napisani. Jednostavno su previše odudarali od tradicionalnih stajališta o tome što je izvedivo i primjereno za pacijente nakon moždanog udara. Ja sam bio potpuno zaokupljen radom s majmunima i pretrpan poslom. Bavio sam se čistom znanošću, a tada jednostavno nismo žurili primijeniti nalaze čiste znanosti na medicinu. Tada je na tom području vladalo uvjerenje: ako se ne bavite čistom znanošću, gubite ugled. Trebalo mi je toliko mnogo vremena da se dosjetim na žrtvama moždanog udara primijeniti rezultate istraživanja provedenih na majmunima jer se tada jednostavno nije tako razmišljalo. Trebalo mi je deset godina da se sjetim iskušati to na žrtvama moždanog udara. To je bila radikalna tvrdnja njegova rada iz 1980. godine. Bio je godinu dana odmaknuo s tim istraživanjima kada ga je Alex Pacheco upitao je li mu potrebna pomoć u laboratoriju. *** Mjesec dana nakon rujanskog upada policije, Državni zdravstveni instituti Taubu su ukinuli ostatak subvencije. Ta je odluka odražavala jednostavnu političku računicu: iako je agencija znala da će oduzimanje subvencije znanstveniku upletenom u spor - štoviše, sudsku parnicu - zbog načina postupanja s laboratorijskim životinjama, raspiriti gnjev mnogih u biokemijskoj zajednici, bila je svjesna da u suprotnom neće moći zadržati kredibilitet kod javnosti i Kongresa. Od početka do kraja sage o majmunima iz Silver Springa NIH je bio uhvaćen između dvije vatre svojih osnovnih članova biomedicinskih istraživača i javnosti. Na suđenju Taubu u studenome 1980. godine, Pacheco je svjedočio da su kavezi bili čišćeni vrlo rijetko, da su laboratorij preplavili žohari, a ako se radnici zaduženi za hranjenje životinja nisu pojavili, majmuni su
znali dva do tri dana biti bez hrane. Svjedočio je o automutilaciji životinja i opisao kako si je Billy odgrizao osam od deset prstiju te kako si je Paul otrgnuo svih pet prstiju jedne ruke. U sudnici su bile pokazane užasavajuće fotografije [128] makaki majmuna odgrizenih prstiju i omotanih ruku. Pet od devet deaferenciranih majmuna pribjeglo je automutilaciji; otvorene rane protezale su se cijelom dužinom ruku. Nekoliko ih je imalo frakture, a jedan je patio od osteomijelitisa. Svjedoci obrane i sam Taub svjedočili su o znanstvenoj vrijednosti, o tome što njegov rad obećava te izjavili da su deaferencirani majmuni poznati po tome da je o njima vrlo teško skrbiti: budući da u deaferenciranom udu nemaju nikakve osjete, s njim postupaju kao sa stranim tijelom, ranjavaju ga i odgrizaju prste. Obrana je tvrdila kako je najvažnije da su majmuni zdravi te da je to jedini primjeren pokazatelj prihvatljivosti uvjeta u laboratoriju. A, što se tiče izmetina i ostale prljavštine, majmuni su poznati po tome da onečišćuju svoje kaveze, ustvrdila je obrana. »Nitko nikada nije vidio uvjete koje je Pacheco fotografirao«, smatra Taub; odavno je uvjeren da je Pacheco krivotvorio najmanje dvije fotografije uvedene kao dokaz. U dugoj povijesti istraživačke primjene elektrošokova na životinjama, izvođenja kirurških zahvata bez anestezije i, dakako, »žrtvovanja« u velikom broju, Taub se istaknuo kao jedini znanstvenik krivično optužen za ono što je učinio. Javnost je bila užasnuta doznavši da su majmunima starim jedan dan, za potrebe istraživanja, šivanjem zatvarali očne kapke. Pa ipak, kada su David Hubel i Torsten Wiesel s Harvarda isto učinili s novorođenim mačićima, o čemu govori prethodno poglavlje, tim su istraživanjem osvojili Nobelovu nagradu. Zbog toga su mnogi znanstvenici Tauba smatrali žrtvom. Njegovoj su obrani pomogli izrazivši vjerovanje da će nepovoljna presuda biti početak pokreta antivivisekcionista (izraz kojim većina znanstvenika zamjenjuje izraz »borci za prava životinja«) u cilju zabrane obavljanja pokusa na životinjama. Zagovornici poput Edwarda Coonsa Jr. s NYU, Neala Millera sa Sveučilišta Rockefeller i Vernona Mountcastlea sa Sveučilišta John Hopkins prikupili su više od 2500 dolara za Taubovu obranu; vjerovali su da mu je podmetnuto te da je ukidanje subvencije od strane NIH-a tek odraz hladne političke računice. No, biomedicinska je zajednica bila očito podijeljena slučajem majmuna iz Silver Springa. U Glasniku neuroznanosti službenici NIH-a izjavili su da deaferencirani majmuni u NIH-u »nisu imah ozljede slične onima koje je imalo pet od devet majmuna iz IBR-a...
lomovi, iščašenja, rane, ubodi, nagnječenja i ogrebotine, uz prateće infekcije, akutne i kronične upale te nekrozu, nisu [129] neizbježne posljedice deaferencijacije.« Službenici NIH-a istaknuli su da su njihove životinje primale primjerenu, humanu skrb - za razliku od majmuna iz Silver Springa. Potkraj studenog 1981. godine, sudac okružnog suda proglasio je Tauba krivim po šest točaka optužnice vezanih za uskraćivanje veterinarske skrbi za šest majmuna (Paula, Billyja, Domicijana, Nerona, Bog Boya i Tita) koji su, između ostalih ozljeda, imali i mnogo ožiljnog tkiva na otvorenim ranama. Sudac je odbacio preostalih 113 točaka. Taub je tijekom cijeloga suđenja bio nepokolebljiv. Tvrdio je da životinje nisu trpjele bol, a nakon presude je izjavio: »Ono što se dogodilo mojem radu priliči srednjem vijeku i razdoblju vjerske inkvizicije, kad su znanstvenike spaljivali na lomači«. Sudski određena kazna od 3000 dolara sirnica je prema istinskoj cijeni koju je Taub platio. NIH mu više nikada neće odobriti stipendiju, izgubio je posao u IBR-u, a njegova su istraživanja obustavljena. Zahvaljujući subvenciji u iznosu od 20.000 dolara, koju mu je Zaklada Guggenheim odobrila 1985. godine, nekoliko je godina proveo pišući o svojem radu s deaferencijacijom. Taub je uložio žalbu na presudu saveznom sudu u Rockvilleu, Maryland. Tamošnja ga je porota 2. srpnja 1982. godine oslobodila svih točaka optužbi osim prekršaja okrutnosti prema životinjama te je podržala osudu jedino za Nerona, kojemu je nakon policijske intervencije, zbog teške infekcije, bilo potrebno amputirati ruku. Dva mjeseca poslije, sudac Calvin Sanders odredio je Taubu maksimalnu kaznu od 500 dolara i dodao: »Nadam se da vas to neće odvratiti od nastojanja da čovječanstvu pomognete svojim istraživanjima«. Međutim, 10. kolovoza 1983. godine, Prizivni sud Marylanda jednoglasno je odbacio presudu i po toj jednoj točki optužnice te presudio da istraživač s državnom stipendijom ne podliježe državnim zakonima o okrutnosti prema životinjama. Taub je rekao da »je presretan jer je oslobođen. .. presretan zbog znanosti«. Dva tjedna poslije, u sklopu godišnjeg skupa Udruge američkih psihologa, održao je govor pod naslovom »Antivivisekcionističke taktike napada na laboratorije«, a gotovo 200 zagovornika prava životinja žestoko je prosvjedovalo protiv njega. *** No, za majmune saga nije bila ni blizu završetka. Nakon što ih je
policija zaplijenila, smješteni su u podrumu člana PETA-e u Rockvilleu. [130] Ondje su im veterinari očistili i previli rane, dobrovoljci su ih očetkali četkicama za zube i postavili im televizor kako bi mogli gledati sapunice, u kojima su očito uživali. Međutim, za nekoliko dana sudac je naredio da se majmuni vrate u Taubov laboratorij, gdje će njihovu skrb nadgledati sudski određen veterinar. Nakon tajanstvenog nestanka u trajanju od nekoliko dana (nitko nije priznao da ih je oteo, ali su se pojavili nakon što su tužitelji Pachecu objasnili da bez glavnog dokaza ne mogu podići optužbu protiv Tauba), sedamnaest majmuna prevezeno je u IBR. No, ondje su ostali vrlo kratko. Šestoga dana Charlie je pronađen mrtav u svojem kavezu, očito uslijed zastoja rada srca nakon operacije popravljanja ozljeda zadobivenih u sukobu s Neronom. Sudac je bio vrlo nezadovoljan takvim razvojem događaja. Istoga je dana povukao svoju odluku i naredio da se preostali majmuni premjeste u NIH-ovu ustanovu za primate nedaleko od Poolesvillea. NIH je preuzeo skrb iako su životinje i dalje bile u vlasništvu Instituta za bihevioralna istraživanja, što će izazvati teškoće. PETA je Okružnom sudu podnijela zahtjev za premještanjem majmuna iz Poolesvillea u prihvatilište za primate pod nazivom »Primarno primati« u San Antoniu, Teksas, ali je sud zaključio da PETA za to nema pravne osnove. Godine 1986., PETA je zastupnike Roberta C. Smitha iz New Hampshirea i Charlieja Rosea iz Sjeverne Karoline zamolila da sastave peticiju za slanje majmuna u prihvatilište; peticiju su potpisala 252 člana Donjeg doma Kongresa. (Smith je čak ponudio da će sam kupiti majmune.) Oglasili su se i stručnjaci; James J. Kilpatrick zapisao je da ti majmuni »zaslužuju da ih se ostavi na miru, što zakon jednostavno ne dopušta... Zašto časni i humani sud ne može... ostaviti te majmune na miru?« James Wyngaarden, direktor NIH-a, pismom je obećao da će dopustiti preseljenje majmuna iz Poolesvillea; obećao je i da: »Te životinje neće biti podvrgnute invazivnim postupcima u svrhu istraživanja«. Dodao je da će se pokusi eventualno nastaviti nakon njihove »prirodne smrti«. 13. lipnja iste godine Wyngaarden je svoje obećanje ponovio pred Kongresom: te životinje više nikada neće biti podvrgnute invazivnim postupcima u sklopu istraživanja. Do tada su istražna povjerenstva Društva za neuroznanost, Američke udruge psihologa i Američkog društva fiziologa oslobodile Tauba optužbi za okrutnost prema životinjama. Društvo za neuroznanost čak je prikupilo 5000 dolara za Taubove troškove pravnog zastupanja. [131] Bez obzira na obećanje koje su borci za prava životinja izvukli od Wyngaardena, majmuni iz Silver Springa nisu premješteni u prihvatilište. NIH je počeo osjećati gnjev biomedicinske zajednice - svojega tijela - koja je smatrala da
je ta ustanova pokleknula pred »antivivisekcionistima«. Godine 1984., članovi PETA-e ukrali su videovrpce koje su prikazivale istraživače Sveučilišta Pennsylvanije kako ljuljaju babuna držeći ga za osakaćene ruke, a jednoga uzdrhtalog babuna oštećenog mozga uspravili su, okrenuli kameru prema njemu i govorili: »Vidi, želi se rukovati. Hajde... kaže on: 'Ti ćeš me izbaviti iz ovoga, hoćeš li? Hoćeš li?'« To je bilo previše čak i za NIH. Ministar zdravstva i socijalne skrbi (HHS) naredio je zatvaranje laboratorija u Pennsylvaniji, na što je NIH primio mnogo poziva i pisama gnjevnih znanstvenika. U osvrtu na ta događanja, doima se vrlo vjerojatnim da je gnjev zbog zatvaranja laboratorija u Pennsylvaniji i popuštanja pred borcima za prava životinja, riječima novinara New Yorkera, »zapečatio sudbinu« Billyja, Sarah i drugih majmuna iz Silver Springa. NIH je optužen za ugađanje »životinjskim luđacima« te je osjetio težak povratni udarac znanstvene zajednice, koja je bila uvjerena da je ta ustanova izdala svojega člana. NIH se kanio izjasniti za korištenje životinja u biomedicinskim istraživanjima, a žrtve će biti upravo majmuni iz Silver Springa. I tako je jednoga vikenda u lipnju 1986. godine, pomoćnik direktora NIH-a William Raub stupio u vezu s dvije vodeće ustanove za smještaj primata, Regionalni centar za primate Yerkes u Atlanti i Regionalni centar za primate Delta, smješten na obali jezera Ponchartrain, nasuprot glavnoga kampusa Sveučilišta Tulane u New Orleansu. Yerkes nije želio imati posla sa životinjama koje su izazvale takav skandal. No, direktor Delte Peter Gerone je pristao. 23. lipnja, petnaest preživjelih majmuna (Hard Times je 1982. godine u Poolesvilleu podvrgnut eutanaziji) preseljeno je u Deltu, duboko u spokojnim šumama Covingtona u Louisiani, okruženu magnolijama, gumijevcem i borovima. Tjedan dana po preseljenju životinja, prosvjednici su zapriječili prilaznu cestu. Alex Pacheco osjećao se prevarenim; dogovorio je da će majmuni biti premješteni u »Primarno primati« i čak se potrudio urediti jednu pokretnu kućicu kao kliniku za liječenje tih životinja. Majmuni su, umjesto toga, smješteni u Delti u dva kata kaveza od nehrđajućeg čelika, poslaganih uza zidove betonske prostorije veličine tri puta tri i pol metra. Brooks je uginuo nekoliko mjeseci [132] nakon preseljenja; pet majmuna iz kontrolne skupine Chester, Sizif, Adidas, Hayden i Montaigne - 1987. godine poslani su u zoološki vrt u San Diegu. Preostala je Sarah i osam makaki mužjaka podvrgnutih deaferencijaciji - August, Domicijan, Billy, Big Boy, Tit, Neron, Allen i Paul. Gerone nikome nije dopustio vidjeti majmune, ni
borcima za prava životinja, pa čak ni novinarima i fotografima. Iako je PETA i dalje zahtijevala da se majmuni presele u prihvatilište, Vrhovni je sud u travnju 1987. godine podržao zaključak nižega suda da PETA-in zahtjev za skrbništvom nema pravnu osnovu. Sljedeći mjesec, manje od godinu dana nakon što je majmune uzeo na skrb, Gerone je predložio da se njih osam usmrti jer je to »jedini humani čin«. PETA i njezini zagovornici bili su zgroženi. Newkirkova je izjavila da su ti majmuni »prošli pakao« i da zaslužuju biti s »ljudima kojima je stalo do njih«. NIH je tijekom 1988. godine odbijao takve zahtjeve jer im je pružena primamljiva ponuda. U radu koji je 22. veljače 1988. godine pristigao u Zbornik Državne akademije znanosti, neuroznanstvenici Mortimer Mishkin i Tim Pons iz Državnog instituta za mentalno zdravlje predložili su da majmuni iz Silver Springa znanosti učine još jednu uslugu. Ako humanost nalaže da se jedna od životinja usmrti, Mishkin i Pons predložili su da znanstvenici najprije pregledaju njezin mozak u potrazi za dokazima reorganizacije korteksa nakon dvanaest godina uskraćenosti osjetilnih impulsa iz jednoga ili dva uda. Smatrali su da su majmuni iz Silver Springa, podvrgnuti deaferencijaciji u dobi od tri ili četiri godine, bili jedinstveni izvor saznanja. Kao što je William Raub iz NIH-a rekao novinaru: »Majmuni iz Silver Springa prve su životinje... kod kojih je tako veliko područje mozga - točnije, područje koje odgovara cijelom prednjem udu - bilo čak jedno desetljeće Lišeno normalnih osjetilnih informacija«. Osamdesetih godina dvadesetoga stoljeća, pa čak i prije, kao što ćemo vidjeti u sljedećem poglavlju, znanstvenici su dokumentirali kortikalno remapiranje mozgova odraslih primata. Kortikalno remapiranje događa se kada područje mozga, koje je nekoć primalo osjete iz, recimo, palca, sada prima osjete iz nekog drugog prsta. Pons i Mishkin su prijašnjim istraživanjima ustanovili da su mozgovi sedam makaki majmuna remapirali tako što je kortikalno područje šake dodijeljeno stopalu. No, zabilježeno je remapiranje bilo gotovo neznatno: udaljenost između starog i [133] novog područja iznosila je tek jedan do dva milimetra. Pregledom mozgova majmuna iz Silver Springa Pons i Mishkin željeli su ustvrditi je li se kortikalno remapiranje dogodilo u većoj mjeri od one koja je do tada zabilježena. U NIH-u, dakako, nisu bili toliko naivni da bi dopustili usmrćivanje majmuna radi otvaranja njihovih lubanja i pregleda mozgova. Umjesto toga, odlučili su da će, kada životinje toliko obole da će njihovo stanje opravdavati eutanaziju, znanstvenicima dopustiti da im - pod dubokom
anestezijom - pregledaju mozgove netom prije no što će ih žrtvovati. 1. srpnja 1988. godine, William Raub zapisao je kako je vjerojatno da će »majmuni u dogledno vrijeme morati biti usmrćeni te da će neki to stanje zasigurno doseći već iste godine«. Zabilježio je i da je NIH pripremio plan: životinje će biti podvrgnute tom postupku dok su još žive, ali prije anestezije, a znanstvenici će tada ukloniti dio njihove lubanje i u mozgovima potražiti znakove kortikalne reorganizacije. Tek nakon toga će ih usmrtiti. Alex Pacheco i PETA bili su izvan sebe od bijesa. Čak je i zastupnik Rose u oštrom pismu NIH-u napisao da bi pokusi na tim životinjama bili »vrlo teško kršenje obećanja meni, Kongresu i javnosti«. (Prva) Bushova vlada primila je tisuće pisama protiv te odluke; samo ih je prva dama dobila 46.000, vjerojatno od ljudi koji su smatrali da bi se ta naoko ljubazna sijeda baka mogla zauzeti za osakaćene majmune. Godine 1988., skupine boraca za prava životinja uspješno su isposlovale zabranu eutanazije u slučaju da je prati kirurški zahvat na mozgu. Pacheco je do tada potpuno izgubio povjerenje u NIH pa je posumnjao da će pronaći bilo kakav izgovor da ubiju majmune i pregledaju im mozgove. Upravo kad se doimalo da situacija ne može biti gora, u zimi 1989. godine Paul je umirao. Počeo je zubima razdirati deaferenciranu ruku jer iz nje, dakako, nije primao impulse koji bi ga zaustavili. (Iskustvo je pokazalo da životinje vrlo brzo skinu svaki zaštitni pokrov.) Paul je čak zdrobio kosti vlastite šake. Nakon što su mu veterinari s Tulanea amputirali pola ruke i vratili ga u kavez, Paul je prestao jesti. Iako su ga djelatnici pokušali utješiti milujući ga po leđima i nudeći mu slastice poput maslaca od kikirikija i banana, Paul je odbijao svu hranu. Počeo je razdirati batrljak; gangrena je zahvatila ostatak uda. 4. srpnja veterinari su mu amputirali ostatak ruke u ramenu. Unatoč prisilnom hranjenju, Paul je kopnio i naposljetku umro 26. kolovoza 1989. godine, [134] na podu svojega kaveza, glave pokrivene rukom koju su mu znanstvenici ostavili. Težio je nešto više od tri kilograma, u usporedbi s normalnom težinom od deset kilograma. Tijekom njegova mučenja PETA nije dopuštala eutanaziju, uvjerena da znanstvenici s Tulanea pretjeruju u opisu Paulova stanja, ili čak bezočno lažu. Tada je na red došao Billy. Iako su mu obje ruke bile deaferenciranog, nepokolebljivom odlučnošću uspijevao je bjesomučno skakati po svojem kavezu. No, ti neuobičajeni pokreti doveli su do nagnječenja nadlanica i uvijanja kralježnice. Uslijed infekcije kostiju koja
nije reagirala na antibiotike, sveo se na malu hrpicu u kutu kaveza. Djelatnici Tulanea od PETA-e su tražili dopuštenje da usmrte Billyja, da ga poštede mučenja i dugog umiranja koje je pretrpio Paul. Iako se PETAin veterinar složio da je Billyja potrebno usmrtiti, Pacheco je odbacio njegov savjet. Nije vjerovao da Billy pati i da je na samrti, osobito zbog toga što ni njemu ni bilo kome iz PETA-e nisu dopuštali da se sami uvjere u to. Billyjeva je kralježnica do tada već bila zakočena u luku i bio je nepokretan. »U vrijeme Božića imali smo krizu«, rekao je Peter Gerone, koji je u to doba vodio laboratorij za primate. »Prestao je jesti.« Iako je Državna liga za zaštitu primata, navodeći državni zakon o zaštiti životinja, od Okružnog suda Istočnog okruga Louisiane zatražila i dobila zabranu obavljanja pokusa na sedam preživjelih majmuna, 10. siječnja 1990. godine Tulane je od Okružnog prizivnog suda dobio dopuštenje za pregled Billyjeva mozga prije eutanazije. 14. siječnja 1990. godine, Billy je, prvi među majmunima iz Silver Springa, podvrgnut operaciji mozga prije no što je usmrćen. Nakon što su ga uspavali ketamin hidrokloridom, neuroznanstvenici na čelu s Ponsom i Mishkinom primijenili su mješavinu plina isoflurana i kisika, jak anestetik. Postavivši mu glavu u okvir koji ju je držao nepomičnom, znanstvenici su bušenjem otvorili onaj dio lubanje koji je pokrivao korteks na suprotnoj strani od deaferenciranog uda. Tada su pomoću volframskih mikroelektroda bilježili aktivnosti u područjima somatosenzornog korteksa udaljenim otprilike 0,75 milimetara, kako bi ustanovili što se događa kada četkom od devine dlake ili jastučićem vate blago miluju razne dijelove Billyjeva tijela. Na taj su način željeli ustanoviti u kojem dijelu somatosenzornog korteksa mozak obraduje svaki primljeni osjetilni impuls. Točnije, istraživači su nastojali [135] ustanoviti je li se promijenilo područje somatosenzornog korteksa, koje je prvotno primalo osjetilne impulse iz Billyjevih ruku, ali je uslijed deaferencijacije više dvanaest godina bilo lišeno normalnih osjetilnih impulsa. Prethodnim je istraživanjima ustanovljeno da se područje ruke u somatosenzornom korteksu nalazi između područja trupa i područja lica. Područje brade i donje čeljusti graniči s područjem šake. Sjetimo se da Billyjevo područje prstiju, dlana, podlaktice i nadlaktice deaferenciranog uda nije primalo osjetilne impulse. Područje deaferencijacije mogli bismo nazvati područjem tišine: poput radijske antene podešene na postaju koja više ne emitira impuls. Ili su barem tako svi mislili. Ali, kada je Pons zabilježio električne
aktivnosti u području deaferencijacije, ustanovio je da cijelo područje »reagira na stimulaciju lica«. Dodirivanje ili četkanje Billyjeva lica, ili čak blago pomicanje dlaka na licu, izazivalo je silovite živčane reakcije u, kako se pretpostavljalo, neaktivnom području. Budući da je toliko dugo čekalo impulse iz ruke i šake, to je područje korteksa očito izvelo ono što bi se moglo usporediti s blagim pomicanjem antene kako bi se uhvatili impulsi drugog odašiljača. Skup neurona u somatosenzornom korteksu koji je odgovarao na stimulaciju lica, prodro je tako daleko u nekoć neaktivno područje - koje je prvotno primalo impulse iz deaferencirane ruke - da je graničilo sa somatosenzornim područjem majmunova trupa. Štoviše, sve 124 točke »područja tišine« na kojima su se mjerile aktivnosti, odgovarale su na blagu stimulaciju lica. Nakon pokusa Billy je dobio veliku dozu pentobarbitala koja ga je uspavala. Toga je mjeseca uvodnik časopisa Stroke opovrgnuo da takva istraživanja obavljena na životinjama imaju važnost za ljude: »Kad god se, temeljem istraživanja provedenih na životinjama, ustanovi da bi potencijalan oblik liječenja mogao biti djelotvoran«, pisalo je u uvodniku, »započinje se s brojnim daljnjim istraživanjima na životinjama i ljudima, koja zahtijevaju mnogo vremena i truda, da bi se naposljetku dokazalo kako to opažanje ima malu ili nikakvu važnost za ljudsku bolest.« Ali, Louis Sullivan, tadašnji ministar HHS-a, u tom je pokusu opazio tračak nade za ljude s oštećenjima mozga: »Proučavajući mozak prvoga primata [iz Silver Springa] koji je trebao biti usmrćen iz humanih razloga, istraživači su ušli u neistraženo područje«, izjavio je. 6. srpnja 1990. godine, August, Domicijan i Big Boy također su podvrgnuti pokusima, [136] a zatim eutanaziji. PETA je Vrhovnom sudu podnijela zahtjev za zabranom eutanazije Tita i Allena, no, zahtjev je odbijen 12. travnja 1991. godine. Tit je uspavan u 14 sati istoga dana. Allen je podvrgnut dubokoj kirurškoj anesteziji u sklopu četverosatnog pokusa; više se nije probudio. Rezultate pokusa izvedenih na četiri majmuna istraživači su u lipnju 1991. godine objavili u časopisu Science. (Taub je također potpisao to izvješće, ali samo zbog toga što je nadgledao pokuse deaferencijacije izvedene dvanaest godina prije.) Istraživači su izvijestili da su ustanovili kako područje deaferencijacije, koje je obuhvaćalo primarno somatosenzorno područje prstiju, dlana, ruke i vrata, nije bilo nefunkcionalna pustoš kakvu su očekivali; štoviše, cijelo je područje odgovaralo na glađenje lica. Izraz »područje deaferencijacije« očito je bio pogrešan: iako dio majmunovog somatosenzornog korteksa nije primao
izvorne aferentne impulse iz ruke, tijekom proteklih dvanaest godina inervirali su ga neuroni iz lica - točnije, iz područja od brade do donje čeljusti. Dio korteksa koji bi trebao primati impulse iz majmunove ruke nije jednostavno ostao neaktivan. Zauzeli su ga neuronski aksoni iz susjednih kortikalnih područja. Posljedica je bila reorganizacija majmunovog somatosenzornog korteksa. Cijelo područje šake, široko 10 do 14 milimetara, zauzeli su neuroni iz područja lica. Poput napuštene industrijske četvrti koja je preuređena za stanovanje, somatosenzorni korteks majmuna preuređen je tako da je područje ruke primalo impulse iz lica. Istraživači su izvijestili kako su otkrili »opsežnu kortikalnu reorganizaciju« koja je »redom veličine nadmašivala prethodno opisane«. Pons je jasno dao do znanja zašto su to uspjeli otkriti. »Jedan od razloga je dugo parničenje koje su pokrenuli borci za prava životinja te na taj način stvorili iznimno povoljne okolnosti za proučavanje majmuna iz Silver Springa«, rekao je Washington Postu. *** Taub, kojega je 1986. godine zaposlio odsjek za psihologiju Sveučilišta Alabame u Birminghamu (UAB), godinama poslije priznaje da znanost ništa nije izgubila racijom u njegovu laboratoriju. »Samo nekoliko godina poslije, Mike Merzenich [sa Sveučilišta Kalifornije u San Franciscu] došao je do otkrića prema kojima smo mi krenuli«. Zastaje. »Iako moram priznati da ne bih imao ništa protiv ni da sam osobno došao do tih otkrića.« No, Taub šest godina nije mogao obavljati istraživanja. Časopisi, u kojima [137] je nekoć objavljivao svoje radove, nisu željeli surađivati s njim; agencije koje su ga nekoć financirale odbijale su njegove zahtjeve za subvencijama. Taubovi pokusi deaferencijacije na majmunima iznjedrili su dva komplementarna smjera istraživanja. Jedan je nazvan terapija izazivanja pokreta sputavanjem. Proizašao je iz Taubova otkrića da životinje podvrgnute bilateralnoj deaferencijaciji prednjih udova s vremenom počnu intenzivno koristiti te udove, dok oni podvrgnuti unilateralnoj deaferencijaciji - upola manjem oštećenju - imaju doslovce beskorisnu ruku. Taub je zaključio da izostanak hotimičnih pokreta odražava naučenu neuporabu. Više od dvadeset godina, sve do 1981. godine i policijske racije u njegovu laboratoriju, Taub je tražio načine prevladavanja naučene neuporabe pa je svoje majmune glađu ili očajničkom željom za izbjegavanjem elektrošokova motivirao na uporabu ruke koja je, u suprotnom, beživotno visjela. Na UAB-u je napokon nastavio istraživati
zamisao davno načetu u onom poglavlju koje je napisao 1980. godine o tome može li naučena neuporaba objasniti nesposobnost pomicanja određenog uda nakon moždanog udara te je li tu nesposobnost moguće prevladati bihevioralnom terapijom. Na UAB-u Taub nije namjeravao izgladnjivati svoje pacijente, a osobito ih nije namjeravao podvrgavati elektrošokovima. Jednostavno im je svezao zdravu ruku, a na šaku navukao kuhinjsku rukavicu te ih tako prisilio da upotrijebe »beskorisnu« ruku ako su željeli uzeti nešto, jesti, odjenuti se ili izvoditi složene rehabilitacijske vježbe koje im je zadavao. To je nazvao terapijom izazivanja pokreta sputavanjem ili, skraćeno, CI. Radeći s deaferenciranim majmunima, ustanovio je da bi bihevioralna intervencija pacijentima mogla pomoći prevladati naučenu neuporabu uda paraliziranog, primjerice, moždanim udarom. U studenom 1992. godine, godinu dana nakon što je pokusima na majmunima iz Silver Springa dokazano opsežno kortikalno remapiranje, UAB je Taubu odobrio 25.000 dolara za istraživanje kojim bi se ustanovilo je li žrtve moždanog udara moguće poučiti prevladavanju naučene neuporabe paraliziranoga uda. To je tema petog poglavlja. Drugi smjer istraživanja bio je vezan za čistu znanost. Pons i Mishkin dokazali su da deaferencijacija dovodi do kortikalne reorganizacije i remapiranja. Plastičnost odrasloga mozga opovrgnula je ukorijenjenu paradigmu i otvorila put dubljem razumijevanju sposobnosti mozga. Kortikalno remapiranje postalo je prvi [138] primjer živčane plastičnosti odrasloga mozga. Kao što je to uobičajeno, dva su se smjera istraživanja naposljetku ponovno susrela kad je Taub otkrio da su se mozgovi rehabilitiranih pacijenata promijenili uslijed terapije izazivanja pokreta sputavanjem. Majmuni iz Silver Springa gotovo su dvadeset godina bili poznati, ali ne zbog onoga što su učinili, već zbog onoga što je učinjeno njima. No, s današnjeg je stajališta očito da su ostavili dvostruku ostavštinu. Njihov je slučaj 1985. godine potaknuo reviziju Zakona o skrbi za životinje, pa se pred znanstvenike postavio zahtjev da smanje nepotrebnu patnju laboratorijskih životinja. PETA je postala utjecajna sila u borbi za prava životinja: od »pet ljudi u podrumu«, kako je to rekla Ingrid Newkirk, razvila se u državni pokret. Biomedicinski istraživači upozoreni su da su se pravila promijenila, da ih niski kriteriji uporabe životinja neće zaštititi od gnjeva boraca za prava životinja. »Sve do slučaja majmuna iz Silver Springa«, kaže Newkirkova, »ljudi su bili svjesni da se životinje koriste u laboratorijima, ali da oni po tom pitanju ne mogu poduzeti ništa. Ali, tada
su ugledali oči tih životinja, njihovu patnju, i zaključili da i obični ljudi mogu nešto poduzeti. Životinje su prvi put izašle iz laboratorija i ljudi su vidjeli njihovu patnju. Nakon slučaja majmuna iz Silver Springa više ništa nije bilo kao prije.« U Poolesvilleu danas boravi više od 1000 majmuna koji nisu smješteni u samačke kaveze, već žive u velikim društvenim skupinama, »jer su po svojoj prirodi društvena bića«, kaže dr. J. Dee Higley, koji je u tu ustanovu došao 1989. godine i proučava povezanost nasilja i alkoholizma. »Kad sam prvi put došao ovamo, stotine životinja držane su u samačkim kavezima. Danas znamo da je vjerojatnost abnormalnog razvoja primata vrlo velika ako ih se drži u samačkim kavezima.« No, uza sve to, majmuni iz Silver Springa zauvijek su opovrgnuli dogmu koja je govorila da odrastao mozak ne posjeduje plastičnost svojstvenu djetinjstvu. Na njezinu se mjestu počela rađati nova paradigma. [139]
Peto poglavlje KARTOGRAFI Iako sadržaj svijesti uvelike ovisi o neuronskoj aktivnosti, to ne vrijedi i za samu svjesnost... Sve više mi se čini logičnim ustvrditi da je um drugačiji i zaseban entitet. Wilder Penfield, 1975. Osvrćući se na prošlost, opažam da su nagovještaji bili prisutni desetljećima. Potkraj devetnaestog stoljeća, mnogo prije no što su znanstvenici mapirali mozgove Allena, Domicijana i Big Boya, mnogo prije nego što su se mozgovi pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem promijenili uslijed terapije, znanstvenici su se slagali da odrastao mozak nije nepromjenjiv. Upravo suprotno: većina ih je vjerovala da učenje mijenja mozak na fizičkoj razini. Psiholog William James iz devetnaestog stoljeća tvrdio je da neuronski putevi, uslijed opetovanog aktiviranja, postaju dublji, širi, jači, poput kolotečina na prometnom zemljanom putu. U poglavlju o navikama svojega magisterija iz 1890. godine pod naslovom Načela psihologije (Principles of Psychology), James je rekao: Dakle, plastičnost, u širem smislu te riječi, podrazumijeva posjedovanje strukture koja je dovoljno slaba da bi popustila pod utjecajem, ali i dovoljno jaka da ne bi cijela popustila odjednom. Svaku relativno stabilnu fazu ravnoteže u takvoj strukturi obilježava ono što bismo mogli nazvati novim navikama. Doima se da organska tvar, napose živčano tkivo, posjeduje izniman stupanj te vrste plastičnosti; stoga možemo bez oklijevanja izložiti svoju prvu pretpostavku da su navike živih bića posljedica plastičnosti organske tvari od koje se sastoje njihova tijela. [140] Ta je zamisao odražavala tadašnji način razmišljanja. Uslijed znanstvene revolucije osamnaestog i devetnaestoga stoljeća, dokazano je da se pojmovi koji su do tada postojali samo kao apstraktne pretpostavke elektroni, atomi, vrste - temelje na fizičkoj stvarnosti, stvarnosti koju je moguće količinski odrediti, izmjeriti i proučavati. Na red je došao um.
Zbogom neutemeljenoj tvrdnji da su naše navike, prema Jamesovu primjeru, obrasci čiji temelj lebdi iznad područja fizičkoga. Teoretičari su govorili da iskustva naših života ostavljaju stope u pijesku našega mozga poput Petka na otoku Robinsona Crusoea: fizikalno stvarne, ali prolazne jer ih može odnijeti slijedeća plima ili izbrisati sljedeća šetnja plažom. Naše navike, vještine i znanje odrazi su nečega fizičkog, smatrali su James i ostali. A budući da se fizikalni temelj može promijeniti, tako i mi možemo razvijati nove navike, nove vještine i stjecati nova saznanja. Eksperimentalisti su uskoro obranili tu teoriju. Početkom dvadesetoga stoljeća, neuroanatomi su počeli otkrivati nešto čudno. Istraživali su takozvane mape pokreta u mozgu, koje otkrivaju koja točka u motoričkom korteksu odgovara pokretu određenog dijela tijela. Mape pojedinih životinja često su se međusobno razlikovale: električna stimulacija određene točke u motoričkom korteksu jednoga majmuna pokretala je kažiprst, dok je kod drugoga stimulacija iste točke pokretala šaku. Nije se moglo ni pomisliti na sastavljanje precizne mape pokreta za, recimo, »tipičnog« vjeveričjeg majmuna. Bilo je moguće ustanoviti mapu za jednoga majmuna. Ali, ta bi se mapa razlikovala od mape drugog majmuna. T. Graham Brown i Charles Sherrington, britanski neurofiziolozi koje smo upoznali u prethodnom poglavlju, 1912. godine odlučili su ustanoviti je li razlika u mapama pokreta odraz nedovoljne pomnjivosti istraživača ili stvarnoga stanja. Presudno važnim, ali odavno zaboravljenim pokusima, taj je dvojac metodički primjenjivao površinsku električnu stimulaciju na motoričke kortekse laboratorijskih životinja i promatrao koji će mišići reagirati. Istina je potvrđena: mape pokreta bile su individualne poput otisaka prstiju. Stimulacija jedne točke motoričkog korteksa izazivala je grčenje mišića obraza; stimulacija iste točke kod druge je životinje izazivala grčenje drugog mišića. Iz čega proizlaze te razlike? Znanstvenici su zaključili da raspored kortikalnih područja pokreta, za razliku od otisaka prstiju, nije prirođen. Taj raspored [141] odražava povijest uporabe motoričkog sustava - stope u pijesku. Stoga su pretpostavili da su trajne promjene složenih živčanih krugova našega cerebralnog korteksa izazvane našim ponašanjima. Primjerice, kod majmuna koji bananu drži palcem i malim prstom, točke pokreta ta dva prsta u korteksu će biti smještene vrlo blizu. Ako bi majmun promijenio naviku i počeo koristiti palac i kažiprst, mozak bi se s vremenom također izmijenio i preuredio motorički korteks tako da neuroni koji pokreću palac
budu blizu neurona koji pokreću kažiprst, dok bi područje maloga prsta bilo udaljeno. Rad Sherringtona i Browna iznjedrio je prve empirijske dokaze da su navike, kao što je James pretpostavio, bihevioralni odrazi plastičnih promjena u fizičkoj supstanciji naših umova. I tako je započelo intenzivno istraživanje neuroplastičnosti. Tri godine nakon pokusa s mapama pokreta majmuna, neurolog S. Ivory Franz usporedio je mape pokreta u primarnim motoričkim korteksima makaki majmuna. I on je ustanovio veliku varijabilnost te zaključio da razlike vjerojatno odražavaju motorička iskustva i vještine majmuna. Sherrington je 1917. godine opisao »ekscitabilni korteks čimpanze, orangutana i gorile« te dokumentirao velike razlike u područjima pokreta u korteksu. Zaključio je da je mozak začaran tkalački stan u kojemu milijuni brzih tkalačkih čunaka tkaju uzorke koji se pretapaju jedan u drugi, uvijek smislen, ali nikada stalan uzorak.« Godine 1923., oglasio se Karl Lashley, nekadašnji Franzov kolega. Lashley se svojim radom udaljio od svojih prethodnika, koji su jednu životinju uspoređivali s drugom. Logično je da opažene razlike između mapa pokreta ne moraju biti posljedica različitih životnih iskustava životinja; načini ponašanja mogli bi biti urođeni. Da bi isključio to objašnjenje, Lashley je tijekom mjesec dana načinio četiri mape pokreta istoga odraslog rezus majmuna. Ako razlike mapa odražavaju samo prirođene razlike, tada bi mapa korteksa toga majmuna danas trebala biti ista kao i prošlog tjedna. Ali, nije bila. Kad god bi Lashley načinio novu mapu pokreta, ustanovio bi da se u određenim pojedinostima razlikuje od prethodne, te još više od mapa načinjenih prije. Stoga je pretpostavio postojanje opće »plastičnosti živčane funkcije« koja omogućuje mijenjanje mape pokreta motoričkog korteksa tijekom života, koja se na taj način neprestano preoblikuje kako bi odražavala vlasnikova motorička iskustva. I što je najvažnije, Lashley [142] je zaključio da mišići koji se više kreću, dobivaju veće kortikalno područje u odnosu na mišiće koji se manje kreću. Tu je činjenicu potrebno naglasiti: što biće više izvodi određeni pokret, to je veće kortikalno područje dodijeljeno tom pokretu. Kad god Petko prolazi svojim omiljenim putem, po mokrom pijesku tik uz vodu, ostavlja nove, jasne otiske. Ako hoda istim putem, otisci se produbljuju, dok oni na manje prometnim putevima gube jasne obrise sve dok ne ostane tek malo udubljenje u pijesku. Do sredine dvadesetoga stoljeća prikupljeno je uvjerljivo mnoštvo dokaza da je cerebralni korteks dinamičan te da ga iskustvo neprestano
oblikuje. Stoga Donald Hebb svoju teoriju sinaptičke plastičnosti utemeljene na istodobnom aktiviranju iz 1949. godine (»Istodobna aktivnost neurona dovodi do njihova povezivanja«, opisano u trećem poglavlju) nije smatrao osobito revolucionarnom: smatrao je kako je općeprihvaćeno da istodobni impulsi jačaju sinapse. No, oduvijek je bilo onih koji su opovrgavali teoriju plastičnosti mozga. Glasoviti španjolski neuroanatom Ramon y Cajal 1913. godine je izjavio da su putevi odrasloga mozga »utvrđeni, završeni, nepromjenjivi«. Iako je postulirao i da »učenje prouzrokuje stvaranje novih veza među do tada nepovezanim neuronima«, paradigma »nepromjenjivosti« do pedesetih je godina dvadesetog stoljeća postala općeprihvaćeno načelo neuroznanosti. Teorije i eksperimentalna otkrića Sherringtona, Franza i Lashleyja odbačena su i uvelike zaboravljena. Polovicom dvadesetoga stoljeća vladalo je uvjerenje da mozak gotovo sve veze u primarnim sustavima, kao što su vidni, slušni i somatosenzorni korteks, uspostavlja u prvim tjednima života. Doima se da je pionirsko istraživanje vidnoga sustava, koje su šezdesetih godina obavili Hubel i Wiesel, opisano u trećem poglavlju, jednom zauvijek utemeljilo načelo da iskustvo, nakon presudno važnog razdoblja na početku života, više ne može znatno izmijeniti mozak. Razvijen je korteks utvrđen i nepromjenjiv. To je postalo načelo neuroznanosti. Stoga je utjecaj malobrojnih pokusa, kojima se nastavilo u smjeru u kojemu su krenuli Sherrington i njegovi sljedbenici, bio nalik utjecaju šapata na rock koncertu. Uzmimo za primjer štakore. Istraživači su 1976. godine zabilježili da se područje slušnog korteksa, dodijeljeno neuronima koji su obrađivali zvuk primjenjivan u pokusima Pavlovljevog uvjetovanja, povećavalo: što su štakori više koristili te neurone, to su oni zauzimali više mjesta u [143] slušnom korteksu. Lashley bi bio zadovoljan. Ili, uzmimo za primjer mačke. Godine 1979., neuroznanstvenici John Kalaska i Bruce Pomeranz zabilježili su da denervacija šapa mačića i odraslih mačaka dovodi do toga da »korteks šapa« odgovara na stimulaciju donjeg dijela nogu, što navodi na zaključak da područje donjeg dijela nogu zauzima područje šapa kad neuroni šapa prestanu slati impulse korteksu. (Kao što vam je poznato iz četvrtog poglavlja, reprezentacija je prostor u korteksu dodijeljen obradi određenih osjetilnih impulsa ili impulsa pokreta.) Upravo je to Tim Pons sa svojim timom ustanovio kod majmuna iz Silver Springa: ako životinja prestane primati osjetilne impulse iz jednog dijela tijela, započinje proces remapiranja područja somatosenzornog korteksa koje je obrađivalo te impulse. Umjesto da se dragocjen prostor trati tišinom, to
područje počinje osluškivati one dijelove tijela koji i dalje šalju impulse stožeru. I ne zaboravite rakune (iako su ih neuroznanstvenici zaboravih). Nakon što je 1982. godine rakunu amputirao peti (mali) prst, Douglas Rasmusson je ustanovio da se rakunov somatosenzorni korteks reorganizirao te da je kortikalno područje koje je primalo impulse iz petog prsta, dodijelio onom dijelu tijela (četvrtom prstu) koji je i dalje slao impulse. Andrew Kelahan i Gemot Doetsch također su opazili somatosenzornu reorganizaciju u korteksima rakuna nakon amputacije određenog prsta. No, malo je neuroznanstvenika koji pokusima s rakunima posvećuju osobitu pozornost. Zbog tih štakora, mačaka ili rakuna nitko nije preradio udžbenike. Smatralo se da su njihovi mozgovi previše jednostavni da bi služili kao predlošci ljudskoga mozga. Zbog toga je neuroznanost u velikoj mjeri zanemarivala pokuse koji su potkraj sedamdesetih i početkom osamdesetih počeli postavljati pitanja o trajnosti rasporednih mapa mozga, pretpostavljajući umjesto toga da je korteks iznimno plastičan i pod utjecajem iskustva. Mukla tišina dočekala je dalekovidnu pretpostavku Patricka Walla o fizičkoj osnovi takve reorganizacije i širenja. U članku koji je 1977. godine objavljen u časopisu Filozofski radovi Londonskog kraljevskog društva (biološke znanosti), Wall je zapisao: »Mnogo je živčanih završetaka koji su normalno nedjelotvorni.. . Ako se funkcionalna aferentna živčana vlakna blokiraju ili presijeku... veliki broj stanica počinje reagirati na nove impulse. Postojanje nedjelotvornih sinapsi u odraslih nudi... moguće objašnjenje plastičnosti veza u odraslim mozgovima.« Nije čudo [144] da znanstvenici nisu prihvatili Wallovo objašnjenje živčane plastičnosti. Naposljetku, to svojstvo zapravo ne bi trebalo postojati. Ono za što su svi »znali« da je istinito, još uvijek se može vidjeti u svakoj raskošno ilustriranoj knjizi o mozgu. Raznobojni crteži jasno prikazuju i određuju strukture mozga: područja koja upravljaju jezikom i područja koja primaju vidne impulse, područja koja obraduju slušne impulse i područja koja primaju taktilnu stimulaciju palca lijeve noge ili desnog lakta. Takvi prikazi najviše nalikuju karti raspodjele zemljišta koje je načinio najstroži urbanistički odbor. Svakom komadiću prostora dodijeljena je određena funkcija; područje koje je, primjerice, dobilo zadatak obrade informacija iz potkoljenice jednako je sposobno početi bilježiti osjete iz obraza kao što stambeno područje odjednom može postati gradilište tvornice traktora. Takvo stajalište o mozgu seže u 1857. godinu, kad je francuski neurokirurg Paul Broca otkrio da su određena područja
specijalizirana za određene funkcije. Tijekom cijeloga devetnaestog stoljeća neuroznanstvenici su zdušno dokazivali da različiti skupovi neurona, smješteni na točno određenim mjestima, preuzimaju točno određene funkcije. Neuroanatom koji je prvi ustvrdio funkciju određenog područja, često je dobivao (ili si je uzimao) čast nomenklature: tako danas, primjerice, imamo Brocino područje (govor) i Wernickeovo područje (razumijevanje jezika). Otkriće veza između struktura i funkcije urodilo je stajalištem koje je postalo aksiomatsko: točnije, dijelovi mozga nepromjenjivo su umreženi za određene funkcije. To nigdje nije bilo toliko očito koliko u omiljenoj strukturi mozga svakoga medicinskog ilustratora: somatosenzornom korteksu. Somatosenzorno područje proteže se otprilike na sredini vrha mozga do tik iznad oba uha i obrađuje osjete koje su primili periferni živci. Svaki dio površine tijela ima odgovarajuće područje u tom dijelu kortikalnog tkiva zvano reprezentacijsko područje, što je kanadski neurokirurg Wilder Penfield ustanovio pokusima iz četrdesetih i pedesetih godina, opisanih u prvom poglavlju. Dok su pacijenti bili pod lokalnom anestezijom, Penfield, Sherringtonov učenik, sićušnom je elektrodom stimulirao određene točke na površini otvorenoga mozga. Potom bi svjesnoga pacijenta upitao što osjeća. Pacijenti nisu oklijevali: ovisno o tome koju je točku somatosenzornog područja stimulirala Penfieldova elektroda, primali su osjete u prstima, usnama, stopalima ili nekom drugom dijelu tijela.
[145] Crtež 6: A. Senzorni homunkulus prikazuje smještaj i veličinu kortikalnog prostora dodijeljenog obradi taktilnih impulsa iz različitih dijelova tijela. Osjetljiva područja kao što su usne i genitalije zauzimaju veliki dio kortikalnog prostora. B. Motorički homunkulus prikazuje veličinu kortikalnog prostora dodijeljenog upravljanju pokretima različitih dijelova tijela. Mišići koji sudjeluju u govoru i pokretima ruku zauzimaju najveći dio korteksa, dok manje pokretna područja, poput ramena, zauzimaju vrlo mali dio. No, ta je mapa bila čudna. Točno je da se dio somatosenzornog korteksa koji bilježi osjete s usana nalazi između područja koja bilježe osjete iz čela i brade. To je u redu. Kortikalna reprezentacija jednog prsta nalazi se pokraj kortikalnih reprezentacija drugih prstiju, što odražava položaj prstiju na ruci. I to je u redu. No, ako se izuzmu ta osnovna područja, raspored kortikalnih reprezentacija različitih dijelova tijela navodi na pomisao da priroda ima bizaran osječaj za humor. Primjerice, somatosenzorna reprezentacija [146] prstiju nalazi se pokraj somatosenzorne reprezentacije lica. Reprezentacija genitalija nalazi se ispod reprezentacije stopala. Razlog takvoga rasporeda ostaje skriven u magli evolucije. Međutim, zanimljiva hipoteza govori da taj raspored odražava iskustvo skvrčenog fetusa: ruke su in utero često savijene tako da
dlanovi dodiruju obraze, a noge su savijene tako da stopala dodiruju genitalije. Možda je višemjesečno istodobno aktiviranje tih dijelova tijela, uz odgovarajuće istodobno aktiviranje kortikalnih neurona, dovelo do toga da su kortikalni neuroni »pogrešno zaključili« kako su ti dijelovi tijela susjedi. Bio bi to još jedan primjer da istodobni impulsi tijekom prenatalnog razdoblja dovode do stvaranja povezanih struktura, o čemu je bilo riječi u trećem poglavlju. Drugu je neobičnost somatosenzornog korteksa lakše objasniti. Veličina kortikalnog područja dodijeljenog određenom dijelu tijela ne odražava veličinu, već osjetljivost toga dijela tijela. Zbog toga je somatosenzorna reprezentacija usana mnogo veća od reprezentacija trupa ili listova. Posljedica je homunkulus ogromnih usana. Osim toga, naš čovječuljak ima i ogromne šake te prste: neuroni kažiprsta osjetljivi na dodir petnaest su puta gušći od, primjerice, neurona potkoljenice, pa homunkulusov kažiprst u korteksu zauzima veće područje nego cijela noga. Gustoća receptora za dodir na jeziku također je šesnaest puta veća od gustoće na nadlanici. Stavite vrh jezika ispod prednjih zubi i osjetit ćete malena izbočenja, ali ako nadlanicu prislonite o zube, vjerojatno ćete osjetiti gladak rub. Motorički korteks, koji upravlja voljnim pokretima mišića u cijelom tijelu, također je prikazan u obliku homunkulusa. Živčano područje dodijeljeno pomicanju pokretnijih dijelova tijela kao što su šake veće je od područja dodijeljenog pomicanju, primjerice, ušiju. Usne zauzimaju veći dio motoričkog korteksa nego noga; naposljetku, mi smo majmuni koji govore. Područje trupa manje je od područja obraza, jezika i šaka. Područje motoričkog korteksa dodijeljenog pomicanju palca veličinom je jednako području dodijeljenom pomicanju cijele podlaktice: u usporedbi s podlakticom, palac je sposoban za mnogo finije pokrete. Ali, motorički je homunkulus jednako zbrkan kao i njegova somatosenzorna istoznačnica. Penfield je, također putem blage električne stimulacije otvorenih mozgova pacijenata, otkrio da je mapa tijela motoričkog korteksa jednako nalik liku iz crtića kao i mapa tijela u somatosenzornom korteksu. Reprezentacija noge nalazi se nedaleko [147] od središta motoričkog korteksa, na vrhu glave; potom prema van slijede ruka (uključujući šaku i prste), glava i lice. Unatoč proturječnim pokusima i ikonoklastima, desetljećima se aksiomatski smatralo da somatosenzorni ili motorički korteks odrasloga mozga ne posjeduju svojstvo plastičnosti. Jedini oblik plastičnosti prihvaćen u udžbenicima bio je onaj utemeljen na Hebbovom
preoblikovanju, pri kojemu istodobno aktiviranje neurona dovodi do njihova povezivanja. Od Hebbova rada iz 1949. godine, mnoga su istraživanja dokazala tu ograničenu vrstu kortikalne plastičnosti, no, plastičnost u smislu opsežne reorganizacije korteksa, pri čemu bi područje koje je prvotno imalo jednu funkciju, prelazilo na drugu, nije bila poznata. Ta je dogma imala duboke posljedice u stvarnom životu. Smatralo se da u slučaju oštećenja mozga uslijed moždanog udara ili ozljede u području koje, recimo, upravlja lijevom rukom, ostala područja ne mogu preuzeti njegovu funkciju. Prema tome, funkcija ozlijeđenog područja bila je zauvijek izgubljena. Opažanja koja su opovrgavala tu paradigmu, bila su odbačena pogodnim objašnjenjima. Suočen s činjenicom da, primjerice, ozljeda mozga prouzročena moždanim udarom ne mora biti trajna - osoba koja preživi infarkt u području desnoga motoričkog korteksa odgovornog za pokretanje lijeve noge, ipak može uspostaviti određeni stupanj kontrole nad tom nogom - antiplastični tabor nije ni trepnuo. Ne, nije moguće da neko drugo područje motoričkog korteksa u takvom slučaju preuzme kontrolu nad lijevom nogom, tvrdili su. U najboljem slučaju, funkcije oštećenih područja mogla bi preuzeti niža i primitivnija područja kao što su bazalni gangliji, koji kodiraju grublje obrasce pokreta. No, smatrali su da oporavak od ozljede mozga ni na koji način ne potkopava paradigmu da su živčani krugovi u odraslih osoba nepromjenjivi (izuzev pamćenja i učenja putem Hebbovih procesa). Nisu dopuštali mogućnost da bi odrastao mozak mogao biti sposoban prilagoditi se ili se promijeniti uslijed iskustava. Sherringtonov »začaran tkalački stan u kojemu se tkaju pretapajući uzorci« smatrao se fantastičnom iluzijom naivnijeg vremena. *** Kao student Sveučilišta Oregona u Portlandu šezdesetih godina dvadesetoga stoljeća, Michael Merzenich bio je prilično siguran da želi postati liječnik. Ali, tada se upoznao s drugačijim pozivom. Jedan bivši student istoga sveučilišta utemeljio je tvrtku za znanstvenu [148] opremu pod nazivom Tektronix, a tijekom godina je cijelu jednu prostoriju ispunio raznim napravama i uređajima kako bi pružio potporu svojemu sveučilištu. No, sva je ta oprema stajala nekorištena jer gotovo nitko nije znao rukovati napravama. Merzenich i njegov prijatelj odlučili su, gotovo u šali, ustanoviti kako je mogu iskoristiti. Iako »gotovo da nisu imali pojma što čine«, prisjeća se Merzenich, nakon podužeg petljanja doista su nešto postigli: zabilježili su električnu aktivnost u neuronima kukaca. Profesor je Mikeu predložio da se obrati medicinskom fakultetu; uz malo sreće mogao
bi pronaći nekoga tko će se sažaliti nad njim i nad njegovim suradnikom te nadgledati njihove pothvate s opremom iz Tektronixa. Merzenich je nasumce nazvao i dobio Johna Burkhardta. Burkhardt je bio predsjednik Društva fiziologa i ugledna ličnost na području neuroznanosti. Iznenađen i zadivljen Merzenichevim postignućima, odlučio je uzeti toga mladića pod svoje okrilje. Burkhard je obavio nekoliko telefonskih poziva i zauzeo se za Merzenicha, koji je uskoro obaviješten da će ga sveučilišta Harvard i John Hopkins rado primiti na studij iako se nije ni prijavio. Merzenich se odlučio za Sveučilište John Hopkins, jer je tamošnji odsjek bio na glasu po istraživanjima svijesti i opažanja. Iako je tek bio zakoračio u dvadesete, Merzenich je već znao da njegovo zanimanje za neuroznanost proizlazi iz snažne želje da ustanovi, primjerice, precizne neuronske krugove koji muhi omogućuju pomaknuti prednju desnu nogu. »Zanimala me je filozofija«, kaže Merzenich, »a neuroznanost sam promatrao kao način da pitanjima filozofije priđem sa stajališta znanosti.« Nakon što je 1986. godine diplomirao, Merzenich je započeo poslijediplomski studij na Sveučilištu Wisconsina. Ondje se usredotočio na istraživanje reprezentacije perifernih živaca u mozgu i mogućnost promjene te reprezentacije. U sklopu pokusa presjekao je osjetilni živac jedne ruke šest makaki majmuna. Nakon što su sićušni ogranci perifernih živaca atrofirali, kirurški je ponovno povezao živce na mjestu presijecanja. Periferne je ogranke ostavio da sami ponovno izrastu. Posljedica: kožne »adrese« u mozgu bile su ispremiješane poput špila karata u Las Vegasu. Merzenich je 1972. godine zabilježio da su ogranci osjetilnih živaca urasli u kožu gotovo nasumice, ne nužno na svoja prijašnja mjesta. »Kao da su lutali«, objašnjava. Jadan je mozak bio zbunjen. Živac koji je prije donosio informacije iz, primjerice, vrha kažiprsta, izrastao je u srednji segment toga prsta. Primivši impuls putem toga [149] živca, mozak je prirodno pretpostavio da stiže iz vrha prsta, iako je polazište impulsa bilo nekoliko milimetara niže. Nešto se slično dogodilo i s drugim krajem: živci s određenih površina kože zauzeli su kortikalne reprezentacije koje su prethodno pripadale drugim živcima. Zbog toga je jedan dio površine kože (primjerice, vrh prsta) imao reprezentacije na nekoliko malih područja u korteksu, umjesto na uobičajenom neprekinutom području, jer su živci urasli u različita područja korteksa. U normalnim okolnostima, susjedna područja unutar jednog dijela somatosenzornog područja predstavljaju susjedne površine kože. No, sada su ta susjedna područja primala potpuno zbrkane impulse s kože.
Ali, ne nužno zauvijek. Uz dovoljno intenzivnu uporabu preumreženih ruku, Merzenichevi su majmuni uspjeli gotovo u potpunosti ispraviti pobrkane adrese u mozgu. Mozak je razradio nov obrazac veza - u redu, neprestano primam istodobne impulse iz ova dva živca; pretpostavit ću da dolaze iz susjednih područja kože - i sukladno tome preuredio somatosenzorni korteks. Drugim riječima, mozak bilježi koja se područja kože istodobno aktiviraju. Primajući istodobne osjetilne (»aferentne«) impulse, korteks stvara funkcionalno koherentna receptivna polja, što je izrazit primjer kortikalne reorganizacije uvjetovane aktivnošću. »Znao sam da je posrijedi zapanjujuća reorganizacija, ali [tada, sedamdesetih godina] to nisam znao objasniti«, kaže Merzenich. »Bilo je teško objasniti pojavu tako uređenih receptivnih polja kad smo osjetilne impulse tako drastično izmiješali. Kad se osvrnem na to, uviđam da sam dobio dokaz neuroplastičnosti. Ali, tada toga nisam bio svjestan. Jednostavno nisam znao što se dogodilo.« Merzenich zastaje. »A osim toga, nitko iz središnje struje neuroznanosti ne bi povjerovao da se plastičnost odvija u tolikom razmjeru. Iako su znanstvenici u Jamesovo i Sherringtonovo doba raspravljali i razmatrali pitanje preoblikovanje mozga, do trenutka kada se Merzenich zainteresirao, ta je zamisao već bila odbačena. Oni zgodni dijagrami prema kojima je jedna funkcija pripadala ovom području mozga, a druga funkcija onom području mozga - ovdje je razumijevanje govora, ondje su osjeti usana - pokazali su se previše uvjerljivima: dogma je govorila da neuroni mozga već zarana odluče što će biti i toga se drže do kraja života. Merzenich u to nije povjerovao. Odlučio je ustanoviti mogući opseg reorganizacije korteksa nakon novih obrazaca ulaznih [150] impulsa. Bili su mu potrebni mozgovi u kojima se somatosenzorni prostirao preko ravne površine, kako mu vijuge i brazde ne bi otežavale posao, odnosno, kako bi bolje vidio. Na Sveučilištu Wisconsina sprijateljio se s Jonom Kaasom, koji je ondje također bio na poslijediplomskom studiju. Kada je Merzenich 1971. godine otišao na Sveučilište Kalifornije u San Franciscu (UCSF), Kaas je prešao na Sveučilište Vanderbilt, gdje je izvodio pokuse na malim primatima Novoga svijeta, zvanima noćni majmuni (aotus trivirgatus); njihov je somatosenzorni korteks bio savršeno pogodan za ono što je Merzenich imao na umu. Korteks vjeveričjeg majmuna (saimiri scireus) također je bilo jednostavno mapirati, pa će i ta vrsta steći popularnost na području istraživanja neuroplastičnosti. Mapa šake u obje vrste zauzima između osam i četrnaest kvadratnih milimetara kortikalnog područja.
Merzenich i Kaas počeli su istraživati kako kirurško prekidanje dotoka osjetilnih impulsa mijenja mozgove životinja. »Odlučili smo ponoviti pokus koji smo zajedno započeli na Sveučilištu Wisconsina«, prisjeća se Kaas, »u sklopu kojega smo majmunu presjekli jedan od perifernih živaca, pustili ga da ponovno izraste, a zatim pregledali somatosenzorni korteks u potrazi za mogućim promjenama.« Započeli su s pokusom koji su smatrali kontrolnim: presjekli smo središnji živac u šaci odraslog majmuna i nismo ga ponovno spojili (presječeni živci ne srastaju sami od sebe). Nakon što su majmuni nekoliko mjeseci živjeli s presječenim živcima, Merzenich je uzeo slobodnu godinu na UCSF-u i pridružio se Kaasu na Vanderbiltu. Sljedeći korak bio je provjeriti kako je taj zahvat promijenio mozgove životinja. Da bi to postigli, zabilježili su aktivnosti stotina točaka u somatosenzomim korteksima majmuna. Zahvaljujući novim anesteticima koji nisu umrtvljivali korteks kao stari barbiturati, uspjeli su očitati aktivnosti iako su životinje bile pod anestezijom. »Neprestano smo bili u laboratoriju«, prisjeća se Kaas. Mapiranje traje beskrajno dugo pa smo znali započeti ujutro i iz laboratorija izaći tek dva dana poslije, kad dovršimo bilježenje ili bismo se u suprotnom previše ulijenili da bismo radili. Nitko nije želio propustiti naša otkrića. Osjećali smo da se ne zna što se može sljedeće dogoditi, a ako ne bismo bili prisutni, ne bismo povjerovali u to. Sjećam se kako sam jedne noći, nakon osobito uspješnog rada, uzeo stanku i pojeo čokoladicu. Kad sam [151] jednoga dana u šest sati ujutro napokon završio, otvorio sam pivo. To se nazivalo »završetkom radnog vremena«. Njihova su otkrića vrijedila više od jeftinog piva jer se ispostavilo da je ono što su smatrali kontrolnim pokusom - sprječavanje ponovnog povezivanja presječenog živca - prekretnica neuroznanosti. »Korteks koji je primao impulse iz presječenog živca i koji je trebao biti neaktivan, posve je neočekivano počeo odgovarati na stimulaciju drugih dijelova šake«, prisjeća se Kaas. Tri tjedna nakon presijecanja središnjeg živca, koji nosi impulse iz palčane polovice majmunova dlana, novi su impulsi iz radijalnog i ulnarnog živca - koji se protežu u polovicu dlana do malog prsta i nadlanicu - potpuno su zaposjeli kortikalno područje središnjeg živca. Nakon četiri i pol mjeseca mape su bile jednako razrađene kao i prvotne: »Pojavio se divan, potpun topografski prikaz dorzalnog, dlakavog dijela prstiju [i ulnarnog dijela dlana]«, Merzenich je napisao svojem suradniku s UCSF-a, Williamu Jenkinsu: »Gotovo do pojedinosti jednak
prikazu... koji je istisnuo.« Godine 1983., istraživači su zapisali: »Rezultati su potpuno suprotni stajalištu da se osjetilni sustavi sastoje od niza nepromjenjivih mehanizama.« Taj je rezultat dočekan s krajnjom nesnošljivošću. Većina neuroznanstvenika smještala ga je negdje između nevjerojatnoga i nemogućega. »Kad god sam govorio o dalekosežnim implikacijama svega toga, ljudi su se postavljali vrlo antagonistički«, prisjeća se Merzenich. »Hubelov i Wieselov rad dokazao je upravo suprotno: da se mozak, nakon kritičnog razdoblja na početku života, ne mijenja uslijed promjene osjetilnih impulsa.« Kritičari su na skupovima burno omalovažavali tu zamisao. Kolege kritičari koji su pregledali rad iz 1983. godine doimali su se zapanjenima i sumnjali su u njegovu utemeljenost. Vladajuće stajalište o utvrđenosti i nepromjenjivosti odrasloga mozga bilo je toliko jako da ga Kaasov i Merzenichev rad nije ni poljuljao. »Nitko nije razmišljao o reorganizaciji mozga odraslih životinja uslijed aktivnosti, sve do objavljivanja Merzenichevog i Kaasovog rada«, kaže Terry Allard, koji će kasnije provesti četiri godine u Merzenichevu laboratoriju. »Doimalo se da nitko to ne želi ni nakon objavljivanja toga rada.« Kaas je to otkrio na teži način. U sklopu drugog istraživanja presjekao je nekoliko mrežničnih živaca laboratorijskih životinja. [152] Preostali su živci nakon nekog vremena popunili područje vidnog korteksa koje je nekoć primalo impulse od oštećenih živaca (»tako da u vidnom polju nije bilo praznina«, kako je to Kaas rekao). Opis rezultata tog pokusa poslao je časopisu Science. Anonimni kritičar odbacio ga je bez razmišljanja zato što »svi znaju« da vidni sustav odrasle osobe nije plastičan. Hubel i Wiesel su to dokazali. Kaas u to nije mogao povjerovati. Upitao ih je kako to mogu reći kada takav pokus do tada još nije izveden. Presijecanje živaca majmuna bilo je, dakako, prilično drastičan način izazivanja plastičnosti. Je li to moguće postići nešto prirodnijim putem? Godine 1987., Merzenich i Kaas pronašli su odgovor na to pitanje. Na odraslim vjeveričjim i noćnim majmunima izveli su pokuse nalik onima koje su Graham Brown i Sherrington izveli tri četvrt stoljeća prije: usporedili su kortikalne mape šaka majmuna otprilike iste veličine i dobi. Ustanovili su da se područje šake u primarnom somatosenzornom korteksu veličinom razlikovalo za više od dva puta. Područja pojedinih prstiju ili njihovih segmenata razlikovala su se i tri puta; područje nadlanice u nekih je majmuna obuhvaćalo pola područja dlana, a u drugim slučajevima tek mali postotak toga područja. Razlike između pojedinih životinja često su
bile veće od razlika između prosječnih vrijednosti pojedinih vrsta - iako prosjeci u tom slučaju nisu bili osobito smisleni. Merzenich je pretpostavio da razlike u mapama odražavaju jedinstvenu životnu povijest pojedine životinje. Način na koji je majmun uobičajeno koristio ruke i šake ostavio je trag u njegovu mozgu. Kao što su i sami rekli: »Pretpostavljamo da su razlike u pojedinostima kortikalnih mapa posljedice individualnih razlika u načinu uporabe ruku.« U drugom ponavljanju klasičnih pokusa, Merzenich i Kaas mapirali su područje dlana u somatosenzornim korteksima majmuna dva do četiri puta. Između dva mapiranja majmuni su živjeli normalnim laboratorijskim životom. »Mape su svaki put bile očito drugačije«, kaže Merzenich. Uvidio sam da smo nehotice ponovili pokus koji je 1923. godine izveo Karl Lashley i iz njega zaključio da je mapa motoričkog korteksa svaki put drugačija. Smatrao je da je motorički korteks dinamičan te da odražava pokrete onoga dijela tijela koje predstavlja svaka pojedina točka. Mi smo, dakako, mapirali somatosenzorni korteks, dok je on mapirao motorički korteks. [153] No, zaključak je bio isti: korteks nije statičan, već dinamičan. Sa svakim mapiranjem bio je drugačiji. Upitali smo se što zapravo pokreće tu dinamiku? Posrijedi bi moglo biti jedino ponašanje. Reakcije mozga na poruke iz okružja uvjetovane su njegovim iskustvima - ne samo iskustvima tijekom gestacije i ranog djetinjstva, što su mnogi neuroznanstvenici bili spremni prihvatiti, već i iskustvima tijekom cijeloga života. Drugim riječima, život koji živimo oblikuje mozak koji razvijamo. Istinsku važnost tih otkrića Merzenich je vidio u onome što su govorila o podrijetlu ponašanja i mentalnih poremećaja. »Taj stroj, koji nazivamo mozgom, mijenja se cijeloga života«, rekao je gotovo dvadeset godina poslije. »Već godinama imamo mogućnost upotrijebiti to na koristan način. No, za to je bio potreban drugačiji način razmišljanja koji mozak ne bi shvaćao kao stroj s nepromjenjivim dijelovima i određenim sposobnostima, već kao organ sposoban mijenjati se cijeloga života. Dao sam sve od sebe da bih objasnio kako se to odnosi na normalno i abnormalno ponašanje. No, malo ih je prihvatilo moju teoriju. Malo je ljudi uviđalo implikacije.« Neko se vrijeme doimalo da su mozgovi majmuna mnogo prilagodljiviji od mozgova istraživačke zajednice. U nastojanju da se probije sa svojom teorijom, Merzenich je odlučio
postaviti »veći izazov mozgu«. Do tada je senzorne impulse u pravilu mijenjao presijecanjem živca; primjerice, presijecanje živca dlana dovelo je do širenja kortikalnih područja posvećenih dlakavim površinama šake. No, kritičari su smatrali da bi dlakave površine i inače mogle biti povezane s područjem dlana. Prema tome, zaključili su da se ne događa istinsko kortikalno remapiranje pri kojemu bi neuroni, koji nose impulse s nadlanice, po presijecanju živčanih puteva zauzeli reprezentacijsko područje dlana. Dakle, možda su neuroni nadlanice oduvijek bili prisutni u reprezentacijskom području dlana, iako neaktivni, i samo su se »razotkrili« kada su impulsi iz dlana prestali pristizati. Da bi (kako su se nadali) odbacili takve prigovore, Merzenich i njegov tim s UCSF-a odlučili su poći dalje od presijecanja živca. Noćnim majmunima amputirali su po jedan prst te tako uklonili svaku mogućnost pristizanja osjetilnih impulsa iz prsta. Dva do osam mjeseci nakon zahvata amputacije, istraživači su svaku pojedinu životinju podvrgavali anesteziji i pomno bilježili [154] električne aktivnosti u somatosenzornom korteksu. Ustanovili su da se kortikalna reprezentacija šake promijenila. Površina kože dlana i preostalih prstiju susjednih amputiranom prstu preuzela je kortikalnu reprezentaciju amputiranog prsta, odnosno, zauzela »zonu amputacije«. Drugim riječima, u majmunskoj inačici somatosenzornog homunkulusa, čovječuljak je izgubio srednji prst, ali mu je izrastao veći drugi prst. Kad su istraživači stimulirali majmunov drugi prst, aktiviralo se područje somatosenzornog korteksa koje je bilježilo osjete iz tog prsta, kako su i očekivali. No, aktivirala se i reprezentacija amputiranog prsta, zabilježili su 1984. godine. Kad su mu znanstvenici dodirivali drugi prst, majmun je reagirao kao da mu dodiruju amputirani prst. »Pokus s amputacijom smatrao se presudno važnim uspjehom«, kaže Taub više od deset godina nakon suđenja zbog slučaja majmuna iz Silver Springa. »Do sredine osamdesetih godina znanost je održavala aksiom prema kojemu živčani sustav odraslog čovjeka posjeduje slabo svojstvo plastičnosti ili ga uopće ne posjeduje. Zbog toga su rezultati Merzenichevih istraživanja izazvali veliko zanimanje.« Međutim, zanimanje je jedno, a prihvaćanje je nešto posve drugo. Vladajuća paradigma, koja je poricala mogućnost takve kortikalne reorganizacije, nije se dala tako lako. Kortikalna reorganizacija, koju su zabilježili Merzenich i njegovi kolege, događala se na samo dva milimetra kortikalnog prostora - neuroni drugog prsta noćnog majmuna toliko su se daleko proširili nakon amputacije trećeg prsta. Čak i kad je Merzenich
izveo zahvate amputacije dva prsta kako bi ustanovio hoće li se korteks promijeniti na većim udaljenostima, reorganizacija se svodila na područje od tek nekoliko milimetara. Onima koji nisu bili skloni prihvatiti implikacije, taj se opseg promjena doimao beznačajnim, ili su ga čak smatrali pogreškom pri mjerenju. Godine 1984., Terry Allard, koji je netom diplomirao na Tehnološkom institutu Massachusettsa, stigao je na poslijediplomski studij u Merzenichev laboratorij, gdje je počeo raditi sa Sharon Clark, darovitom mikrokirurginjom. Njihov je zadatak bio pokus s umjetnom sindaktilijom. (Sindaktilija je prirođena mana sraslih prstiju, kao u šaci; pri umjetnoj sindaktiliji, dva susjedna prsta spojena su šavom.) Pokus je nadahnut vrlo jednostavnim pitanjem: što stvara zasebne reprezentacije pet prstiju u somatosenzornom [155] korteksu? Merzenichev je tim pretpostavio da su zasebne reprezentacije odraz vremenskih razlika u njihovim osjetilnim impulsima: budući da prsti ne primaju istodobnu osjetilnu stimulaciju, ostvaruju zasebne reprezentacije. Ako je tako, tada bi kirurško spajanje prstiju trebalo ukloniti zasebnost reprezentacija. »S tim nisam imao iskustva«, kaže Allard, »ali je Mike bio vrlo uvjerljiv. Ako je somatosenzorna mapa doista ovisna o aktivnosti, kako me je uvjeravao, tada bi se umjetna sindaktilija trebala odraziti na novoj kortikalnoj mapi.« Da bi provjerili svoju pretpostavku, znanstvenici su najprije morali ustanoviti organizaciju područja u mozgovima odraslih majmuna, prije no što im kirurški spoje prste. Nakon što je majmuna podvrgnuo anesteziji, Bill Jenkins je otvorio njegov korteks i potom životinju pažljivo prenio do velikog Polaroid fotografskog aparata na stalku kako bi fotografirao površinu njegova mozga i dobio fotografije dimenzije 12,5x12,5 centimetara. Na fotografiji je označio nekoliko stotina točaka - mjesta na kojima pomoću elektroda može provjeriti aktivnost. Potom je blago pogladio određenu točku na majmunovoj šaci ili prstima. Pomoću elektroda postavljenih na označena mjesta ustanovio je koje točke reagiraju na podražaj. »Taj je pokus zahtijevao iznimno mnogo vremena«, prisjeća se Jenkins. »Sastavljanje mape šake u pravilu je trajalo osam sati. Sa mnom je radilo još nekoliko ljudi: ja sam gledao kroz mikroskop i postavljao elektrode, a netko drugi je, temeljem reakcija elektroda, bilježio receptivna polja.« Kad su sastavili osnovnu mapu, Sharon Clark je prerezala kožu prstenjaka i srednjeg prsta noćnih majmuna te potom sašila dorzalne i ventralne površine. Allard se prisjeća: »Nakon toga su majmuni jednostavno nastavili živjeti svojim životom u kavezu. Ničime nismo
poticali stimulaciju. Ali, nakon dva do tri mjeseca ustanovili smo da se korteks remapirao. Već kod prvih majmuna uopće nije bilo upitno da se mozak reorganizirao.« Iako su prsti majmuna prije kirurškog zahvata korteksu prenosili zasebne impulse, zbog čega su u korteksu nastali zasebni otočići koji su primali impulse iz svakog pojedinog prsta, kad su prsti počeli slati isključivo zajedničke poruke (jer su oba istodobno dodirivala neki predmet, kao da su jedan prst), mozak je ponovno procijenio situaciju. Doimalo se da je zaključio kako mu je, umjesto dva, potreban samo jedan prijamnik. Dotadašnje zasebne reprezentacije prstiju sjedinile su se u neprekinutu, zajedničku reprezentaciju, [156] zabilježili su 1988. godine. »Smatrali smo da smo da smo otkrili jezik somatosenzornog korteksa, ulazne informacije koje određuju njegovu organizaciju«, kaže Allard. »Osjećali smo da sudjelujemo u nečemu važnom, da otkrivamo do tada nepoznat aspekt mozga - taj sveobuhvatni dinamičan aspekt mozga.« Nekoliko godina kasnije, istraživači u New Yorku otkrit će da isto načelo vrijedi i za ljude. Kirurzi su izveli zahvat razdvajanja prirođeno spojenih prstiju dvaju pacijenata. Kortikalna mapa njihovih prstiju prije operacije je bila zgusnuta i zbrkana. Ali, kad su prsti razdvojeni, mozak je ubrzo stvorio zasebna receptivna polja za ta dva prsta. Koliko god se takvih prijelomnih pokusa objavilo, Kaas s Vanderbilta znao je da neuroznanost neće odbaciti Hubelovu i Wieselovu paradigmu antiplastičnosti - barem dok netko izravno ne opovrgne njihove zaključke. Stoga se Kaas sa svojim timom usredotočio na vidni korteks mačaka, upravo onih životinja i sustava na kojemu su prijašnji znanstvenici obavili istraživanja te zaključili da je plastičnost moguća isključivo u ranom djetinjstvu, što im je donijelo Nobelovu nagradu. »Organizacija vidnog korteksa u odraslih se sisavaca smatrala iznimno stabilnom«, izjavila je Kaasova skupina. No, kada su istraživači na mrežnicama mačaka načinili mala oštećenja, promijenila se reprezentacija mrežnice u vidnom korteksu. Kortikalni neuroni, koji su do tada primali impulse iz oštećenih područja, jednostavno su se uskladili s drugim odašiljačem. Budući da iz oštećenih područja mrežnice više nisu pristizali impulsi, korteks je počeo obrađivati impulse iz susjednih dijelova mrežnice. Doimalo se da je vidni korteks odrasloga mozga jednako sposoban za reorganizaciju kao i ostala područja mozga. Neuroznanstvenici nisu željeli ni razmišljati o tome bi li kortikalna reorganizacija, koju su Merzenich, Kaas i njihovi kolege ustanovili kod noćnih majmuna, mogla biti primjenjiva i na kortikalne ozljede kod ljudi -
napose na oštećenja nastala uslijed moždanog udara. »Ljudi su bili zainteresirani, ali ne i oduševljeni zbog toga što se doimalo da rezultati nemaju potencijal za obnavljanje funkcije, zbog toga što je obuhvaćeno područje bilo premalo«, prisjeća se Taub. »Čak i kad bismo to primijenili na ljudska bića, posrijedi bi bila tek tri do četiri milimetra.« Iako su Merzenich i Kaas do tada već bili uvjereni da je mozak dinamičan i prilagodljiv, da mape tijela stvara na temelju primljenih informacija [157] te da promjeni informacija slijedi promjena mapa, kritičari su i dalje odbacivali razmjere reorganizacije koju su jednostavno smatrali previše neznatnom da bi imala ikakvu važnost. No, tada su Pons i Mishkin dobili dopuštenje za izvođenje pokusa na četiri majmuna iz Silver Springa. Sve se promijenilo uslijed njihova otkrića iz 1991. godine, kada su ustanovili da područje deaferencijacije dio somatosenzornog korteksa koji je prvotno obrađivao impulse iz cijelog gornjeg uda - uopće nije neaktivno, već da prima impulse iz lica. Merzenichevi pokusi s amputacijom potvrdili su reorganizaciju somatosenzornog korteksa odraslih noćnih majmuna, koja je zahvaćala područje od otprilike jednog milimetra; kortikalna reorganizacija majmuna iz Silver Springa obuhvaćala je veće područje, između jednog i dva centimetra. Osim toga, reorganizacija je bila potpuna: svaki pojedini neuron sa 124 točke bilježenja u području deaferencijacije uspostavio je novu vezu. »To je izazvalo veliko uzbuđenje«, kaže Taub. »Nagoviještalo je mogućnost obnavljanja funkcije. Taj je rezultat naveo na pretpostavku moguće opsežne kortikalne reorganizacije, a to je nešto značilo.« Međutim, tada još nije bilo dokaza kortikalne reorganizacije u ljudi. Ali, ne zadugo. Čim je neurolog V. S. Ramachandran pročitao studiju o majmunima iz Silver Springa, »potaknula me je u potpuno novom smjeru istraživanja«, prisjeća se. »Bože! Bi li to moglo biti objašnjenje fantomskih udova?« Ako je dodirivanje lica majmuna iz Silver Springa moglo aktivirati somatosenzornu reprezentaciju nekadašnje ruke, pitao se Ramachandran, jesu li se i njihovi homunkulusi promijenili na način koji bi mogao objasniti pojavu fantomskih udova? Naposljetku, u čovjekovu su homunkulusu šaka i ruka također blizu lica. Iako je pojam fantomskog uda u uporabi još od završetka Građanskog rata, kad ga je osmislio dr. Silas Weir Mitchell, ostao je medicinska zagonetka. Godine 1866., Mitchell je prvi objavio opis te pojave - pod pseudonimom. Čak i kad je 1871. godine obznanio svoje otkriće, umjesto u medicinskim časopisima, objavio ga je u popularnom
časopisu Lippincott's Journal, kako bi se ogradio od očekivanog ismijavanja u medicinskim krugovima. Ta je pojava teško postigla uvažavanje, ili čak priznavanje svoje fizikalne stvarnosti. Čak i osamdesetih godina dvadesetog stoljeća, znanstvenici su (u Kanadskom glasniku psihijatrije) pojavu fantomskog uda pripisali ispunjenju želje. Zaključili su da osoba može osjećati nedavno [158] izgubljeni ud jednako kao što ožalošćena osoba zamišlja da čuje glas nedavno preminule voljene osobe. Ramachandran je odmah nazvao kolege na kirurškom odjelu i upitao ih jesu li nedavno obavili koju amputaciju. Odgovor je bio potvrdan: mjesec dana prije, u sudaru automobila, sedamnaestogodišnji Victor Quintero izgubio je lijevu ruku iznad lakta. Victor se zaklinjao da i dalje osjeća dio ruke koji mu je nedostajao. Ramachandran je na njemu obavio pokus. Dok je Victor mirno sjedio čvrsto zatvorenih očiju, Ramachandran je jastučićem vate blago pomilovao njegov lijevi obraz, jednako kao što je Ponsov tim činio s majmunima iz Silver Springa. »Gdje ovo osjećaš?« upitao je Ramachandran. Victor je odgovorio da dodir osjeća na obrazu - i na nadlanici amputirane šake. Dodir jedne točke na obrazu izazvao je osjet dodirivanja palca kojega više nije imao. Dodirivanje kože između nosa i usta izazivalo je osjet dodira izgubljenog kažiprsta. Somatosenzorno je remapiranje bilo tako precizno da je Victor dodirivanje točke tik ispod lijeve nosnice osjećao kao škakljanje maloga prsta. Vjerojatno najčudnija posljedica somatosenzornog remapiranja bila je činjenica da je svrbež u fantomskoj ruci Victor mogao olakšati češanjem donjeg dijela lica. (Victor je time bio oduševljen jer je znao gdje se treba počešati kad god osjeti svrbež u izgubljenim prstima.) U posljednjem pokusu Ramachandran je po Victorovu lijevom obrazu slijevao toplu vodu - a mladić je, začudno, toplinu osjećao u amputiranoj ruci. Taj je osjećaj bio toliko jak da je čak dva puta provjeravao je li doista izgubio ruku. *** U Sjedinjenim Američkim Državama živi otprilike 4 milijuna ljudi kojima je amputiran neki dio tijela. Gotovo 70 posto njih u amputiranim rukama, šakama, nogama ili stopalima i dalje doživljava sasvim stvarne osjete pritiska, boli, topline hladnoće, peckanja ili drugoga - uključujući i Victorov svrbež. U sklopu znanstvenog skupa održanog 1993. godine u Santa Feu, Ramachandran je izjavio da se kod osoba s amputiranim udovima događa kortikalna reorganizacija slična onoj koju su znanstvenici opazili u majmuna iz Silver Springa: stimulacija lica izazivala je električne
reakcije u somatosenzornoj reprezentaciji lica i u području amputiranog uda, kao da su ga zaposjeli živci lica. Moždani neuroni koji su prvotno primali impulse iz uda, reagirali su kao što su neuroni majmuna iz Silver Springa reagirali na izostanak osjetilnih [159] impulsa: reorganizirali su se za primanje impulsa iz drugih područja. Fantomski osjeti proizlaze iz neuroplastičnih promjena u mozgu. Neuroni iz područja koja su reagirala na stimulaciju sada nepostojećeg dijela tijela, traže novi posao te reagiraju na periferne neurone koji i dalje funkcioniraju. Jednako kao što ljudi, okupljeni na Times Squareu na Staru Godinu, popune svako odjednom prazno mjesto, tako i susjedni neuroni popune područja korteksa koja bi inače ostala neaktivna. Kao i kod slavljenika na Times Squareu, prvi susjedi ispražnjenog kortikalnog područja imaju najveće izglede za zauzimanje slobodnih mjesta. Ispostavlja se da slučaj određuje koji će dio gornjega kvadranta tijela zauzeti područje amputacije. Nakon amputacije šake, njezino će somatosenzorno područje zauzeti neuroni lica ili trupa. Budući da su somatosenzorne reprezentacije stopala i genitalija kortikalni susjedi, ljudi koji su izgubili nogu katkad uslijed seksualnog odnosa osjećaju ud koji im nedostaje: somatosenzornu mapu noge koja, uslijed gubitka prvotnih impulsa, ne prima osjete, mogu zauzeti živci iz genitalija. Slično tome, čovjek kojemu je amputiran kancerozan penis, može pri stimulaciji stopala doživljavati osjete u fantomskom penisu. (Takva povezanost može donekle objasniti zašto neki ljudi stopala doživljavaju kao erogene zone: ne samo zato što stopalo neke ljude podsvjesno podsjeća na penis, kao što je Freud ustvrdio, već i zbog toga što somatosenzorna reprezentacija stopala graniči sa somatosenzornom reprezentacijom genitalija.) Doimalo se da je zona amputacije slična zoni deaferencijacije u mozgovima majmuna iz Silver Springa. Majmuni, kojima su govorne sposobnosti nešto slabije razvijene od govornih sposobnosti prosječnog čovjeka amputiranog uda, Ponsu nisu mogli reći da kortikalno remapiranje ima opažajne posljedice. Tako je Ramachandran prvi zabilježio kako je živo biće opisalo posljedice preumrežavanja vlastitoga mozga. Edward Taub bio je jedan od sudionika skupa održanog 1993. godine u Santa Feu, na kojemu je Ramachandran iznio svoja opažanja. Taubov povratak u svijet znanosti započeo je 1986. godine, kad ga je Carl McFarland, predstojnik odsjeka za psihologiju, primio na Sveučilište Alabame u Birminghamu (UAB). Taub je počeo raditi 1987. godine. Taj se grad pokušavao osloboditi reputacije utvrde rasizma i postati istraživačkim
središtem. Taub je [160] imao svoj ured i istraživački laboratorij. Čak je i primao plaću. Ali, nije imao »stvarnog« novca - nije imao istraživačku stipendiju. »Kad sam došao ovamo, nisam imao ništa i ne samo što nisam imao ništa već ništa nisam mogao ni dobiti«, prisjeća se Taub. »Razlog nije bila situacija u Silver Springu«, kako je to sam nazvao, već neprihvatljivost njegovih stajališta o neuroplastičnosti. Nedugo nakon što je stigao u Birmingham, održao je izlaganje o rezultatima deaferencijacije. Nakon što je podrobno opisao kako su majmuni ponovno počeli koristiti navodno beskorisnu, deaferenciranu ruku ako im je zdrava ruka bila sputana, odvažno je izjavio da bi sličan pristup - onemogućavanje pokreta zdrave ruke kod pacijenata nakon moždanog udara - mogao dovesti do ponovne uporabe paralizirane ruke. Naposljetku, na kocki nije bilo mnogo. Kod osoba s kroničnim posljedicama moždanog udara, koje su ga doživjele prije mnogo godina te stoga prekoračile točku mogućeg spontanog oporavka, ni jedna se fizikalna ili radna terapija nije pokazala doista djelotvornom. Tim su određenjem bili obuhvaćeni milijuni ljudi. Svake godine najmanje 600.000 Amerikanaca doživi moždani udar, koji svake pedeset i dvije sekunde pogađa jednu žrtvu. Od 440.000 osoba koje ne preminu odmah nakon moždanog udara, 300.000 ostaje teško onesposobljeno. Uslijed starenja Amerike, moždani udar odnosi sve veći osobni i društveni danak, a pretpostavlja se da će se prevalencija preživljavanja, stručno nazvano, cerebrovaskularnih epizoda, udvostručiti do 2050. godine. »Ja sam to samo izložio bez antagonizma i, dakako, nisam znao ništa o području rehabilitacije«, kaže Taub prisjećajući se toga prvog izlaganja. »Time sam svima nagazio žuljeve. Voda centra za rehabilitaciju doslovce je počeo mucati, lice mu je poprimilo purpurnu boju i rekao je: 'Zar mi pokušavate reći da bihevioralna intervencija može ispraviti neurološko oštećenje središnjeg živčanog sustava?!' Odgovorio sam mu: 'Ali, zar fizikalna terapija u konačnici nije bihevioralna intervencija?' Pobjesnio je. Medicinska je zajednica i dalje sklona uvjerenju da ponašanje nije stvarno.« Taub je bio tek jedan od onih čiji je rad na povezivanju plastičnost s rehabilitacijom naišao na ogluhu. Steve Wolf je 1981. godine prihvatio pretpostavku koji je Taub iznio godinu dana prije (Taub tada još uvijek nije mogao obavljati istraživanja). Dvadeset i pet Wolfovih pacijenata s oštećenjem mozga, većinom uslijed moždanog udara, dva je tjedna imalo zdravu ruku u povoju cijeloga [161] dana, osim tijekom polusatnog
vježbanja. Ništa više nije poduzeo. Međutim, sukladno rezultatima Taubovih pokusa s deaferenciranih majmunima, laboratorijskim ispitivanjima motoričkih funkcija ustanovljeno je znatno povećanje brzine i snage pokreta ruku. Iako je učinak bio nevelik (uglavnom zbog toga što Wolf nije primjenjivao intenzivne vježbe za paralizirane ruke pacijenata), doimao se vrijednim daljnjeg istraživanja. Pa ipak, nitko se godinama nije uhvatio tog zadatka. Merzenich i Jenkins s UCSF-a imali su sličnu zamisao. Neovisno jedan o drugome, 1987. godine pretpostavili su da plastičnost korteksa, kao reakcija na osjetilne impulse, iskustvo i učenje, ima svoje mjesto u rehabilitaciji žrtava moždanog udara. No, nitko nije požurio ispitati tu pretpostavku. Naposljetku, »rehabilitacijski tabor bio je ujedinjen u opovrgavanju zamisli da bi terapija nakon moždanog udara mogla ispraviti neurološke posljedice infarkta«, prisjeća se Taub. »Prema tadašnjem službenom stajalištu Američke udruge za moždani udar, rehabilitacija pacijenata s kroničnim posljedicama moždanog udara jača tek njihovu mišićnu snagu i samopouzdanje.« Drugi su bili nešto otvorenijeg uma. Jedan od njih bio je bihevioralni neuroznanstvenik Niels Birbaumer s njemačkog Sveučilišta Tubingena. Na izlaganju održanom 1991. godine u Munchenu, čuo je kako Taub predlaže prilagodbu terapije koju je primijenio na majmunima iz Silver Springa - sputavanje zdrave ruke i prisiljavanje na korištenje »beskorisne« ruke - za primjenu na pacijentima koji su doživjeli moždani udar. Birbaumer ga je pozvao da takav program započne u Njemačkoj. Taub je u Njemačku stigao 1993. godine, nedugo nakon skupa u Santa Feu, i za ručkom se sastao s njemačkom psihologinjom Hertom Flor. Rekao joj je za Ramachandranovo istraživanje, opisao njegovu tvrdnju da dodirivanje lica osobe kojoj je amputirana ruka može izazvati osjećaj dodirivanja izgubljene ruke i dodao kako bi to valjalo potvrditi. Florova je odgovorila: »Nema problema - zašto to ne bismo učinili? Nazvat ću svojega prijatelja Thomasa Elberta koji ima MEG [magnetoencefalograf, aparat koji bilježi magnetske promjene u neuronima koji odgovaraju na neuronsku aktivaciju] i izvest ćemo pokuse na nekoliko pacijenata.« »Odgovorio sam: 'U redu'«, prisjeća se još uvijek zapanjeni Taub. I tako je započela suradnja koja će utjecati na cijelo područje neuroplastičnosti. Kao što sam opisao u četvrtom poglavlju, istraživanja deaferencijacije na majmunima iz Silver Springa do tada su već iznjedrila dva [162] paralelna smjera istraživanja. Jedan je bio opsežna kortikalna reorganizacija, koju je Pons sa svojim kolegama zabilježio izvodeći pokuse na majmunima. Drugi je bio terapija
izazivanja pokreta sputavanjem (CI), koja je još 1980. godine bila tek iskra u Taubovu oku, iskra ugašena skandalom u Silver Springu. Već 1987. godine, neki su Taubovi kolege u Birminghamu uvidjeli da ponašanje može utjecati na mozak, uključujući i oštećeni mozak - ili su barem uvidjeli dovoljno da bi počeli surađivati s njim. Iste je godine Taub sa svojim kolegama s UAB-a započeo pilot-pokus. Počeli su raditi s četiri pacijenta koji su bili u gornjoj četvrtini žrtava moždanog udara prema sposobnosti pomicanja ruke pogođene moždanim udarom: šaku u zapešću bili su sposobni pomaknuti za najmanje dvadeset stupnjeva, te savijati prste za najmanje deset stupnjeva. Sputavanje zdrave ruke majmuna iz Silver Springa ili vježbanje deaferencirane ruke potaknulo ih je na korištenje deaferencirane ruke. Taub je pretpostavljao da bi ta dva postupka, osobito vježbanje oduzete ruke, primijenjena na žrtve moždanog udara, mogla izazvati pokretanje. Iste opće tehnike kojima je to postignuto u deaferenciranih majmuna, trebale bi biti jednako primjenjive i nakon drugih oblika neuroloških ozljeda, uključujući moždani udar«, smatrao je Taub. Pri terapiji izazivanja pokreta sputavanjem, pacijentima je tijekom dva tjedna zdrava ruka sputana otprilike 90 posto vremena koje provedu budni. Tijekom deset dana, šest sati provedu na terapiji korištenja naizgled beskorisne ruke: ručaju, metu i koriste standardnu rehabilitacijsku opremu zvanu »ploče spretnosti«. »To je gotovo suprotno od onoga što se u pravilu radi sa žrtvama moždanog udara«, kaže Taub, »odnosno, oduzeta se ruka podvrgne rehabilitaciji, a nakon tri do četiri mjeseca zdravu se ruku vježba obavljati poslove obje ruke.« Umjesto toga, Taubovi su pacijenti šest sati dnevno intenzivno radili s terapeutima kako bi svladali osnovne, ali presudno važne pokrete oduzetom rukom. Pacijent bi, primjerice, sjedio za pločom s otvorima, nasuprot terapeutu, uzeo klin i pokušao ga staviti u otvor. Iznimno je teško promatrati kako pacijent rukom, koja se doima gluhom za naredbe mozga, pokušava posegnuti dovoljno daleko da bi uzeo klin, da bi ga uhvatio dovoljno čvrsto da mu ne ispadne, da bi ga povukao prema ciljanom otvoru, da bi naciljao dovoljno precizno i smjestio klin u otvor. Terapeut ga ohrabruje na svakom [163] koraku, olakšava zadatak ako ga pacijent ne uspije obaviti, a ako ostvaruje napredak, zadaje mu teže zadatke. Nagrada za uspješno umetanje klina u otvor je, dakako, ponavljanje - i ponavljanje. Ako pacijent u početku ne može izvesti pokret, terapeut ga doslovce uzima za ruku, vodi je do klina, a potom do otvora te i najmanji uspjeh poprati pohvalama i ohrabrenjem. Taub je pacijentima,
koji su moždani udar pretrpjeli prije godinu dana ili više, izričito govorio da su sposobni za mnogo veću uporabu ruke no što pretpostavljaju. Pomicao im je ruku umjesto njih i neprestano im ponavljao da će je i sami uskoro tako pomicati. U samo dva tjedna terapije izazivanja pokreta sputavanjem uz vježbanje oduzete ruke, Taub je 1993. godine zabilježio da su pacijenti u velikoj mjeri vratili sposobnost korištenja ruke za koju su smatrali da će im zauvijek beživotno visjeti uz tijelo. Pacijenti su nadmašili pacijente iz kontrolne skupine u motoričkim zadacima poput odijevanja veste, otvaranja poklopca staklenke te hvatanja zrna graha žlicom i prinošenja žlice ustima. Broj svakodnevnih aktivnosti za koje su bili sposobni nakon mjesec dana terapije porastao je za 97 posto. To je bilo veliko ohrabrenje. Otežavajuća okolnost bila je činjenica da su ti pacijenti odavno prošli razdoblje u kojemu se, prema konvencionalnim rehabilitacijskim shvaćanjima, može dogoditi maksimalan oporavak. Upravo je zbog toga Taub odabrao rad s pacijentima koji su imali kronične posljedice moždanog udara. U udžbenicima je pisalo da pacijent samo u prvih godinu dana nakon udara može vratiti određene funkcije: raspon pokreta neće se poboljšati do kraja života. »Istina je da spontani povratak funkcija u pravilu prestaje između trećeg i dvanaestog mjeseca«, kaže Taub. No, njegova je terapija izazivanja pokreta sputavanjem nastavila tamo gdje je spontani oporavak stao. »Ostvarili smo veliki uspjeh u laboratoriju i golemi uspjeh u stvarnom životu«, kaže Taub. Dvije godine nakon završetka terapije sputavanjem, pacijenti su i dalje nadmašivali pacijente iz kontrolne skupine, odnosno, bili su sposobni prati zube, češljati se, jesti vilicom i žlicom, uzeti čašu i piti iz nje. Međutim, to nije bilo dovoljno da bi uvjerilo zagovornike konvencionalne neuroznanosti. Taub se prisjeća kako je NIH 1992. i 1993. godine odbijao sve njegove zahtjeve za financiranjem zbog toga što je njegova terapija posljedica moždanog udara bila »izvan okvira«. No, kad je sa svojim kolegama nastavio rad sa sve većim brojem pacijenata, i kad su drugi laboratoriji počeli primjenjivati [164] njegovu terapiju, postalo je očito da je ispravno slutio i nadao se. Ministarstvo ratnih veterana, koje skrbi za veliki broj starijih žrtava moždanog udara, naposljetku mu je odobrilo stipendiju kako bi svoje istraživanje protegnuo i na manje sposobne pacijente. Godine 1997., Taub
je ustanovio da su pacijenti iz gornje tri četvrtine iskazivali znatno poboljšanje na standardnim testovima motoričke sposobnosti. Terapija izazivanja pokreta sputavanjem bila je djelotvorna i za njih, iako ne jednako uspješno: na ljestvici motoričkih sposobnosti pacijenti s težim posljedicama ostvarili su poboljšanje od 1,7 - u usporedbi s poboljšanjem od 2,2 koje su ostvarili pacijenti s većim sposobnostima. Pacijenti koji su prije terapije funkcionirali najbolje, zadržali su svoja postignuća i nakon dvije godine; pacijenti iz druge i treće četvrtine nakon dvije su godine izgubili manji dio svojih postignuća, što je uputilo na potrebu za, kako je Taub to nazvao, »vježbom ponavljanja«. No, pretpostavka je dokazana. Terapija je vratila funkcije pacijentima koji su moždani udar doživjeli prije čak četrdeset i pet godina. »Pretpostavljam da bi se CI terapija mogla primijeniti na najmanje 75 posto žrtava moždanog udara«, zaključio je Taub. Ministarstvo ratnih veterana poduprlo je i proširenje Taubovih istraživanja na pacijente kojima je uslijed moždanog udara oduzeta noga. U tom se slučaju zdravi ud ne može sputati. Pacijenti hodaju na pokretnoj traci, po potrebi vezani, što im pruža sigurnost da neće pasti dok pokušavaju upotrijebiti nogu koju su smatrali nepopravljivo oštećenom. Hodali su predvorjem bolnice Ministarstva ratnih veterana u Birminghamu. Ustajali su iz sjedećeg položaja, uspinjali se stepenicama i izvodili vježbe ravnoteže. Tri tjedna vježbali su sedam sati dnevno. U Taubovoj prvoj skupini od šesnaest pacijenata s oduzetošću donjih udova, četiri uopće nisu bila sposobna hodati bez potpore. Od njih su dva naučila hodati samostalno, iako nespretno. Dva su naučila hodati uz minimalnu potporu. Svih dvanaest pacijenata s manjim oštećenjima ostvarilo je znatno poboljšanje. Što bi moglo biti temelj tog poboljšanja? 1998. i 1999. godine, dva su važna istraživanja, provedena na pacijentima podvrgnutim intenzivnom režimu terapije izazivanja pokreta sputavanjem, počela pružati odgovore. Joachim Liepert i Cornelius Weiller sa Sveučilišta Friedrich-Schiller u Jeni u Njemačkoj, proveli su istraživanje promjena u mozgovima šest pacijenata s kroničnim posljedicama [165] moždanog udara. Stanje pacijenata procijenili su prije i nakon dvotjedne terapije izazivanja pokreta sputavanjem. Svih šest ostvarilo je značajno poboljšanje motoričke funkcije. Štoviše, svih šest iskazalo je »pojačanje ekscitabilnosti neuronskih mreža u oštećenoj polutki mozga«, zaključili su. »Do tada smanjena kortikalna reprezentacija oduzetoga uda nakon CI terapije se
vratila u prijašnje stanje... samo dva tjedna CI terapije izazvala su promjene u motoričkom korteksu čak i sedamnaest godina nakon moždanog udara.« Taubova metoda rehabilitacije posljedica moždanog udara rezultirala je klinički značajnim »jačanjem motoričkih područja susjednih prvotnoj lokaciji«, koja sudjeluju u upravljanju tim udom. Taub i njegovi njemački suradnici 1999. godine izvijestili su o četvorici pacijenata kojima je desna ruka nakon moždanog udara ostala iznimno slaba. Pacijenti su dva tjedna bili podvrgnuti CI terapiji. Svi su ostvarili znatno poboljšanje. Tri mjeseca poslije, znanstvenici su zabilježili promjene u električnoj aktivnosti mozga. Najviše ih je zapanjilo opažanje burne aktivnosti u motoričkom korteksu, izazvane pomicanjem oduzete ruke na istoj strani tijela. Lijevi motorički korteks u pravilu upravlja desnom stranom tijela i obrnuto. Ali, kod tih je pacijenata motorički korteks na istoj strani tijela »upravljao pokretima [te] ruke«, kaže Taub. To navodi na zaključak da je zdrava strana mozga počela obavljati tu funkciju uslijed neprekidne uporabe oduzete ruke. Aktivnost jedne polutke mozga u pravilu onemogućuje aktivnost odgovarajućeg područja u drugoj polutki, očito putem mnoštva veznih živaca zvanih corpus callosum. No, ako je aktivnost prvotnog područja ugušena, primjerice, uslijed moždanog udara, takva supresija više ne djeluje. Međutim, potrebno je još nešto osim izostanka supresije. Pojačanje uporabe oduzete ruke uslijed neprekidnog ponavljanja pokreta »izazvalo je širenje kontralateralnih kortikalnih područja koja upravljaju pokretom... ruke i aktiviranje novog, ipsilateralnog područja.« Prihvativši Merzenichev izraz, Taub je to nazvao uporabom uvjetovanom kortikalnom reorganizacijom. Pretpostavio je da taj mehanizam služi kao živčani temelj trajnog poboljšanja funkcija nekoć beskorisnog uda. James Faust iz Calere, Alabama, jedan je od pacijenata na koje je Taub najviše ponosan. Nakon što je moždani udar oštetio lijevu stranu njegova korteksa, Faustova je desna ruka bila toliko paralizirana da je čak pomišljao zamoliti kirurga da mu odreže taj beskoristan privjesak. Ali, kad je čuo za Taubovu CI terapiju, [166] podvrgnuo joj se. Nakon samo nekoliko tjedana promjena je bila zapanjujuća. Dok su Faust i njegova supruga jedne večeri sjedili u restoranu, ona ga je pogledala s druge strane stola. I zinula u čudu. James je u desnoj ruci držao nož i rezao odrezak kao da nikada nije doživio moždani udar. To mu je bilo dovoljno ohrabrenje. Od te se večeri desnom rukom služio kao i prije moždanog udara, čak i bolje nego pri vježbama koje mu je Taub propisao za izvođenje kod kuće:
Faust je prevladao »naučenu neuporabu«, koju je Taub najprije opazio kod svojih majmuna. Uspjeh rada uspjehom. Što je Faust više koristio desnu šaku i ruku, to je veće kortikalno područje mozak dodjeljivao njihovim pokretima; što je tim pokretima upravljalo veće kortikalno područje, to su pokreti bili spretniji. Faust je danas sposoban vezati cipele, brijati se, prati zube i voziti. Navedena dva istraživanja prva su dokazala sustavnu promjenu moždanih funkcija kod žrtava moždanog udara zahvaljujući CI terapiji. Njihovi su rezultati dokazali da taj oblik terapije dovodi do znatnog poboljšanja funkcije kortikalnih područja koja se aktiviraju tijekom pokreta mišića uda pogođenog moždanim udarom. Mozak je uslijed CI terapije zdravom tkivu motoričkog korteksa dao zadatak vraćanja sposobnosti pokretanja oduzetom udu. »Opetovana uporaba oduzetog uda izaziva iznimno opsežnu kortikalnu reorganizaciju uvjetovanu uporabom«, kaže Taub. »Veličina područja odgovornog za pokrete oduzetog uda gotovo se udvostruči, a aktiviraju se i područja koja inače ne sudjeluju u tim pokretima, susjedna područja dijela pogođenog infarktom. U pokretanju oduzete ruke sudjeluju područja mozga koja inače ne sudjeluju u tim pokretima - odnosno, područja na drugoj strani mozga.« Rezultati koje je Taub ostvarivao sa svojim pacijentima, potkrijepljeni u laboratorijima koji su prihvatili njegov pristup, povećali su spremnost javnosti za prihvaćanje objašnjenja načina i razloga djelotvornosti te terapije na neurološkoj razini. Godine 1999., Državni zdravstveni instituti dodijelili su njegovu timu na UAB-u i Sveučilištu Emory financijska sredstva za državno kliničko istraživanje terapije izazivanja pokreta sputavanjem na šest mjesta. To će biti prvo državno kliničko istraživanje terapije posljedica moždanog udara koje je NIH financirao. Do tada, nažalost, ni jednim oblikom terapije nisu postignuti rezultati koji bi opravdali takvo istraživanje. Rezultati manje opsežnih kliničkih [167] istraživanja ishemijskog udara bili su, kako je to 2001. godine rekla Chelsea Kidwell, neurologinja s UCLA, »očito jadni«. U proljeće 2000. godine, objavili su svoj rad s još trinaest žrtava moždanog udara, a taj će rad postati konačna potvrda djelotvornosti CI terapije. Trinaest pacijenata s oduzetošću je živjelo šest mjeseci do sedamnaest godina. CI terapija trajala je dvanaest dana. Po završetku terapije, područje motoričkog korteksa aktivno pri pokretima oduzete šake gotovo se udvostručilo. Rehabilitacija je vrlo djelotvorno zaposlila mnoštvo neurona koji prije toga nisu sudjelovali u pokretanju ruke oduzete
uslijed moždanog udara. Terapija izazivanja pokreta sputavanjem potaknula je kortikalno remapiranje. Poboljšanja funkcije, koja su pratila promjene u mozgu, ostala su jednaka i nakon četiri tjedna, te nakon šest mjeseci, što su znanstvenici potvrdili testiranjem. »Tada smo prvi put opazili reorganizaciju mozga uslijed fizikalne terapije nakon moždanog udara«, rekao je dr. David Goode sa Sveučilišta Wake Forest. Bio je to rezultat kojemu je Taub težio još od rada s majmunima iz Silver Springa te, stoga, za njega i osobna potvrda. Taj mu je uspjeh vratio ugled i gotovo nadoknadio razdoblje izopćenosti, suđenje, činjenicu da će njegovo ime zauvijek biti povezivano s najzloglasnijim suđenjem za okrutnost prema životinjama u povijesti američkih istraživanja. Malo je ljudi izvan zajednice boraca za prava životinja upamtilo slučaj majmuna iz Silver Springa. A oni koji su ga upamtili, gotovo da i nisu marili. Na godišnjem skupu Društva za neuroznanost 2000. godine, Taub je pred dvoranom punom novinara mogao izjaviti da su »neki majmuni nakon deaferencijacije živjeli i više od dvanaest godina«, a da time nije izazvao ni jedno pitanje. *** Kortikalna područja koja upravljaju osjetilnim i motoričkim funkcijama te njihove male homunkuluse danas poznajemo bolje nego što poznajemo područja u pozadini pamćenja i jezika, dvije funkcije čiji gubitak uslijed moždanog udara može biti najteži. Doima se gotovo prirodnim da će, po oštećenju područja motoričkog korteksa koje upravlja šakom, tu funkciju preuzeti područje koje upravlja ramenom. Naposljetku, sve je to motorički korteks, pa bi se takvo što moglo usporediti s vlasnikom butika koji probija zid i pripaja susjednu prodavaonicu muške odjeće. No, može li se isti pristup primijeniti i na više funkcije? Taub je bio uvjeren da može, vjerojatno [168] putem kortikalne reorganizacije slične onoj u motoričkom korteksu. »Kad bi moždani udar pogodio Brocino područje, pretpostavljam da bismo mogli potaknuti razvoj novog Brocinog područja«, kaže. »U tome je cijeli smisao. Funkcije se u mozgu dodjeljuju na vrlo općenit način utemeljen na genetici, ali mogu biti zamijenjene novim obrascima uporabe. Povećate li uporabu, dolazi do nadmetanja za raspoloživ kortikalni prostor, kojega osvaja najkorištenija funkcija. To smo dokazali u slučaju kad je moždani udar pogodio motorički korteks. Zašto to, dakle, ne bismo mogli primijeniti i na govor? To je samo mozak.« Taubova je pretpostavka potvrđena 2001. godine, kad je slična terapija uspješno primijenjena za liječenje pacijenata kod kojih je moždani udar
prouzročio afaziju - nesposobnost govora - kao što ćemo vidjeti u šestom poglavlju. Neurolozi su više od jednog stoljeća raspravljali o mogućim uzrocima spontanog povratka sposobnosti govora nakon moždanog udara (odnosno, oporavka koji nije izazvan terapijom). Jedna je škola smatrala da neoštećena govorna područja u (inače oštećenoj) lijevoj polutki počinju igrati važniju ulogu. Druga škola, više sklona plastičnosti, pretpostavljala je da područja u desnoj polutki, koja kod većine ljudi nisu specijalizirana za govor, odjednom prihvaćaju novi zadatak. Godine 1995. istraživači na čelu s Corneliusom Weillerom, pokušali su pronaći odgovor na to pitanje. Proučavali su šestoricu pacijenata kod kojih je težak moždani udar u lijevoj polutki mozga znatno oštetio Wernickeovo područje. To područje, smješteno nedaleko od spoja lijevog temporalnog i parijetalnog režnja, presudno je važno za razumijevanje govora. Sposobnost govora i razumijevanja izgovorenih riječi bila im je teško narušena. Međutim, s vremenom i uz intenzivnu terapiju, sva su šestorica u velikoj mjeri povratila sposobnost govora i komuniciranja. Što se dogodilo? Da bi to ustanovili, istraživači su ih podvrgnuli snimanju mozga putem tomografije emisijom pozitrona (PET), dok su pacijenti izvodili dvije jezične vježbe. Snimanjem je ustanovljena aktivnost područja u desnoj polutki mozga, koja odgovaraju Wernickeovu području u lijevoj polutki i ostalim govornim područjima. Doimalo se da je oporavak praćen kortikalnom reorganizacijom. Njihovu su funkciju preuzela područja u desnoj polutki mozga, analogna oštećenim jezičnim područjima u lijevoj polutki. [169] Do sličnog je otkrića sljedeće godine došao Randy Buckner sa svojim kolegama u Saint Louisu. Proučavali su pacijenta koji je pretrpio oštećenje malog područja u lijevom frontalnom režnju, koji sudjeluje u zadacima poput dovršavanja riječi od početna tri slova. U normalnoj situaciji, to se područje aktivira pri pretvaranju niza hra u riječ hrabrost. Iako pacijent u početku nije bio sposoban svladati mnoge jezične funkcije, šest mjeseci nakon moždanog udara, bez specifične terapije, na testovima je postizao gotovo normalne rezultate. Snimke mozga otkrile su da je područje lijevog frontalnog režnja neaktivno (uslijed moždanog udara), ali da odgovarajuće područje u desnom režnju radi punom parom. Istraživači su to opisali sljedećim riječima: »Aktiviran je put sličan onome u zdravih osoba, ali se, umjesto lijevog prefrontalnog korteksa, [kod našega pacijenta] aktivirao desni prefrontalni korteks.« Kako je to moguće? Kao i u Weillerovu istraživanju, oštećenje prvotnog jezičnog područja u lijevoj polutki očito je
ukinulo supresiju odgovarajućeg područja u desnoj polutki i omogućilo mu da preuzme funkciju oštećenog područja. Dodatna potvrda stajalištu »to je samo mozak« pojavila se 1996. godine u laboratoriju Marka Halleta u NIH-u. Ondje su proučavali ljude slijepe od ranog djetinjstva. Primarni vidni korteks kod takvih pacijenata ne prima impulse iz očekivanih izvora, točnije, iz mrežnice, putem vidnog živca. No, izostanak impulsa ne shvaća kao dopuštenje za neaktivnost. Hallet je ustanovio da čitanje Brailleova pisma i obavljanje drugih zadataka preciznog taktilnog razlikovanja aktiviraju vidni korteks. Ali, »čitanje« Brailleova pisma, dakako, podrazumijeva prelaženje prstima preko ispupčenih točkica, a taj zadatak inače obavlja somatosenzorni korteks. Doima se da vidni korteks već zarana shvaća da ne prima impulse iz oka. Stoga mijenja posao i prihvaća zadatak obrade taktilnih impulsa. Zbog toga područje mozga posvećeno vidu započinje obrađivati osjet dodira, što može objasniti iznimno razvijen osjet dodira kod osoba slijepih od rođenja. To se naziva unakrsnomodalna funkcionalna plastičnost: područja mozga, za koja se smatralo da su »umrežena« za jednu funkciju, poprimaju potpuno drugačije funkcije. Je li na takvu funkcionalno značajnu reorganizaciju mozga moguće izravno utjecati terapijom? Kao što smo vidjeli, odgovor je potvrdan za osobe s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Već sam spomenuo da najnoviji dokazi potvrđuju da terapija žrtvama [170] moždanog udara ne pomaže samo vratiti funkciju uda, što je dokazao Taub, već i jezičnu funkciju. Godine 1999., njemački istraživači na čelu s Mariacristinom Musso i Corneliusom Weillerom sa Sveučilišta Friedrich-Schiller zabilježili su promjene u mozgu četiri žrtve moždanog udara koje su patile od afazije uslijed oštećenja Wernickeovog područja. Istraživanje su započeli kako bi ustanovili je li kratkom intenzivnom terapijom moguće reorganizirati mozak i poboljšati razumijevanje govora. U sklopu jedanaest kratkih seansi pacijenti su pokazivali slike na temelju usmenog opisa ili su temeljem slike pokazivali koja je od tri izrečene rečenice točna. Cilj tih vježbi bilo je poticanje svjesnih procesa koji omogućuju pristup jezičnom znanju. Kod dvadeset pokusnih pacijenata znatno se poboljšao uspjeh u izvođenju sve složenijih naredbi, od »Uzmite žuti trokut« ili »Uzmite bijeli krug« (pacijenti su pred sobom imali niz različitih predmeta) do »Stavite crveni krug na zeleni trokut« ili »Stavite bijeli pravokutnik iza žutog kruga«. PET skeniranje mozgova četiri pacijenta pružilo je sustavne dokaze reorganizacije mozga. Područje u desnoj polutki, odnosno, zrcalni
odraz oštećenog Wernickeovog područja u desnoj polutki, pokazivalo je znatno pojačanu aktivnost, odražavajući nalaze iz 1995. godine. No, opažena je i jedna presudno važna razlika. To je istraživanje prvi put dokazalo da je klinički oporavak jezičnih funkcija, izazvan marljivim vježbanjem, funkcionalno povezan s reorganizacijom mozga. Pojačana aktivnost u desnom korteksu, koja je nadoknađivala funkcionalni gubitak odgovarajućeg područja u lijevoj polutki, odražavao je postupak vježbanja kojemu se podvrgnuo pojedini pacijent. Kao i kod mojih pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, bio je to još jedan dokaz da funkcionalni oporavak odražava reorganizaciju mozga. Ta su istraživanja posljedica moždanog udara napokon opovrgnula staru dogmu da oštećenja živčane mreže uslijed moždanog udara nepovratno odnose funkciju (govornu ili vezanu za kretanje) zbog toga što ni jedan drugi sustav u mozgu ne zna obavljati taj posao. Spontani povratak izgubljene funkcije, koji se katkad događao već nakon nekoliko tjedana, oduvijek je zbunjivao neurologe. S početkom novog stoljeća postalo je očito da neuroplastičnost mozgu omogućuje preraspodjelu zadataka, osobito ako je potaknuta djelotvornom terapijom i mentalnim naporom. Plastičnost je svojstvo po kojemu se živčani sustav razlikuje od svih ostalih sustava tijela. Iako se i dalje smatra da je plastičnost [171] najveća u razdoblju od ranog djetinjstva do rane adolescencije, očito je da mozak cijeloga života zadržava određenu mjeru plastičnosti, što otvara bezbrojne mogućnosti o kojima još prije nekoliko godina nismo mogli ni sanjati. Stručnjaci za rehabilitaciju sada imaju zadatak primijeniti ta otkrića za dobro milijuna žrtava moždanog udara. Neki se oporavljaju spontano, a kod nekih su oštećenja toliko teška da čak ni intenzivnom terapijom nije moguće ponovno istkati prekinute niti živčanog tkanja. U slučaju spontanih oporavaka potrebno je malo terapije ili ona uopće nije potrebna, dok pacijentima s težim oštećenjima može pomoći samo toliko što će ih poučiti kako da nadoknade gubitak i izađu na kraj s teškoćama. No, brojnim pripadnicima velike skupine između te dvije krajnosti, terapija izazivanja usmjerene neuroplastičnosti nudi obećanje samostalnosti i oporavka. Izazivanje neuroplastičnosti putem ukidanja osjetilnih impulsa, koja uslijedi nakon deaferencijacije, amputacije ili moždanog udara, bilo je prvi udarac načelu koje je govorilo da odrastao ljudski mozak nije sposoban za reorganizaciju. Štoviše, točno je gotovo suprotno. »Uvijek se sjetim Balkana - svih onih zemalja koje su nastajale i nestajale te mijenjale svoje
granice tijekom dvadesetoga stoljeća«, kaže Jordan Grafman iz NIH-a. Pomoću rehabilitacije koja iskorištava golemi potencijal usmjerene neuroplastičnosti, žrtve moždanih udara danas mogu naučiti izvoditi pokrete i obavljati zadatke za koje nakon moždanog udara nisu bili sposobni. Funkcionalna reorganizacija kod mnogih oporavaka nije izazvana samo naporom opetovanih pokreta, već i pojačanjem osjetilnih impulsa - što je kod većine normalnih, zdravih osoba pitanje hotimičnog, svjesnog upravljanja. Ako je mozak nalik mapi proživljenog iskustva, tada um, uz usmjeren napor, može funkcionirati kao samostalan kartograf usmjeren prema unutra. To je tema kojoj ćemo se posvetiti u sljedećem poglavlju. [172]
Šesto poglavlje OPSTANAK NAJZAPOSLENIJIH Nije li to tek odraz ispunjenog života, njegovih mijena i njegovih prevažnih zadataka? William Cowper, »Zadaća« Laura Silverman počela je svirati klavir u šestoj godini i trinaest je godina vježbala tako predano da je zapanjivala svoje učitelje. Svakoga dana poslije škole, vikendima, pa čak i tijekom sparnih dana ljeta u Saint Louisu, Laura bi sjedala za pijanino u dnevnoj sobi te ondje provodila najmanje dva sata. Prije važnoga koncerta, nedugo nakon njezina osamnaestog rođendana, Laura je za pijaninom sjedila i osam sati dnevno te fanatično uvježbavala Mozartov Dvadeseti klavirski koncert u d-molu, djelo poznato po teškom arpeggio načinu izvođenja akorda i zahtjevnim andante stavcima koji su zahtijevali mahnito prelijetanje prstiju preko tipki. No, jednoga poslijepodneva Laurini prsti odjednom ne samo što nisu uspjeli pronaći prave tipke, već su jedva dosezali klavijaturu. Ako se prije toga doimalo da njima upravlja muza glazbe, tada su se odjednom našli u vlasti mračnoga zloduha. Palac njezine lijeve ruke opustio se i nije ga mogla podići prema tipkama. Drugi su se prsti na obje ruke podizali sami od sebe, kada bi susjedni prsti posegnuli prema određenoj tipki. Užasnuta je Laura otkazala koncert, a klaviru se nije približila od svibnja do kolovoza. Kad se, nakon tromjesečne neaktivnosti, usudila pokušati odsvirati nekoliko ljestvica, problem se vratio u punom jeku: prsti i dalje nisu slušah naredbe njezina uma. Učitelju je rekla što se dogodilo, no, on do tada još nije čuo za takvo bizarno stanje i nije znao što bi joj predložio, niti čak kome bi je uputio za pomoć. [173] Laura je prestala uzimati satove klavira. Pokušala je sama svirati, ali su se njezini prsti opirali nadzoru uma. Na pisaćem su stroju prkosili jednako kao i za klavirom. Sljedećeg je proljeća Laurina majka pročitala članak o glasovitom liječniku koji se bavi bolestima šaka i specijalizirao se za rad s glazbenicima. Laura ga je posjetila, ali joj je on rekao: »Ne znam što nije u redu s vašim rukama, ali pretpostavljam da je problem u glavi«. Uputio ju je psihijatru koji je glazbenicima pomagao prevladati teškoće s tremom.
Laura mu je svirala na klaviru, ali samo desnom rukom; lijeva joj je do tada već bila glazbeno neupotrebljiva. Psihijatar ju je otpravio govoreći da je taj problem zacijelo imala oduvijek. Laura je posjetila još nekoliko liječnika u Bostonu i okolici. Oni koji nisu rekli da je problem u njezinoj glavi, pretpostavili su da je posrijedi početak multiple skleroze. Tada već očajna Laura pokušala je i s alternativnom medicinom... akupunkturom... Alexander tehnikom... jogom... vježbama disanja. Bila je pri kraju druge godine koledža, a sljedeću godinu studija trebala je provesti u Japanu. Po završetku koledža upisala je studij komparativne religije na Harvardu. Do tada je već jedva bila sposobna bilježiti predavanja, a stanje joj se pogoršavalo jer se prisiljavala funkcionirati usprkos problemu. Svako malo posjetila bi novog liječnika, ali uvijek s istim rezultatom: problem je u tvojoj glavi. Onaj koji ju je zamolio da ga posjeti kod kuće i pokaže mu kako svira, ili ne svira, klavir, naposljetku je iznio dijagnozu koje se nitko do tada nije dosjetio. Rekao joj je: »Bolujete od fokalne distonije šake«. Taj, najčešće bezbolan poremećaj nesposobnosti upravljanja pokretima određenih prstiju, većinom pogađa treći, četvrti i peti prst (od srednjaka do malog prsta) i uglavnom obuhvaća dva ili više susjednih prstiju. Pogađa pijaniste, flautiste, gitariste i druge svirače gudačkih glazbala, a smatra se da odražava reakciju mozga na svakodnevno višesatno vježbanje ozbiljnih glazbenika, često od vrlo rane dobi. »Terapija bi mogla trajati cijeli život«, rekao je liječnik Lauri, »ali za vašu bolest nema lijeka. Liječnici iskušavaju psihoterapiju, biofeedback, dugi odmor, steroide i čak primjenu toksina botulina, ali ništa ne djeluje. Predlažem vam da odustanete od klavira i počnete se baviti pjevanjem.« Laura je shrvana napustila njegovu kuću. Toga je tjedna trebala polagati završne ispite. Ispunjavajući ispitne listiće na satu religije, stala je na pola ispita, prišla profesoru i rekla mu da je odlučila [174] odustati. Izašla je iz ispitne dvorane, a sljedećega jutra bila je u zračnoj luci Logan, čekala let kući - i povraćala u koš za otpatke. Iako se nedugo potom predomislila i vratila na Harvard, mnogi joj profesori nisu povjerovali kad im je rekla za svoje teškoće. »Vidim da još uvijek možete držati knjigu«, ispalio je jedan od njih. Mnogi su pretpostavili da simulira. Jedan ju je prekorio zbog neurednog rukopisa. U svibnju 1997. godine dobila je posao u njujorškom časopisu Newsweek Japan i počela svaka tri tjedna odlaziti fizikalnom terapeutu. Seanse su se sastojale od tipkanja bez palaca, samo kažiprstom, ili vrlo, vrlo polagano. Iako više od godinu dana nije opazila rezultate, u ljeto 1999.
godine polako je počela upravljati svojim prstima i tipkati gotovo normalno. Čak je i kupila klavir koji je smjestila u svoj stan. Do kraja 1999. godine ostvarila je napredak: ponovno je bila sposobna podignuti šake u zapešćima i izvoditi pravilne pokrete prstiju nad tipkama. »Bachova su djela sjajna jer zahtijevaju mnogo zasebnih pokreta prstiju obje ruke i mnogo zrcaljenja, pri čemu se svira desnom, a zatim lijevom rukom«, kaže Laura. »Brzina je neprijatelj.« Iako terapeut Lauri nije objasnio činjenice u pozadini njezine bolesti, Laura je doznala za najnovije otkriće na području neuroplastičnosti: istodobni osjetilni impulsi, kao što je dodirivanje tipki vrhovima prstiju, može promijeniti moždane krugove odgovorne za pomicanje tih prstiju. Laura i drugi pacijenti s fokalnom distonijom šaka bolan su primjer puta prema kortikalnoj reorganizaciji, potpuno suprotnoj smanjenju intenzivnosti osjetilnih impulsa prouzročenom moždanim udarom ili amputacijom: puta pojačanja intenzivnosti osjetilnih impulsa. Kod majmuna s deaferenciranim rukama ili kod ljudi s posljedicama moždanog udara ili s amputiranim udovima, kortikalno remapiranje slijedi nakon smanjivanja intenziteta osjetilnih impulsa, o čemu je bilo riječi u prethodnom poglavlju. Uslijed smanjenja intenziteta osjetilnih impulsa nakon takvih oštećenja, područja u somatosenzornom korteksu koja predstavljaju druge dijelove tijela zauzimaju područje koje prima manje osjetilnih impulsa ili ih više uopće ne prima. No, manje od deset godina nakon što je njegov rad s noćnim majmunima amputiranih prstiju pokrenuo područje neuroplastičnosti, Michael Merzenich dokazao je da postoji još jedan put prema kortikalnoj reorganizaciji: jaka doza stimulacije, jednaka onoj koju je Laura primala uporno vježbajući sviranje. Taj se put naziva kortikalnom reorganizacijom [175] uslijed povećanja intenziteta osjetilnih impulsa, ili, bolje, kortikalnom reorganizacijom uvjetovanom uporabom. Merzenich je više od jednog desetljeća istraživao kortikalno remapiranje putem znanstvene istoznačnice sirove sile, presijecajući živce ili amputirajući prste životinja. Tim s UCSF-a namjeravao se upustiti u nešto suptilnije. U siječnju 1980. godine Merzenichu se, kao suradnik na poslijediplomskom studiju, pridružio William Jenkins. Prvih nekoliko godina proučavao je slušni korteks i bilježio koje točke odgovaraju na koje frekvencije, a 1983. godine pročitao je presudno važnu studiju kojom su Merzenich i Kaas dokazali da se korteks reorganizira nakon presijecanja perifernih živaca. »U tom je radu Mike upotrijebio izraz 'diferencijalna uporaba'«, prisjeća se Jenkins. »To me je, kao biheviorista, doista zapanjilo
jer se kortikalno remapiranje, o kojemu je Mike pisao, do tada izazivalo samo kirurškim zahvatima. Rekao sam mu kako je to sjajna zamisao s golemim implikacijama: ako je točna, trebali bismo biti sposobni bihevioralno potaknuti nadmetanje za kortikalni prostor, jednako kao što su ga on i Kaas izazivali kirurškim putem.« Merzenich se složio. »Kortikalna reorganizacija nakon oštećenja bila je zapanjujuća, bez obzira na to je li se dogodila uslijed amputacije, presijecanja živaca ili ozljede«, prisjeća se kako je razmišljao u to vrijeme, »no, to je slučajno objašnjenje onoga što sam smatrao istinskim pitanjem: kako se mozak mijenja u odgovor na bihevioralne zahtjeve.« Pokusi uslijed kojih je Sharon Clark stvorila umjetnu sindaktiliju bili su prvi hitac u bitci za uvjeravanje središnje struje neuroznanosti da mozak reprezentaciju tijela stvara na temelju primljenih informacija. No, taj je primjer odražavao smanjenje ulaznih impulsa jer su dva zasebna prsta svedena na jedan veći. Bi li se mozak reorganizirao i uslijed povećanja dodatnih ulaznih impulsa? Godine 1985., u Merzenichev je laboratorij stigao još jedan suradnik na poslijediplomskom studiju. S Državnog sveučilišta Floride, gdje je diplomirao, Randolph Nudo domamljen je Merzenichevim obećanjem proširenja istraživanja kortikalne reorganizacije sa somatosenzornog korteksa na motorički korteks, njegovu specijalnost. »Rekao sam Randyju kako je Mikeov rad s plastičnošću mozga doista uzbudljiv«, prisjeća se Jenkins. »Proučavali smo plastičnost u somatosenzornim područjima, pa sam mu rekao da bi trebao doći i učiniti isto s motoričkim korteksom. To može biti tvoj rad', rekao sam mu.« Ali, Nudo nije stigao bez sumnji. »Stručnjaci [176] za motorički korteks rekli su mi kako je to posljednje mjesto od kojega bismo mogli očekivati plastičnost«, prisjeća se Nudo. »Smatralo se da je sve u M1 [primarnom motoričkom korteksu] nepromjenjivo utvrđeno. U njemu ne bismo trebali tražiti plastičnost, govorili su. Nedvojbeno je da sam, pridruživši se Mikeu, bio otvoren za sve mogućnosti, ali sam svakako bio skeptičan.« Zanimanje za umreženje, ali i određeno znanje o elektronici, Nudo je razvio pod izravnim utjecajem: otac mu se bavi popravljanjem televizora. Svoje je vještine odmah primijenio. U prvom pokusu na UCSFu usporedio je motoričke mape dviju strana mozgova vjeveričjih majmuna. Lijevi i desni primarni motorički korteksi mozga upravljaju voljnim pokretima suprotne strane tijela. Da bi mapirao motorički korteks, Nudo je na brojna mjesta toga dijela mozga postavio sićušne elektrode i promatrao koji će se mišići pomaknuti uslijed aktiviranja određenog područja.
Ustanovio je da se reprezentacije pokreta u motoričkom korteksu znatno razlikuju od majmuna do majmuna, kao i reprezentacije dviju šaka: specifični pokreti ruke kojom je majmun češće hvatao sitne predmete zauzimali su više pokreta od istih pokreta drugom rukom. Nudo kaže: »Motorički korteks koji upravlja češće korištenom rukom bio je veći i prostorno složeniji. To je navodilo na zaključak da je mapa u mozgu proizlazila iz iskustva životinje, iako tada još nismo mogli ustanoviti odražava li nedavno ili životno iskustvo.« Suprotno uobičajenom postupku, Nudo je tek nakon dobivanja rezultata pretražio staru literaturu kako bi ustanovio je li netko već zabilježio takvu asimetriju. Tako je otkrio stari rad S. I. Franza, spomenut u prethodnom poglavlju, u kojemu je autor zabilježio asimetriju u mapama pokreta desne i lijeve moždane polutke. Nakon što je izveo još jedan pokus, Nudo je ponovno otkrio da ga je netko pretekao. »To je postalo igra«, prisjeća se Nudo. »Jesam li uopće mogao učiniti nešto originalno, ili sam bio osuđen na ponavljanje onoga što je učinjeno prije osamdeset godina?« Tada je započeo s pokusom koji će dovršiti tek nakon što napusti UCSF: proučavanje utjecaja razvijanja motoričkih vještina na motorički korteks. Bio je to sljedeći logičan korak: istražiti hoće li svakodnevna iskustva, bez kirurškog zahvata koji bi situaciju učinio složenijom, potaknuti reorganizaciju motoričkog korteksa. Da bi ustanovio kako su mozgovi majmuna bili organizirani prije poučavanja, Nudo je morao otkriti mapu pokreta šake u motoričkom [177] korteksu majmuna. Prvoga od četiri vjeveričjih majmuna podvrgao je anesteziji. Prateći vitalne znakove majmuna, Nudo se otprilike dva sata pripremao za postupak mapiranja: kirurški je fotografirao površinu mozga i postavljao elektroniku. Potom je stimulirajuće elektrode, jednu po jednu, uvodio u područje mozga koje upravlja voljnim pokretima podlaktice, zapešća i prstiju. Samo mapiranje, bilježenje točaka u motoričkom korteksu koje pokreću određene prste, trajalo je deset do petnaest sati. Često je samo jedan znanstvenik - »Ja«, kaže Nudo - izvodio mapiranje, a jednom je ostao budan punih četrdeset i osam sati. (Seanse mapiranja često su maratonske zbog toga što lubanju životinje nije moguće opetovano otvarati i zatvarati.) »Ako se izuzme iscrpljenost, pokus je bio prilično jednostavan«, prisjeća se. »Iznenadili smo se da s tako malo majmuna možemo nešto dokazati jer smo jasne rezultate dobili već s njih četvero.« Kad god je kratak strujni impuls pokrenuo, primjerice, prst, Nudo je zabilježio položaj kortikalnih neurona koji su izazivali taj pokret. Tako je
dobio mapu moždanih neurona koji su upravljali pokretima šaka. Potom je želio ustanoviti može li ta mapa biti reorganizirana. Pred kavez svakog majmuna stavio je po četiri posudice za hranu promjera 25 do 9,5 milimetara. U jednu po jednu posudicu stavljao je kuglice hrane okusa banane. Svaka je posudica bila manja od prethodne pa je hranu iz njih bilo sve teže uzimati. Da bi uzeo kuglicu, majmun je morao potpuno ispružiti ruku, jedan ili dva prsta spustiti u plitku posudicu, napipati kuglicu na dnu, uzeti je, uhvatiti i staviti u usta. Iz tri veće posudice majmuni su bez teškoća uzimali hranu. No, posudica promjera 9,5 milimetara bila je druga priča. Isprva su mnogo petljali i gotovo svi nisu bili sposobni uhvatiti kuglicu. No, nakon nekoliko stotina pokušaja tijekom nekoliko dana ili (u slučaju onih koji su sporije učili) tjedana, razvili su gotovo besprijekornu sposobnost uzimanja kuglice pa su svoju dnevnu dozu od otprilike 600 sićušnih kuglica uzimali s lakoćom, spretno i samopouzdano, kao da su se oduvijek hranili na taj način. To nije bilo čudno: kad se vratio njihovim motoričkim korteksima i ponovio dugotrajan postupak mapiranja, Nudo je ustanovio da novu vještinu prati nova organizacija mozga. Ustanovio je da je uzimanje 600 kuglica tijekom dvije polusatne seanse, jedanaest do pedeset dana za redom, izazvalo dramatično preoblikovanje motoričkih korteksa majmuna. Područje koje se aktiviralo [178] kad je majmun pomicao prste, zapešće i podlakticu udvostručilo se u usporedbi s reprezentacijama u motoričkim korteksima životinja koje nisu bile prisiljene uzimati kuglice hrane iz mučno uskih posudica. Neuroni koji su upravljali najaktivnijim prstima izveli su nešto slično širenju prigradskih područja: zauzeli su više prostora u motoričkom korteksu istiskujući neurone koji su upravljali drugim dijelovima tijela (iako bez vidljivih posljedica na tim dijelovima tijela). Kad je majmun svladao najmanju posudicu, područje aktivacije se proširilo, a reprezentacija nekih pokreta u motoričkom korteksu povećala se nekoliko puta. Sličnim pokusom, kojim se nastojalo ustanoviti je li moguće selektivno povećati reprezentaciju podlaktice, jednoga od četiri majmuna poučili su izvijanjem ruke okretati klin u obliku ključa. Naravno, zabilježeno je znatno širenje reprezentacije podlaktice u motoričkom korteksu. Znanstvenici su zaključili da je motorički korteks »uporabom moguće mijenjati tijekom cijeloga života životinje«. Jednako kao i tijekom razvoja mozga u djetinjstvu, iskustvo mijenja neuronske veze temeljem najaktivnijih krugova. Svladavanje nove vještine jača milijarde sinaptičkih veza. »Gotovo je nedvojbeno da je to dramatično preoblikovanje mozga
kortikalni doprinos stjecanju nove vještine«, zaključiti su Merzenich i njegovi kolege potkraj te godine. Sherrington i Lashley nedvojbeno su se smiješili sa znanstveničkog neba. Još je važnije bilo ono što se dogodilo kad su istraživači načinili mala oštećenja u mozgovima majmuna - ovaj put u području somatosenzornog korteksa koji je predstavljao vrh prsta korištenog pri hvatanju kuglice hrane. Isprva su majmuni krajnje nespretno hvatali kuglice iz posudica, ali su se izvještili već nakon nekoliko dana. Vjerojatno ste naslutili poantu: kad su znanstvenici mapirali somatosenzornu reprezentaciju vrha prsta, ustanovili su da se ponovno promijenila jer su se pojavila alternativna područja reakcije koja su obavljala taj posao. Iako je područje mozga, koje je prvotno primalo osjetilne impulse iz vrha prsta, postalo neaktivno, ostala su područja preuzela tu funkciju jer su signali iz vrha prsta i dalje pristizali. Slično tome, kad su istraživači oštetili dio motoričkog korteksa koji je upravljao tim spretnim pokretima prsta, majmuni su ponovno postali nespretnjakovići. No, nakon upornog uvježbavanja pokreta, reprezentacija toga pokreta pojavila se u područjima motoričkog korteksa koja su prethodno upravljala pokretima šake ili podlaktice. »Oporavak funkcije [179] može biti objašnjen ponovnim pojavljivanjem reprezentacija funkcija presudno važnih za određeno ponašanje, u kortikalnim područjima koja su upravljala drugim... aktivnostima prije oštećenja«, zaključili su znanstvenici. Nekoliko godina prije no što se Nudo usredotočio na reorganizaciju motoričkog korteksa, Merzenich je i druge studente usmjerio prema somatosenzornom korteksu. TIM s UCSF-a poučavao je životinje ponašanju koje bi, putem osjetilnih impulsa, moglo promijeniti reprezentaciju površine kože u mozgu. Da bi ustanovili moguće promjene, znanstvenici su, dakako, najprije morali ustanoviti kako su mozgovi majmuna umreženi prije početka pokusa. Ruke su noćnim majmunima (kao i ljudima) toliko važne da Lm je dodijeljeno poveliko područje moždanog prostora. Da bi načinili prvotnu mapu korteksa životinja, Jenkins i Terry Allard tri su dana radili bez prestanka, timskim pristupom, od devet ujutro te po cijele noći. Fotografirali su otvorene kortekse majmuna, žurili u mračnu komoru kako bi razvili fotografije i iščitavali vaskularne putokaze. Jedan je znanstvenik postavljao elektrode, a drugi je bilježio reakcije na lagano dodirivanje prstiju. »Stavili smo tri stolca jedan pokraj drugoga kako bi jedan od nas mogao spavati dok su drugi radili«, prisjeća se Allard.
Tada je došlo vrijeme da se stare (ili barem odrasle) noćne majmune pouči novim trikovima. U sklopu pokusa koji su od milja nazvali »pokusom vrtećeg diska«, Jenkins ih je poučavao da ispruže ruku kroz rešetke kaveza i dva prsta drže u klinastim utorima diska promjera deset centimetara koji se okretao poput stare long-play ploče. Majmuni su morali pažljivo podešavati pritisak prstiju na disk: ako bi previše pritisnuli, prsti bi im se zavrtjeli kao na vrtuljku. No, ako su primijenili odgovarajući pritisak i održavali dodir bez vožnje u krug, nagrađeni su kuglicom hrane s okusom banane. »Znao sam satima sjediti i usmjeravati ruku gladnog majmuna sve dok ne bi shvatio«, kaže Jenkins. Potom su majmuni vježbali taj pokret otprilike 500 puta dnevno; uspjeh je bio nagrađivan kuglicom hrane. »Pobrinuli smo se da majmuni budu gladni i stavili disk u njihovu blizinu«, prisjeća se Allard. »Kad su svladali zadatak te ga nekoliko tjedana izvodili po nekoliko stotina puta dnevno, zavirili smo u njihove mozgove. Ustanovili smo četverostruko povećanje područja u somatosenzornom korteksu koja primaju signale iz tih prstiju.« To nije bio odgovor na nešto traumatično poput amputacije, oštećenja ili presijecanja [180] živca, kao u prijašnjim istraživanjima. Istraživači nisu morali zarezati životinju da bi izazvali promjene njezina mozga: reorganizacija je bila odgovor na svrhovito ponašanje. Greg Recanzone u Merzenichev je laboratorij stigao 1984. godine, nakon što je diplomirao. Allard ga je poučio dresirati majmune te izvoditi kortikalno mapiranje u cilju utvrđivanja sićušnih točaka u somatosenzornom korteksu životinje koje obrađuju osjetilne impulse iz određenih dijelova tijela životinje. Kad je Recanzone prvi put ušao u laboratorij, Allard i Jenkins obavljali su pokus vrtećeg diska s posljednjim majmunom. »Mike je imao vrlo malen laboratorij«, prisjeća se Recanzone. »Da bi stigao s jednog mjesta na drugo, morao si proći pokraj drugih ljudi. Netko je uvijek sjedio za računalom i bilježio podatke o korteksu određene životinje. Obavljanje najmanjeg dijela pokusa trajalo je i cijeli sat jer smo uvijek zastajali i popričali, ili pogledali štio drugi rade. Bill je upravo bio dovršio pokus s vrtećim diskom. Sljedeće logično pitanje bilo je: kako kortikalne promjene utječu na izvedbu?« U presudno važnom nastavku pokusa s vrtećim diskom, istraživači UCSF-a upustili su se u istraživanje pomoću treperave vibracije. »Tada smo prvi put primijenili psihofizikalne bihevioralne tehnike da bismo ustanovili potiče li vježba razvijanje sposobnosti razlikovanja frekvencija«, objašnjava Jenkins. Sedam odraslih noćnih majmuna poučili su razlikovati
vibracijske frekvencije koje su mehaničkim uređajem primjenjivali na jednu točku jednoga prsta. Treperava vibracija osjećala se kao lepet ptičjih krila. Mijenjala se frekvencija podražaja, ali ne i lokacija. Da bi poučili majmune, Jenkins i Recanzone su više od 200 dana stizali rano ujutro i ponavljali isti posao: postavljali opremu, doveli majmuna iz prostorije u podrumu u kojoj je kolonija živjela, stavili ga u odjeljak na nekoliko sati kako bi uvježbavao zadatak, ručah, a zatim su sve ponavljali s drugim majmunom. »Svakoga smo ih jutra povezivali s aparatima i prilagođavali podražaj njihovoj izvedbi«, prisjeća se Jenkins. »Radili smo s njima sedam dana tjedno. Budući da smo kao nagradu koristili hranu, nismo smjeli preskočiti ni jedan dan jer bi majmuni tada zaboravih ono što su naučili.« Šest od sedam majmuna napredovalo je u prepoznavanju promjene frekvencije. Isprva su bili sposobni opaziti samo ako su se frekvencije razlikovale od standardnih 20 Hz (dvadeset titraja u sekundi) za najmanje 6 do 8 Hz. No, vježbanjem su postali sposobni opažati čak i razlike od 2 do 3 Hz. [181] Potom su istraživači usporedili senzorne reprezentacije uvježbane ruke majmuna s reprezentacijom neuvježbane ruke u suprotnoj polutki cerebralnog korteksa. Na fotografiji ili računalnoj slici korteksa svakoga pojedinog majmuna pažljivo su iscrtavali receptivna područja za različite dijelove površine kože. Nagnuti nad stolovima, olovkama u boji precizno su mapirali kortikalne reprezentacije prstiju i šaka u somatosenzornim korteksima obiju polutki. Razlike između dvije strane mozga bile su dramatične. »Kortikalne reprezentacije uvježbane ruke bile su topografski mnogo složenije od reprezentacija neuvježbanih ruku«, zaključio je tim. Kortikalne mape površina kože koje su osjećale treperenje bile su i do tri puta veće od mapa analognih površina kože koje nisu bile podraživane. No, opažena je i nepredviđena činjenica. Neuroplastičnost uvjetovana uporabom, koju su Recanzone i Jenkins opazili, događala se samo ako su majmuni pozorno opažali promjene frekvencije, što će primijetiti u sljedećem pokusu. U sklopu drugog pokusa, primjeni treperave vibracije na prste majmuna dodali su zvuk kako bi životinjama odvratili pozornost. Da bi odvraćanje pozornosti bilo djelotvorno, znanstvenici su majmune nagrađivali kuglicama hrane kada bi ispravno odgovorile na zvuk. Tako je usredotočenost majmuna na zvukove služila kao »pasivna kontrola« za majmune koji su bili usredotočeni na osjete vibracija na koži: osjećali su isto treperenje, ali nisu bili usredotočeni na taktilne podražaje, već na zvuk. Kod majmuna kojima je pozornost bila
odvraćena zvukom, nisu opažene zamjetne promjene mozga. Ispostavilo se da vibracije nisu bile dovoljne: presudno važna bila je pozornost. Ako je majmunima pozornost bila odvraćena dok su primali taktilne podražaje koji bi inače izazvali znatno kortikalno remapiranje, takva je reorganizacija izostala. U uvertiri pokusima kojima će se Merzenich proslaviti, Recanzone se tada usredotočio na primarni slušni korteks kako bi ustanovio posjeduje li i taj dio mozga svojstvo plastičnosti. Odrasle noćne majmune nekoliko je tjedana poučavao razabirati male razlike u frekvenciji zvukova. Svi su majmuni napredovali. Po završetku poučavanja, Recanzone je bilježio koji se skupovi neurona aktiviraju uslijed različitih zvukova. Godine 1993. zabilježio je da je kortikalno područje bihevioralno važnih frekvencija uvježbanih majmuna bilo sedam puta veće u usporedbi s majmunima iz kontrolne skupine, kojima je pozornost pri slušanju istih zvukova [182] bila odvraćena taktilnim podražajima. Povećanje kortikalnog područja bilo je jedina promjena vezana uz poboljšanje izvedbe. Tako dobivena predodžba bila je dramatična: moždane reprezentacije tijela, pokreta i zvukova oblikuju se uslijed iskustva. Naš mozak odražava život kojim živimo te zadržava tragove doživljenih iskustava i ponašanja u koja smo se upuštali. »Te idiosinkratične značajke kortikalne reprezentacije«, umjereno je rekao Merzenich, »stručnjaci za kortikalnu elektrofiziologiju zanemarivali su u velikoj mjeri.« Merzenich je već 1990. godine iznio pretpostavku: dokazana bihevioralno uvjetovana kortikalna reorganizacija možda bi mogla objasniti oporavak funkcija nakon oštećenja uslijed, primjerice, moždanog udara, koje je do tada (a u određenoj mjeri i danas) pripisivano posve drugim razlozima. Fokalne distonije, poput one koja je mučila Lauru Silverman, možda odražavaju uporabom izazvane promjene kortikalnih reprezentacija, koje mijenjaju precizne kortikalne mape poput stapanja Mondrianovih boja nakon kiše. Moć neuroplastičnosti nije istraživana samo u Merzenichevom laboratoriju. Godine 1993., Alvaro Pascual-Leone, tada u Državnom institutu za neurološke poremećaje i moždani udar, objavio je rezultate jednoga od prvih istraživanja ljudske neuroplastičnosti. Pitao se postoje li ljudi koji svakodnevno doživljavaju snažne podražaje određenih dijelova tijela? Odgovor se odmah nametnuo sam od sebe: slijepi, koji vrhovima prstiju čitaju Brailleovo pismo. Stoga je Pascual-Leone proučavao somatosenzorne kortekse petnaest vještih čitača Brailleova pisma. Na vrh desnoga kažiprsta (»prsta za čitanje«) primijenio je blagi elektrošok te
bilježio koja su se somatosenzorna područja aktivirala uslijed toga podražaja. Reakciju mozga usporedio je s reakcijom na podražaj lijevoga kažiprsta (koji nije služio čitanju). Ustanovio je da je područje mozga, koje je u vještih čitača Brailleova pisma bilo dodijeljeno »prstu za čitanje«, mnogo veće od područja dodijeljenog prstu koji nije služio čitanju, kao i od kažiprsta osoba koje ne znaju čitati Brailleovo pismo. Bio je to jasan slučaj povećanja ulaznih osjetilnih impulsa koje je, uz usredotočenu pozornost, doveo do širenja područja mozga dodijeljenog obradi tih informacija. Iako je bio zadubljen u istraživanja terapije izazivanja pokreta sputavanjem i povratka funkcije udova oduzetih nakon moždanog udara, Edward Taub istodobno je radio na ostvarenju još jednoga cilja: ustanoviti kako povećanje ulaznih osjetilnih impulsa [183] utječe na organizaciju mozga. U proljeće 1995. godine, Taub je sa svojim njemačkim suradnicima zabilježio da amputacija ruke dovodi do opsežne reorganizacije u somatosenzornom korteksu. Thomas Elbert sa Sveučilišta Konstanza, koji je namjeravao započeti čvrstu suradnju s Taubom, večerao je s njim i s njegovom suprugom. »Postoji li ijedna uobičajena ljudska aktivnost pri kojoj se jedna ruka koristi mnogo više od druge«, upitao je Taub. Elbert je nekoliko trenutaka razmišljao i rekao: »Pa, da, pijanisti«. No, to nije bilo točno; pijanisti koriste obje ruke. Tada se ubacila Taubova supruga, Mildred Allen, lirski sopran, glavna izvođačka u njujorškoj Metropolitan Operi i vodeća pjevačica Opere Santa Fea: »Oh, pa to je lako; lijeva ruka gudača«. Dok desnoruki glazbenik svira violinu, četiri prsta lijeve ruke neprestano dodiruju žice. (Lijevi palac drži vrat violine pa prolazi tek neznatne promjene položaja i pritiska.) Desna ruka, koja drži gudalo, izvodi mnogo manje zasebnih pokreta prstiju. Ostavlja li taj obrazac traga u cerebralnom korteksu? Znanstvenici su okupili šest violinista, dva čelista i jednoga gitarista, koji su svoje glazbalo svirali sedam do sedamnaest godina, kao i šest osoba koje se nisu bavile glazbom i nisu imale iskustva sa žičanim glazbalima. Dobrovoljci su u sklopu pokusa mirno sjedili dok je pneumatski stimulator primjenjivao pritisak na njihove prste. Na glave im je postavljen magnetoencefalograf koji je bilježio neuronsku aktivnost u somatosenzornom korteksu. Istraživači su 1995. godine zaključili da se reprezentacije prstiju desne ruke glazbenika ne razlikuju od reprezentacija osoba koje ne sviraju. No, u somatosenzornoj mapi prstiju lijeve ruke opažena je znatna
kortikalna reorganizacija. Istraživači su zaključili: Kortikalno područje reprezentacije prstiju [lijeve ruke] kod gudača veće je od istog područja pripadnika kontrolne skupine«. Snimke mozga otkrile su da je kortikalna reprezentacija aktivnih prstiju veća kod onih koji su počeli svirati prije dvanaeste godine, u odnosu na one koju su sa sviranjem počeli kasnije. Kad su rezultati objavljeni, prateći publicitet proslavio ih je kao otkriće - i, na Taubovo razočaranje, potpuno promašio smisao. Mnogo veće otkriće bilo je dokaz kortikalne reorganizacije svih gudača. Iznenađenje nije bilo plastičnost nerazvijenog živčanog sustava, »što su svi znali«, kaže Taub, već činjenica da se svojstvo plastičnosti zadržalo i u odrasloj dobi. »Kortikalna reorganizacija uvjetovana [184] uporabom dogodila bi se čak i ako biste violinu počeli svirati u četrdesetoj godini«, kaže Taub. Koristeći svoje stare, pouzdane noćne majmune, znanstvenici Merzenicheva laboratorija iste su godine zabilježili da primjena taktilnih podražaja prstiju mijenja mape površine šake u somatosenzornom korteksu - što je bilo laboratorijska inačica stvarnih promjena koje je Taub sa svojim suradnicima opazio u gudača. Usprkos tako dramatičnim rezultatima, Merzenich ni devedesetih godina dvadesetoga stoljeća nije uspio uvjeriti mnoge neuroznanstvenike. Xiaoqin Wang, tada diplomirani student Sveučilišta John Hopkins, odrađivao je poslijediplomski studij u Merzenichevu laboratoriju, ali tu zamisao nije otkrio svojemu mentoru. »Njegovi su kolege bili vrlo skeptični prema Mikeovu radu«, prisjeća se Wang. No, on se, unatoč tome pridružio Merzenichu i počeo istraživati hoće li drugi, nekirurški, isključivo bihevioralni postupak izazvati promjene u mozgu životinje. Merzenich i Kaas dokazali su da oštećenja izazivaju reorganizaciju korteksa. No, »Mikeov najvažniji doprinos bila je tvrdnja da reorganizacija korteksa nije izazvana isključivo oštećenjima«, kaže Wang. »On je jasno uvidio da se korteks prilagođuje svojoj okolini i da odgovara na promjene u toj okolini - uključujući i bihevioralnu okolinu.« Wang je majmune poučavao zadatku koji će napokon rasvijetliti što je pošlo po zlu u mozgovima ljudi poput Laure Silverman i drugih žrtava fokalne distonije šaka. Majmuni su jednu ruku stavljali na anatomski držak s dvije male metalne pločice. Jedna pločica, postavljena okomito na vrhove prstiju, istodobno je stimulirala vrhove drugog, trećeg i četvrtog prsta. Druga pločica stimulirala je ista tri prsta tik iznad zglobova. Da bi osigurali usredotočenost majmuna na izmjenjivanje podražaja (kao što smo već ustanovili, pozornost je preduvjet moždanih promjena uvjetovanih
uporabom), znanstvenici su nagrađivali odgovor životinja na dva uzastopna podražaja jedne ili druge pločice. Majmuni su iz dana u dan prolazili bihevioralno poučavanje od otprilike 500 pokušaja, šest, a katkad i sedam dana u tjednu. »U svibnju [1991. godine] trebao sam otići na Hopkins povodom promocije, ali sam izostao zbog toga što sam poučavao majmune«, prisjeća se Wang. »Nisam mogao ostaviti napola obavljen posao.« Nakon četiri do šest tjedana poučavanja majmuna, Wang je mapirao njihove mozgove. Da bi načinio mapu visoke rezolucije, mikroelektrode je postavio na 300 točaka u somatosenzornom [185] korteksu, udaljene tek nekoliko mikrometara. Na taj je način želio ustanoviti koji se skupovi neurona aktiviraju uslijed laganog dodirivanja prsta. Budući da i majmunski i ljudski prsti podražaje u pravilu osjećaju zasebno (prste ne pokrećemo kao da su jedan, osim ako ne mašemo malom djetetu u znak pozdrava), očekivalo se da će intenzivni, istodobni ulazni impulsi u prstima majmuna izazvati promjene u mozgu. To se i dogodilo. »Pojedini prsti više nisu diferencirani«, kaže Wang. Uobičajena razdvojenost prstiju u primarnom somatosenzornom korteksu »potpuno je nestala«. Kod životinja iz kontrolne skupine, čiji su prsti zasebno podražavani, svaki je prst imao jasnu reprezentaciju u mozgu. Ali, ako su prsti bili istodobno podraživani, njihove su se reprezentacije stopile, baš kao što se dogodilo i Lauri Silverman: jedno područje somatosenzornog korteksa odgovaralo je na dodir dva ili čak tri prsta. Istodobno podraživanje, metalnim pločicama u laboratoriju ili prečestim andante pokretima, zavara primarni somatosenzorni korteks mozga i uvjeri ga da su pojedinačni vrhovi prstiju dio jedne cjeline. To je otkriće uvjerljivo potkrijepilo Merzenicheve nalaze od prije gotovo jednog desetljeća: povezivanje prstiju u cilju stvaranja sindaktilije poništava zasebne reprezentacije prstiju, a razdvajanje prstiju, koji su dugo bili spojeni, dovodi do razdvajanja spojenih reprezentacija u somatosenzornom korteksu. Sve to proizlazi iz temeljnog Hebbovog načela: istodobno aktiviranje dovodi do povezivanja. Doima se da naš mozak čuva tragove prostornog pamćenja trenutka primanja impulsa te da na temelju vremenske podudarnosti stvara i održava svoje reprezentacije tijela. *** Prisjetit ćete se da je motorički korteks uređen poput malog homunkulusa. No, taj raspored nije nepromjenjiv. Mapa motoričkog korteksa mijenja se iz dana u dan, pa čak i iz pokreta u pokret, te odražava
vrstu pokreta kojima upravlja. Složeni pokreti proizlaze iz izlaznih signala motoričkog korteksa koji jačaju određene sinapse te oslabljuju druge i tako dovode do trajnih promjena u sinaptičkoj snazi, a posljedice su ono što nazivamo motoričkim vještinama. Svladavanje vožnje bicikla vjerojatno nije moguće samo zbog onoga što nazivamo mišićnim pamćenjem, već i zbog pamćenja motoričkog korteksa. Alvaro Pascual-Leone je 1995. godine, nakon pokusa s Brailleovim pismom, obavio pokus kojemu, po mojem mišljenju, nije [186] pružena zaslužena pozornost. To skromno istraživanje povezuje pokuse izvedene na ljudima i majmunima, kojima je dokazano da promjene ulaznih osjetilnih signala mijenjaju mozak, i moje otkriće da pacijenti s opsesivnokompulzivnim poremećajem mogu promijeniti svoj mozak mijenjajući način razmišljanja o vlastitim mislima. Jedna skupina Pascual-Leoneovih dobrovoljaca izvodila je klavirsku vježbu s pet prstiju, a pripadnici kontrolne skupine samo su razmišljali o izvođenju te vježbe. Oni su bili usredotočeni na pokrete svakoga pojedinog prsta i tako su zapravo, notu po notu, mentalno svirali to jednostavno djelo. Stvarno fizičko vježbanje izazvalo je promjene u motoričkim korteksima dobrovoljaca, što se i očekivalo. No, jednako je djelovalo i mentalno uvježbavanje, a promjene su bile jednake promjenama izazvanim stvarnim vježbanjem. Motorički se krugovi aktiviraju i tijekom mentalnog zamišljanja. Kao i stvarni, fizički pokreti, zamišljeni pokreti izazivaju sinaptičke promjene na kortikalnoj razini. Čak i razmišljanje o pokretu izazivalo je promjene mozga jednake onima koje izaziva stvaran pokret. To su bili začeci revolucije na području razumijevanja uzroka poremećaja kao što su fokalna distonija šake, disleksija i cerebralna paraliza. Merzenich je čvrsto vjerovao da je naglasak u protekla dva desetljeća - pri kojemu su se neurološke bolesti (napose razvojne anomalije) primarno pripisivale molekularnim, genetskim ili tjelesnim nedostacima - bio potpuno promašen. Pretpostavljao je da urođena sposobnost za promjenu - neuroplastičnost - mozak čini podložnim takvim poremećajima. Ako je to točno, ustrajao je Merzenich, točno je i obratno: ako neuroplastičnost otvara vrata poremećajima, tada je možemo primijeniti i za njihovo ispravljanje - jednako kao što je primijenjena za ispravljanje »pogrešaka« prouzročenih »mini moždanim udarom« majmuna koji su uzimali kuglice hrane. Jednako kao što je nekoliko stotina pokušaja uzimanja kuglica urodilo promjenama u mozgu koje su podupirale novostečenu vještinu, tako bi i nekoliko stotina »pokušaja« u
obliku slušanja nepravilnog izgovaranja jezika ili opetovanog sviranja istih nota, moglo dovesti do promjena u čovjekovu mozgu, a možda i do novih poremećaja. Promjene mozga u pozadini tih poremećaja mogu biti toliko teške da je Merzenich osmislio izraz kojim je nastojao izraziti njihovu težinu: reprezentacijska katastrofa uvjetovana učenjem, kako ih je predstavio na znanstvenom skupu potkraj jeseni 2000. godine. [187] Ako su povećanje kortikalne reprezentacije aktivne ruke gudača te jačanje motoričkih krugova u mozgovima ljudi (i laboratorijskih životinja) koji svladavaju određenu motoričku vještinu, pozitivna strana kortikalne reorganizacije uvjetovane uporabom, tada je fokalna distonija šake njezino naličje. Zapravo, Laurini liječnici nisu bili daleko od istine kad su rekli da je njezina bolest »u glavi«. »Glazbenik gubi sposobnost upravljanja jednim ili više prstiju jedne ruke, što većinom znači završetak njegove profesionalne karijere«, kaže Taub. Pijanist ili daktilograf gube sposobnost brzih susljednih pokreta dva (većinom susjedna) prsta: primjerice, s podizanjem kažiprsta automatski se podiže i srednji prst. »Posrijedi je stapanje reprezentacija prstiju distonične ruke«, kaže Taub. »Smatramo da je to vezano za istodobno podraživanje prstiju, tipično za intenzivno sviranje brzih prijelaza.« Merzenicheva je skupina već 1990. godine, temeljem rezultata pokusa provedenih na majmunima, pretpostavila da fokalna distonija šake odražava plastičnost mozga. Početkom devedesetih Merzenich se povezao s Nancy Byl, voditeljicom poslijediplomskog programa fizikalne terapije na UCSF-u, u cilju istraživanja pri kojemu su kod dva noćna majmuna simulirali pisarski grč tako što su ih poučavali hvatati držak koji se opetovano širio i sužavao te im svaki put pomicao prste za otprilike pola centimetra, do 3000 puta tijekom dnevne seanse u trajanju od jednoga ili dva sata. Da bi majmuni ostali usredotočeni na zadatak, Bylova ih je za držanje drška nagrađivala kuglicama hrane. Nakon tri mjeseca kod jednog majmuna, i nakon šest mjeseci kod drugog majmuna, životinje više nisu bile sposobne pojedinačno pomicati prste. Receptivna polja osjetilnih neurona prstiju povećala su se deset ili dvadeset puta te zauzela kortikalna područja više prstiju. »Brzi, opetovani, vrlo stereotipni pokreti primijenjeni u kontekstu učenja mogu znatno narušiti kortikalne reprezentacije osjetilnih informacija koje upravljaju finim pokretima ruke«, rekla je Bylova prilikom skupa Društva za neuroznanost 1999. godine. »Gotovo simultani, istodobni, opetovani ulazni impulsi s kože, mišića, zglobova i tetiva šake mogu prouzročiti gubitak sposobnosti (primarnog osjetilnog korteksa u mozgu) razlikovanja podražaja primljenih iz različitih dijelova šake.« Pacijent s fokalnom distonijom šake može
dodir vrha jednoga prsta osjećati kao dodir drugog prsta. Zbog toga bi mogao nailaziti na teškoće pri razlikovanju [188] predmeta putem osjetila opipa. Vađenje ključeva s dna torbe može postati neizvedivo. Ako fokalna distonija šake proizlazi iz opetovanih, simultanih osjetilnih impulsa iz nekoliko prstiju na koje je pacijent potpuno usredotočen, tada je pristup liječenju sasvim logičan. Merzenich je smatrao da rješavanje toga problema »zahtijeva re-diferencijaciju... tih kortikalnih reprezentacija« putem opetovanih, nesimultanih pokreta na koje će pacijent biti potpuno usredotočen. Stoga su Bylova i njezini kolege početkom 1999. godine započeli neopsežno istraživanje utemeljeno na toj pretpostavci, očekujući da će pacijenti s fokalnom distonijom šake remapirati vlastite somatosenzorne kortekse. Pacijenti su obavljali zadatke koji su zahtijevali precizno osjetilno razabiranje, kao što je čitanje Brailleova pisma ili igranje domina s povezom na očima, te su pritom bili usredotočeni na taj zadatak poput laserske zrake. Bylova ih je potaknula na mentalno zamišljanje primjene oboljele ruke i prstiju; jednako kao što je Pascual-Leone ustanovio da mentalno vježbanje sviranja klavira izaziva promjene mozga jednake onima koje se događaju uslijed stvarnog dodirivanja bjelokosnih tipki, tako bi i pacijenti s fokalnom distonijom šake mogli razdvojiti spojene reprezentacije prstiju zamišljajući kako ih pojedinačno pomiču. No, bilo bi pogrešno omalovažiti izazov takve terapije. Merzenicheva otkrića navodila su na zaključak da je laboratorijskim životinjama potrebno između 10.000 i 100.000 ponavljanja da bi poništili prvotnu reprezentaciju određenog dijela tijela; Bylova je stoga pretpostavila da je i ljudima potreban sličan broj ponavljanja terapeutske vježbe da bi uspostavili normalnu reprezentaciju. Prvi su nalazi ohrabrivali. Godine 2000. zabilježila je 85 do 98 posto poboljšanja finih motoričkih vještina tri glazbenika s fokalnom distonijom šake, nakon što su sudjelovali u njezinom »programu senzorimotoričkog preustroja«. Dva od tri glazbenika ponovno su počela nastupati. Implikacije? Poremećene kortikalne reprezentacije moguće je ispraviti barem kod nekih pacijenata s fokalnom distonijom šake. Nakon što je Taubov i Elbertov tim u Njemačkoj potvrdio da su somatosenzorne reprezentacije oboljelih prstiju spojene, 1998. godine razvili su terapiju utemeljenu na tom otkriću. Da bi osmislio primjerenu terapiju, diplomirani student Victor Candia primijenio je Taubov pristup izazivanja pokreta sputavanjem te sputao jedan ili više prstiju koju su bili manje pogođeni distonijom. [189] Istraživači su okupili profesionalne
glazbenike s fokalnom distonijom šake: pet pijanista (četiri solista i jednoga komornog glazbenika) i dva gitarista. Usprkos bolesti, pet glazbenika i dalje je nastupalo, a neki su distoniju prikrivali atipičnim radom prstiju pri kojemu su izbjegavali distoničan prst. Taub i njegovi kolege smatrali su da se njihovo stanje može popraviti. Stoga su znanstvenici sputali jedan ili više zdravih, manje distoničnih prstiju. Glazbenik je potom, pod nadzorom terapeuta, distoničnim prstom izvodio ciljane vježbe, sat i pol do dva i pol sata dnevno, osam dana za redom, a potom je kod kuće nastavio vježbati sat ili više dnevno. Vježbe su se sastojale od sekvencijalnih pokreta dva ili tri prsta, uključujući i distoničan prst, nakon čega je slijedio kratak odmor, a potom ponovno vježbanje. Ako je, primjerice, distoničan bio prstenjak, a mah je prst zamjenjivao onesposobljenog susjeda, istraživači su sputah mah prst, a pacijent je vježbao redoslijedom: kažiprst-srednji prst-prstenjak-srednji prst-kažiprst. Jednostavno rečeno, pojedinačno podražavanje mozgu govori da je prstenjak zaseban entitet odvojen od svojih susjeda. Svih pet pijanista uspješno je izliječeno, iako se bolest ponovno pojavila kod onoga koji nije nastavio s vježbanjem. Dvojica su nastavila nastupati bez pribjegavanja trikovima kojima su se prije služili. Četiri od sedam glazbenika sviralo je jednako dobro kao i prije distonije. »Pretpostavili smo da smo na taj način razdvojili spojene reprezentacije tri, a katkad i četiri prsta«, kaže Taub. Plastičnost motoričkog korteksa mogla bi čak biti i u pozadini nečega tako uobičajenog, nimalo osobitog i naizgled neizbježnog kao što je oprezan hod svojstven mnogim starijim ljudima. Rizik pada s godinama je sve veći, pa se mnogi pri hodu sve više ograničavaju. Stari se ljudi ukoče u uspravnom ili pogrbljenom položaju, koraci su im sve kraći, a ritam hoda polaganiji. Zbog toga sve manje »uvježbavaju« siguran korak - što je prilično nepovoljno. Budući da više ne hodaju normalno, već »pretjerano uvježbavaju« ukočen korak i povlačenje stopala, motorička reprezentacija ujednačenih pokreta slabi, jednako kao i u majmuna koji prestaju uzimati male kuglice hrane iz uskih posudica. Posljedica: u svojim mozgovima utabamo način hoda starih ljudi i naposljetku gubimo sposobnost hodati kao prije. To je naličje živčanih puteva utabanih u našim mozgovima na početku života. No, postoji i pozitivna strana: potpuno je opravdano vjerovati da uvježbavanje normalnih pokreta, uz [190] pažljivo usmjerene vježbe, može pomoći spriječiti, ili čak ispraviti, maladaptivne promjene. Tinitus, ili zujanje u ušima, karakterizira opažanje zvučnih signala bez ikakvih unutarnjih ili vanjskih izvora zvuka. Procjenjuje se da pogađa
35 posto populacije u određenom trenutku života. Kod otprilike jedan posto pacijenata stanje je toliko teško, i toliko ih izluđuje, da ih ometa u svakodnevnom životu. Izvor toga problema stoljećima je bio zagonetka: polovica istraživača zainteresiranih za tinitus smatralo je da u tome sudjeluje središnji živčani sustav, a druga se polovica s tim nije slagala. Taub i Thomas Elbert nedvojbeno su pripadali drugom taboru jer su pretpostavljali da tinitus odražava kortikalnu reorganizaciju izazvanu povećanjem ulaznih osjetilnih impulsa. Taub i Elbert ponovno su se udružili, ovaj put s Wernerom Muhlnickelom, diplomiranim studentom. Usporedili su deset osoba s tinitusom (u rasponu od 2000 do 8000 Hz) s petnaest osoba bez tinitusa. Zdravi ispitanici slušali su četiri niza čistih tonova od 1000, 2000, 4000 i 8000 Hz. Ispitanici s tinitusom slušali su zvukove koji su odgovarali frekvenciji njihova tinitusa (utvrđenoj tako što su ispitanici pomicali kursor na zaslonu računala te na taj način mijenjali ton zvuka sve dok nisu dosegli onaj koji su uvijek slušali), a tada tri standardna zvuka (većinom od 1000, 2000 i 8000 Hz). Frekvencije zvuka u slušnom su korteksu u pravilu predstavljene u skladu s logaritamskom ljestvicom: najniže su frekvencije blizu površine mozga, a više su frekvencije predstavljene u njegovoj unutrašnjosti. No, znanstvenici su 1998. godine objavili otkriće da tinitus kod svojih žrtava zauzima susjedna područja. »Tonotopska mapa nije bila normalna samo na toj frekvenciji, gdje je opažena velika distorzija budući da je zvuku tinitusa pripadalo veće područje«, kaže Taub. »Ne samo što se dogodila kortikalna reorganizacija, već je i intenzitet tinitusa povezan s opsegom kortikalne reorganizacije.« Pojačani ulazni osjetilni impulsi određene frekvencije očito su prouzročili reorganizaciju slušnog korteksa uvjetovanu uporabom. To nas upućuje prema terapiji nekoć neizlječivog sindroma: ako bi pacijent slušao i razabirao akustične podražaje koji su frekvencijom blizu zvuku tinitusa, na taj bi način mogao potaknuti kortikalnu reorganizaciju frekvencija nevezanih za tinitus u kortikalnu reprezentaciju zvuka tinitusa. To bi trebalo smanjiti reprezentaciju tinitusa i ublažiti osjećaj neprestanog slušanja toga zvuka. [191] Na ovom bismo mjestu mogli zastati i ustanoviti što neuroplastičnost nije: tek neobičan naziv za učenje i stvaranje pamćenja. Ta nerijetka kritika oduševljenja neuroplastičnošću odrasloga mozga podsjeća na staru šalu o tome kako se nove zamisli isprva odbacuju kao pogrešne, a kad ih se napokon prihvati, odbacuju se kao nevažne. U slučaju neuroplastičnosti kritika glasi otprilike ovako: zamisao da se odrastao mozak na neki način može preumrežiti te da to preumrežavanje mijenja naš način obrade informacija nije ništa drugo doli truizam. Ako
pod neuroplastičnošću podrazumijevamo sposobnost mozga za stvaranje novih sinapsi, tada je ta tvrdnja točna: otkriće molekularne osnove pamćenja dokazuje da mozak neprestano prolazi fizičke promjene. No, neuroplastičnost o kojoj govorim proteže se dalje od stvaranja ove ili nestajanja one sinapse. Neuroplastičnost se odnosi na sveobuhvatno remapiranje živčanog područja. Odnosi se na područja motoričkog korteksa mozga koja, nakon uvježbavanja, upravljaju pokretima lakta i ramena putem neurona koji upravljaju pokretima desne šake. Odnosi se na ono što se događa kad područje somatosenzornog korteksa koje je, primjerice, registriralo dodire lijeve ruke, zauzme dio korteksa koji registrira lagane dodire brade. Odnosi se na vidni korteks reprogramiran za primanje i obradu taktilnih signala. Posrijedi je živčana inačica širenja prigradskih područja: područje koje je nekoć služilo jednoj svrsi, dodjeljuje se drugoj. Kortikalna reorganizacija uvjetovana uporabom, kaže Taub, »obuhvaća promjene koje se razlikuju od pukog učenja i pamćenja. Umjesto pukog jačanja sinaptičke snage na određenim spojevima, što se smatra temeljem učenja, neki nepoznati mehanizam izaziva sveobuhvatnu topografsku reorganizaciju.« No, to nije sve: na raspolaganju su nam dokazi da je mozak cijeloga života sposoban za promjene, ne samo kao odgovor na vanjske podražaje, već čak i uslijed usmjerenog mentalnog napora. Ukratko, očito je da je mozak sposoban ispraviti vlastite nedostatke i razviti vlastite sposobnosti. Postojanje i važnost plastičnosti mozga više nisu upitni. »Neka od najvažnijih otkrića iz nedavne povijesti neuroznanosti odnose se na sposobnost... cerebralnog korteksa da se reorganizira uslijed slabljenja ili jačanja aferentnih signala«, izjavio je 2000. godine Edward Jones sa Sveučilišta Kalifornije, Davis, Centra za neuroznanost. Što smo naučili iz brojnih pokusa pri kojima su smanjeni aferentni impulsi u mozak? Kortikalne reprezentacije [192] nisu nepromjenjive; štoviše, dinamične su i neprestano se mijenjaju pod utjecajem života kojim živimo. Naši mozgovi dodjeljuju prostor onim dijelovima tijela koje koristimo u aktivnostima u koje se najčešće upuštamo - palcu ovisnika o videoigrama ili kažiprstu osobe koja čita Brailleovo pismo. No, iako iskustvo oblikuje mozak, pozornost je presudno važan čimbenik. »Pasivne vježbe praćene slabom ili nikakvom pozornošću imaju ograničenu moć izazivanja« neuroplastičnosti, zaključili su Merzenich i Jenkins. »Plastične promjene reprezentacija u mozgu događaju se samo ako se ponašanjima posveti osobita pozornost.« I u tome je ključ. Fizičke promjene mozga ovise o mentalnom stanju uma -
stanju koje nazivamo pozornošću. Pozornost je važna. Nije važna samo zbog veličine moždane reprezentacije ovog ili onog dijela površine tijela, ovog ili onog mišića. Važna je i zbog dinamične strukture samih moždanih krugova i sposobnosti mozga za preoblikovanje.To će biti sljedeći cilj neuroplastičnosti: iskorištavanje preobražajne moći uma za preoblikovanje mozga. [193]
Sedmo poglavlje PREUSTROJ MREŽE Um je zasebno mjesto pa u sebi može od pakla načiniti raj. John Milton, Izgubljeni raj U prethodna dva poglavlja razmotrili smo sposobnost mozga za promjenu vlastitih organizacijskih zakona - ili, stručnije rečeno, očitovanje neuroplastičnosti koje neuroznanstvenici nazivaju kortikalnim remapiranjem. Ustanovili smo kako određeno područje somatosenzornog korteksa koje je nekoć obrađivalo osjete iz ruke može biti preustrojeno za obradu impulsa iz lica; kako vidni korteks može prestati »gledati« i početi »slušati«; kako motorički korteks može preurediti svoje neuronsko područje tako da se prošire područja koja upravljaju najkorištenijim prstima, baš kao što grad proširi dječje igralište ako se dogodi nagli porast nataliteta. Plastičnost mozga u svim tim slučajevima slijedi nakon pojačanja ili slabljenja ulaznih osjetilnih impulsa: pojačanje, kao u slučaju violinista kod kojega su aktivni prsti koji dodiruju žice, dovodi do širenja kortikalnog prostora posvećenog pokretima tih prstiju, dok slabljenje ulaznih osjetilnih impulsa, kao u slučaju amputacije, dovodi do smanjenja odgovarajućeg kortikalnog područja. No, postoji još jedan aspekt neuroplastičnosti. Umjesto pukog širenja ili smanjenja područja mozga dodijeljenih određenim funkcijama, taj oblik neuroplastičnosti mijenja krugove unutar određenog područja, a ne proizlazi iz količine ulaznih osjetilnih impulsa, već iz promjene njihove kvalitete. Do sredine devedesetih godina, Michael Merzenich i njegov tim s UCSF-a za sobom su imali dva desetljeća istraživanja na životinjama. Uza sva istraživanja promjena somatosenzornog korteksa pod utjecajem promjena razina osjetilnih podražaja, dokazali [194] su da i slušni impulsi mogu promijeniti mozak: ustanovili su da promjena zvučnog impulsa može fizički promijeniti slušni korteks majmunova mozga, a time i brzinu kojom mozak obraduje zvukove. Istraživači su posumnjali da vrijedi i suprotno: mozak koji nije sposoban obrađivati brzo proizvedene zvukove, odnosno, koji nije sposoban razabrati razlike između riječi kao što su gee i key ili zip i sip, vjerojatno je drugačiji - fizički drugačiji - od mozga koji posjeduje tu sposobnost. Na drugom kraju zemlje, na Sveučilištu Rutgers u New
Jerseyju, Paula Tallal i Steve Miller proučavali su djecu sa specifičnim jezičnim teškoćama (SLI). Posrijedi su djeca normalne inteligencije koja nailaze na velike poteškoće pri čitanju, pisanju i čak razumijevanju izgovorenoga. Vjerojatno najpoznatiji oblik specifičnih jezičnih teškoća jest disleksija koja, prema procjenama, pogađa 5 do 17 posto stanovništva Sjedinjenih Američkih Država. Kad je Tallalova početkom sedamdesetih godina dvadesetoga stoljeća počela proučavati disleksiju, većina prosvjetnih radnika taj je poremećaj pripisivala nedostacima u procesu obrade vidnih impulsa. Prema starom stereotipu (koji se danas opovrgava), disleksičar zamjenjuje p i q te b i d. Tallalova se s tim nije slagala. Pretpostavila je da disleksija ne odražava problem s prepoznavanjem izgleda slova i riječi, već s obradom određenih izgovorenih zvukova brzih. Njezina je pretpostavka bila suprotna intuiciji - naposljetku, kod većine disleksičara nisu opažene govorne mane - ali se ispostavilo da je bila točna. Disleksija u velikom broju slučajeva doista proizlazi iz pogrešaka u fonološkoj obradi. Disleksičar stoga nailazi na teškoće pri rastavljanju riječi na sastavne zvukove, a osobito ih muče fonemi (najmanje jedinice govora) kao što su zvukovi b, p, d i g, koji prsnu s usana i nestanu u tek nekoliko tisućinki sekunde. Doima se da slušni korteks takvih disleksičara više nije sposoban razabirati tijesno povezane zvukove jednako kao što ni 35-milimetarski fotoaparat na Zemlji ne može razabrati kratere i uzvisine na Mjesecu. Oni doslovce ne čuju te staccato zvukove. Kako je to moguće? Rad Patricije Kuhl, o kojem je bilo riječi u trećem poglavlju, otkriva kako se mala djeca, u normalnim okolnostima, navikavaju na zvukove materinjeg jezika: pojedini skupovi neurona u slušnom korteksu predstavljaju foneme koje dijete svakodnevno sluša. No, razmislimo što bi se dogodilo kad bi se ti ulazni impulsi na neki način pobrkali, ako mozak nikada nije ispravno razabrao određeni fonem. Jedan mogući ishod bio bi izostanak [195] dodjeljivanja neurona određenim fonemima. Disleksičar zbog toga ne bi bio sposoban razabirati određene foneme jednako kao što ni većina Japanaca nije sposobna razlučiti l od r. Budući da svladavanje čitanja podrazumijeva povezivanje pisanih riječi s izgovorenima - primjerice, učenja da pisana riječ MAČKA potpuno odgovara zvuku mačka - izostanak jasnih kortikalnih reprezentacija govora dovodi do poremećaja u sposobnosti čitanja. Merzenich je znao za hipotezu Patricije Tallal. Stoga su prigodom znanstvenog skupa u Santa Feu raspravljali o njezinoj pretpostavci da neka
djeca nisu sposobna čuti brze zvukove te da iz tog problema proizlaze njihove govorne mane i teškoće s čitanjem. Gotovo se moglo vidjeti kako je u Merzenichevoj glavi zasvijetlila žaruljica: Tallalovoj je rekao kako je njegova istraživanja plastičnosti mozgova majmuna moguće povezati s njezinim zamislima o disleksiji. Pitao se bi li se sposobnost čitanja u disleksičara mogla poboljšati ako bi se poboljšala njihova sposobnost obrade brzih fonema? I bi li se to moglo postići primjenom moći neuroplastičnosti? Budući da su prsti njegovih majmuna postali osjetljiviji uslijed rukovanja sitnim predmetima, Merzenich je smatrao da bi i disleksičari, putem opetovanog izlaganja slušnim podražajima, mogli postati osjetljiviji na foneme. No, ti bi podražaji trebali biti akustički modificirani: ako disleksija proizlazi iz činjenice da u slušnom korteksu nisu nastala područja za praskave, staccato foneme, potrebno je uspostaviti krugove koji nedostaju. Valjalo bi ih stvoriti putem opetovanog izlaganja djeteta umjetno produženim fonemima kako ne bi bili tako odsječeni, već bi se u slušnom sustavu zadržali djelić sekunde duže - dovoljno da izazovu kortikalnu reakciju. U međuvremenu su Tallalovu posjetili predstavnici Zaklade Charles A. Dana, koju je industrialist David Mahoney udaljavao od njezine prvotne misije edukacije i usmjeravao je neuroznanosti. Ali, ne bilo kojem obliku neuroznanosti. Inkrementalna znanost stoji sasvim dobro, rekao je Mahoney Tallalovoj, a njega je zanimala znanost koja otkriva, znanost koja prihvaća rizike - istraživanja koja opovrgavaju paradigme i omogućuju nam da svijet i sebe opazimo u novom svjetlu. »Stavi ruku u vatru!« potaknuo ju je. Rezultat je bio početak programa istraživanja neuroloških mehanizama u pozadini čitanja te disfunkcija tih mehanizama koje bi mogle objasniti poteškoće s čitanjem. Rutgers i UCSF surađivat će [196] u istraživanju kojemu je cilj ustvrditi mogu li pomno oblikovani zvukovi izazvati promjene u čovjekovu slušnom korteksu. U siječnju 1994. godine, Merzenich, Bill Jenkins, Christoph Schreiner (student na poslijediplomskom studiju) i Xiaoqin Wang otputovali su na istok, pa su Tallalova i njezini suradnici Kalifornijcima u dva dana rekli »sve što su znali o djeci sa specifičnim jezičnim teškoćama«, prisjeća se Jenkins. »Sjedili smo i slušali, a ja sam negdje napola bubnuo: 'Doima se da ta djeca imaju problem maskiranja unatrag' nedostatak pri obradi slušnih informacija. To nam je pružilo uvid u mogućnost osmišljanja načina za poučavanje mozga pravilnoj obradi zvukova.« Dva mjeseca poslije, Zaklada Dana dodijelila im je trogodišnju
stipendiju od 2,3 milijuna dolara. Timovi UCSF-a i Rutgersa dali su se na posao pronalaženja odgovora na pitanje je li nedostatak u procesu obrade fonema doista uzrok disleksije i može li plastičnost slušnog korteksa biti temelj rješavanja toga problema. Započeli su s pretpostavkom da djeca sa specifičnim jezičnim teškoćama oblikuju svoje slušne kortekse na temelju manjkavih ulaznih impulsa. Zvukove govora djeca primaju u odsječcima od trećine do petine sekunde - razdoblje tako dugo da obuhvaća dužinu slogova, a ne fonema pa zbog toga nisu sposobna jasno razabrati slogove. To je kao da pokušavate vidjeti oružje koje vojska nosi, ako vaš špijunski fotoaparat ne razabire ništa manje od tenka. Jednako je i s takvim abnormalnim »odsječcima signala«: mozgovi te djece doslovce ne čuju kratke foneme. Primjerice, ba počinje s b i u samo 40 milisekundi prelazi u aaaa. To je problem za mozgove koji nisu sposobni opaziti prijelaze kraće od 200 milisekundi. Suprotno tome, prijelaz s mmm u all u riječi mall traje otprilike 300 milisekundi. Djeca sa specifičnim jezičnim teškoćama savršeno dobro čuju mall, ali ba često poistovjećuju s da jer zapravo čuju tek samoglasnik. Nedvojbeno je da su razlozi toj anomaliji u obradi zvukova brojni, uključujući i zastoje u razvoju, no, glavni sumnjivci su infekcije srednjeg uha uslijed kojih se zvukovi prigušuju. Pretpostavlja se da se ti nedostaci u primanju akustičnih signala pojavljuju u prvoj godini života i ostavljaju duboke posljedice. Djeca s takvim poteškoćama do druge ili treće godine zaostaju za svojim vršnjacima po pitanju govora i razumijevanja govora. Mnoga kasnije nisu sposobna povezati slova pisanoga govora sa zvucima koji odgovaraju tim slovima. Ako ba zvuči kao da, teško je naučiti čitati fonetski. [197] Ako su jezične teškoće posljedica anomalija u učenju slušnog korteksa, tada se sljedeće pitanje nameće samo po sebi: je li te nedostatke moguće i ispraviti učenjem? Da bi pronašli odgovor na to pitanje, istraživači s Rutgersa okupili su dvanaestero djece sa specifičnim jezičnim teškoćama i odredili tijek pokusa; istraživači s UCSF-a osmislili su akustične signale, u obliku rastegnutog govora kojima je svrha bila poticanje preustroja slušnog korteksa djece. No, Mike Merzenich je od samoga početka bio zabrinut. Slušna se mapa oblikuje na početku života, a djeca su do druge godine čula otprilike 10 do 20 milijima riječi - riječi koje su, ako je hipoteza o anomalijama u obradi fonema bila točna, zvučale pogrešno. Znao je da se kortikalne reprezentacije održavaju uslijed iskustva, a ta su djeca iskustvo doživljavala kad god su pogrešno čula izgovorene riječi. »Kako ćemo to
ispraviti?« pitao se. I, što je još gore, iako će djeca u laboratoriju slušati modificirani govor, preostali dio vremena slušat će i pogrešno čuti uobičajeni govor članova obitelji i prijatelja. Merzenich se plašio da će to utvrditi pogrešno fonemsko mapiranje koje je bilo uzrok jezičnih teškoća te djece. Ako se izuzme izolacija, taj se nepovoljan element nije mogao izbjeći: istraživači će jednostavno morati dati sve od sebe kako bi stvorili ispravne fonemske reprezentacije u mozgovima te djece, usprkos suprotnim ulaznim informacijama. Igrom slučaja, Merzenichu se potkraj devedesetih, nakon diplomiranja na Sveučilištu John Hopkins, pridružio Xiaoqin Wang, koji je proučavao slušni sustav. Iako ga je čitanje knjige o mozgu namamilo u neuroznanost, Wangova prva ljubav bila je obrada informacija: magistrirao je informatiku i elektrotehniku. To mu je iskustvo pružilo znanje o obradi signala koje je Pauli Tallal i Merzenichu bilo potrebno za stvaranje vrpci modificiranoga govora kojima su se nadali ispraviti pogrešne fonemske reprezentacije u mozgovima djece sa specifičnim jezičnim teškoćama. Wang nije bio spreman upustiti se u taj projekt jer je bio potpuno zaokupljen pokusima s kortikalnim remapiranjem reprezentacija šake u mozgovima majmuna. »Ali, Mikea jednostavno ne možete odbiti«, prisjeća se. »Stoga smo prihvatili zamisao Paule Tallal da će djeca čuti brze foneme ako ih usporimo. Uspio sam usporiti govor bez promjena njegova tona ili drugih značajki. I dalje je zvučao kao govorni engleski, ali su brzi fonemi bili razvučeni.« Računalni je program produljivao vrijeme između, primjerice, b i aaa, te mijenjao naglasak na slogovima. Ljudima s normalnom obradom [198] slušnih impulsa to je zvučalo poput vikanja pod vodom. No, znanstvenici su se nadali da će djeci sa specifičnim jezičnim teškoćama to zvučati kao boa - zvuk koji do tada još nisu razgovijetno čuli. Kada je Tallalova čula što je Wang učinio, toliko se zabrinula da će djeci biti beskrajno dosadno dok budu slušala beskonačno ponavljanje riječi i fonema, da je odjurila po zalihu grickalica. Zaključila je da će njezin tim doista morati podmititi - ovaj, motivirati - djecu da se pridržavaju programa. I tako je u ljeto 1994. godine s radom započeo Tabor Rutgers. Bilo je to malo istraživanje s velikim ciljem: ustvrditi može li dugotrajna izloženost akustički modificiranim fonemirna promijeniti kortikalnu reprezentaciju jezika djeteta sa specifičnim jezičnim poteškoćama i pomoći mu da ih prevlada. Znanstvenici su se smjelo nadali da će neurone u slušnom korteksu poučiti prepoznavanju fonema brzih poput svjetlosti.
Djeca školske dobi dolazila su svakoga radnog dana u osam sati ujutro i ostajala do jedanaest sati. Stavljala su slušalice na glavu, a njihovi su roditelji gledali iza jednostranih zrcala. Znanstvenici su ih pomoću vrpci govora obrađenih Wangovim programom poučavali slušanju, gramatici i slijeđenju uputa (što je za neke bilo novost jer mnoge upute do tada nisu shvaćali). Primjerice, program je neprestano ponavljao: »Pokaži dječaka koji trči za djevojčicom u crvenom«, kako bi utvrdio kortikalne reprezentacije fonema. Da bi razbili monotoniju, znanstvenici su djeci nudili slastice i lutke te im omogućavali učestale odmore - a jednom su čak izvodili i stoj na rukama. Steve Miller se prisjeća: »Svakoga smo dana tri sata samo slušali. Nismo mogli čak ni razgovarati s djecom: izvan laboratorija su slušala dovoljno normalnog govora, koji su čula pogrešno. Bilo je toliko dosadno da nas je Paula morala ohrabrivati i govoriti nam da prestanemo kukati. Za dobro obavljen posao nagrađivala nas je gestom palca usmjerenog prema gore, a mi smo joj odgovarali drugim prstom.« Osim što su u laboratoriju po tri sata slušala modificirani govor, djeca su kod kuće svakodnevno igrala računalne igrice koje su obuhvaćale obrađeni govor. Kako su djeca napredovala, znanstvenici su pomoću programa postupno skraćivali krajnje razvučene foneme, sve dok modificirani govor nije bio gotovo istovjetan uobičajenom govoru. Rezultati su zapanjili čak i znanstvenike. Nakon samo mjesec dana, sva su djeca po pitanju razumijevanja govora ostvarila napredak [199] koji se, u normalnim okolnostima, ostvaruje u dvije godine. Ta su djeca govor prvi put razumjela kao i druga djeca njihove dobi. »I tako smo s malom skupinom djece ostvarili sjajne rezultate«, kaže Steve Miller. »Ali, kad je Paula otišla na konferenciju na Havaje, ljudi su se okomili na nju, vrišteći da te rezultate ne smijemo javno obznaniti. Rekli su da nismo imali kontrolnu skupinu: kako smo mogli znati da jezično poboljšanje nije bilo tek posljedica individualne pozornosti koju su ta djeca primala, a ne nečega svojstvenog modificiranom govoru?« Merzenich je bio duboko uvrijeđen. Gorio je od želje da te rezultate otkrije ljudima koji će od njih imati koristi. Ali, pristao je šutjeti. »Dakako, s tih sedmero djece ostvarili smo sjajne rezultate«, kaže Bill Jenkins. »No, znali smo da u to nitko neće povjerovati. Znali smo da sve moramo ponoviti« da bismo dobili uvjerljivije podatke od većeg broja djece. To su i učinili. Sljedećega ljeta organizirali su Tabor Rutgers II. Dvadeset i dvoje djece u dobi od pet do devet godina, sa specifičnim
jezičnim teškoćama, dvadeset je dana igralo igrice sa CD-a, osmišljene tako da potaknu mozak na stvaranje nepostojećih fonoloških reprezentacija. Primjerice, u jednoj se igrici od djeteta tražilo da »pokaže ruku« kad su mu bile ponuđene sličice ruke i luke, ili da mišem klikne kada niz izgovorenih glasova g prekine glas k. Isprva je računalni glas otezao ciljane zvukove: rrrrruka. Primjerice, uobičajena razlika od 0,03 sekunde (30 milisekundi) između riječi dan i ban trajala je nekoliko puta duže. Doimalo se da modificirani govor potiče neurone na sve brže i sve točnije razabiranje zvukova. Kad bi dijete svladalo razliku između ba i pa, a početni fonem bio je rastegnut na 300 milisekundi, program bi prijelaz skratio na, recimo, 280 milisekundi. Cilj je bio poricanje slušnog korteksa na bržu obradu fonema. Osim toga, djeca su kući nosila vrpce s pričama kao što je Mačak u šeširu, snimljenih obrađenim govorom. Rezultati su ponovno bili zapanjujući: nakon nekoliko mjeseci i nakon dvadeset do četrdeset sati poučavanja, sva su djeca na testovima pokazala normalnu ili natprosječnu sposobnost razabiranja fonema. Ostvarili su jezični napredak koji se u normalnim okolnostima ostvaruje za dvije godine. Iako istraživanja nisu obuhvaćala snimanja mozga, doimalo se da je Fast ForWord (kako se program danas naziva) činio nešto revolucionarnije od običnog edukacijskog CD-a: poticao je preustroj mozga. U siječnju 1996. godine, timovi s Rutgersa i UCSF-a svoje su rezultate objavili u časopisu Science. Zaključili su da je modificirani [200] govor promijenio mozgove djece tako da su postala sposobna razlikovati foneme i ispravno ih povezivati s pisanim riječima. Jednako kao što je Greg Recanzone dokazao da se slušni korteks majmuna mijenja, a sposobnost razabiranja malih razlika u tonovima poboljšava ako se potpuno usredotoče na zadatak razlikovanja frekvencija, tako se i kod djece sa specifičnim jezičnim teškoćama, podvrgnute intenzivnom poučavanju razlikovanja akustički modificiranih fonema, vjerojatno dogodila kortikalna reorganizacija u području mozga koje obraduje slušne impulse. »Mozak se oblikuje temeljem primljenih signala«, kaže Paula Tallal. »Uvidjeli smo da smo uhvatili bika za rogove«, kaže Jenkins. Merzenich je strahovao da će, po objavljivanju rezultata, svi roditelji djece s jezičnim teškoćama željeti isto. I bio je u pravu. O njihovu su radu pisale novine i časopisi pa je za samo deset dana centralu u Rutgersu zagušilo oko 17.000 ljudi koji su preplavili telefonski i e-mail sustav u nastojanju da se dokopaju čudotvornog CD-a koji navodno pokorava disleksiju. Očajni su roditelji budili Merzenicha u dva ujutro (njegov telefonski broj bio je u
imeniku) i preklinjali ga da pomogne njihovoj djeci. Predstavnici ulagačke tvrtke E. M. Warburg, Pincus & Co. došli su u laboratorij Paule Tallal kako bi ustanovili postoje li temelji za unosan posao. Kolege znanstvenici bili su zgroženi. Neki su čak posumnjali da su timovi s Rutgersa i UCSF-a namjerno izazvali zanimanje medija, kao što je 1980. godine bio slučaj s navodnim otkrićem hladne fuzije. Član senata Rutgersa savjetovao im je kako bi mogli licencirati svoj CD, ali je Merzenich nekoć bio član tima koji je osmislio pužnički implantat za gluhe pa je bio uvjeren da licenciranjem znanstvenog otkrića znanstvenici »potpuno gube nadzor nad njim«. Merzenich i Bill Jenkins beskrajno su dugo raspravljali o toj dvojbi. »Ako licencu za taj program damo Broderbundu, Learning Company ili nekome drugome, plašili smo se da neće shvatiti njegovu znanstvenu složenost i da ga neće pravilno primjenjivati«, kaže Jenkins. »A da se to dogodilo, izgubili bismo sve mogućnosti. Željeli smo biti sigurni da će znanost biti primijenjena na odgovarajući način.« Stoga su Merzenich, Paula Tallal, Bill Jenkins, Steve Miller i suradnici iz poslovnog svijeta, mjesec dana nakon objavljivanja rezultata u časopisu Science, privatno prikupili dovoljno sredstava za pokretanje korporacije Scientific Learning, prve tvrtke posvećene zarađivanju na neuroplastičnosti. [201] Merzenich je kolegama rekao kako je pokretanje tvrtke jedini način da se dobrobiti neuroplastičnosti iz laboratorija prenesu u ruke - točnije, mozgove - onih kojima mogu pomoći. Ed Taub je jednom zgodom izrazio ogorčenost time što rehabilitacijski krugovi tako sporo prihvaćaju terapiju izazivanja pokreta sputavanjem za žrtve moždanog udara, na što mu je Merzenich odgovorio da je samo motiv zarade dovoljno jak da bi se prevladali duboko ukorijenjeni profesionalni interesi i predrasude da mozak s ranim djetinjstvom gubi svojstvo plastičnosti. Do listopada 1996. godine, Merzenich i njegovi partneri dobili su početni kapital od E. M. Warburga, pa je tvrtka Scientific Learning sljedeći mjesec, u sklopu godišnjeg skupa Američke udruge za govor, jezik i sluh, održala svoju prvu javnu demonstraciju programa Fast ForWord. »Program Fast ForWord nitko ne bi koristio da nije bilo komercijalne sile koja ga je odaslala u svijet«, rekao je Merzenich četiri godine poslije. »Neprofitni motiv jednostavno djeluje presporo.« Merzenich je uvjeren da se programom Fast ForWord, zahvaljujući oslobađanju sile komercijalizacije, okoristilo mnogo više djece no što bi ih se okoristilo da su mu on i Tallalova samo pjevali hvalospjeve iz svojih ureda u sveučilišnim zgradama obraslim bršljanom. U listopadu 1997.
godine, 19 škola u devet okruga širom Sjedinjenih Američkih Država sudjelovalo je u pilot-programu primjene Fast ForWord programa, koji je obuhvatio više od 450 učenika sa specifičnim jezičnim teškoćama. Stručnjaci obučeni za primjenu programa Fast ForWord (koji je uskoro preimenovan u Fast ForWord Language) za četiri su godine djelovali u oko 500 školskih sustava, a do 2000. godine 25.000 djece vježbalo je uz njega najmanje 100 minuta dnevno, pet dana u tjednu. Kad djeca svladaju razabiranje razvučenih fonema, program ih ubrzava tako da naposljetku slušaju normalni govor. Nakon otprilike četiri tjedna sposobna su obrađivati foneme izgovorene normalnom brzinom. Nakon šest do osam tjedana »90 posto djece koja su završila program ostvaruje napredak u usavršavanju vještine čitanja koji se u normalnim okolnostima ostvaruje za godinu i pol do dvije«, kaže Tallalova. Napredak je, financijski gledano, ostvarila i tvrtka Scientific Learning: u srpnju 1999. godine objavili su prvu javnu ponudu dionica. Tako su u neuroplastičnost mogli uložiti svi koji su vjerovah u nju i u njezinu moć donošenja zarade. Ne može se reći da je tvrtka Scientific Learning naišla na opće prihvaćanje. Kritičari tvrde da je to za većinu škola preskupo. [202] Neki kažu i da je sustav prebrzo ponuđen na tržište, prije no što su neovisna ispitivanja dokazala njegova hvaljena svojstva. Tvrdnja da Fast Forword preoblikuje mozak izazvala je žestoke osude. Tipičan je komentar dr. Michaela Studdert-Kennedyja, bivšega predsjednika Haskins laboratorija, centra za proučavanje govora i jezika pri Sveučilištu Yale, koji je 1999. godine u New York Timesu izjavio da je izazivanje neuroplastičnosti »apsurdan pothvat« koji nikome neće pomoći da nauči čitati. Pa ipak, istraživači su za samo godinu dana objavili uvjerljive dokaze da program Fast ForWord mijenja mozak jednako kao i Taubova terapija izazivanja pokreta sputavanjem ili Merzenichev rad s majmunima. Merzenich, Tallalova i njihovi kolege udružili su se s Johnom Gabrielijem sa Sveučilišta Stanford kako bi obavili snimanja mozgova disleksičnih i normalnih odraslih osoba. Snimke mozga bit će prvi put upotrijebljene za opažanje promjena koje prate primjenu njihova programa. Pomoću funkcionalne magnetske rezonancije (fMRI) istraživači su najprije utvrdili da njihovih osam odraslih disleksičara i deset pripadnika kontrolne skupine različito obraduje brze akustičke podražaje. Pri slušanju brzih, računalno izvedenih, besmislenih slogova (kojima je svrha bila oponašanje obrasca »samoglasnik-suglasnik-samoglasnik« engleskog jezika, iako posrijedi nisu bile prave riječi), u mozgovima devet od deset normalnih čitača
opažena je pojačana aktivnost (u usporedbi s aktivnošću izazvanom sporijim zvukovima) u lijevom prefrontalnom dijelu takozvanih Brodmannovih područja 46/10/9. Od osam disleksičara, samo je u dva opažena takva aktivnost u lijevom prefrontalnom dijelu uslijed slušanja brzih akustičnih signala. Tako velika razlika između skupina uvjerljivo je govorila da je kod disleksičara reakcija u tom području onemogućena. Budući da se to područje smatra odgovornim za obradu staccato zvukova, izostanak aktivnosti mogao bi objasniti zbog čega disleksičari nisu sposobni čuti te zvukove. Istraživači su potom obavili funkcionalnu magnetsku rezonanciju na tri disleksičara koji su program Fast ForWord primjenjivali 100 minuta dnevno, pet dana u tjednu, otprilike trideset i tri seanse. Od njih troje, kod dvojice je opažena mnogo jača aktivnost u lijevom prefrontalnom području. Ti su ispitanici nakon primjene programa Fast ForWord ostvarili najveći napredak u obradi brzih slušnih signala i razumijevanju jezika. (Disleksičar u čijem mozgu nisu opažene takve promjene, nije ostvario ni napredak u obradi [203] slušnih signala.) Uvježbavanje razabiranja brzih zvukova očito može aktivirati lijevi prefrontalni korteks, koji je kod normalnih osoba ugođen za akustičke podražaje koji se brzo izmjenjuju, ali je kod disleksičara onemogućen. To područje čak i u odraslih osoba ostaje »dovoljno plastično da bi uslijed intenzivnog učenja razvilo diferencijalnu osjetljivost«, zaključili su znanstvenici. *** Otkriće da modificirani govor može izazvati neuroplastičnost odrasloga mozga najdramatičniji je primjer (do sada) preustroja neuronskih krugova pod utjecajem osjetilnih podražaja. Štoviše, nedugo nakon što su Merzenich i Tallalova objavili svoje rezultate, i drugi su znanstvenici počeli prikupljati podatke koji su, kao i moja istraživanja pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, dokazivali da kvantitativne i kvalitativne promjene nisu uvjet za promjenu mozga. Štoviše: mozak se može promijeniti čak i ako pacijenti, pomoću usredotočene svjesnosti, samo drugačije reagiraju na svoje misli. Primijenjena usredotočena svjesnost mogla bi promijeniti neuronske krugove. Ako je bilo ikakve nade da svoju metodu četiri koraka, utemeljenu na usredotočenoj svjesnosti, primijenim izvan područja opsesivno-kompulzivnog poremećaja, zaključio sam da Touretteov sindrom nudi najveće izglede. Najnoviji podaci govore da ta bolest pogađa otprilike 5 od 1000 ljudi. Iako njezin točan uzrok još nije otkriven, Touretteov sindrom obulivaća jaku genetsku komponentu.
Godine 1986., doktori James Leckman i David Pauls sa Sveučilišta Yale dokazali su biološku povezanost opsesivno-kompulzivnog poremećaja i Touretteovog sindroma, takvu da slučaj Touretteovog sindroma u obitelji povećava rizik opsesivno-kompulzivnog poremećaja za ostale članove obitelji. No, mene je zanimala druga zajednička značajka te dvije bolesti. Karakteristični simptomi Touretteovog sindroma su iznenadni, stereotipni ispadi zvani tikovi. Među njima su vokalizacije kao što su roktanje, lajanje ili izgovaranje vulgarnih riječi i psovki, kao i mišićni pokreti poput grčeva i trzanja lica, glave ili ramena. Tikovi su nalik kompulzijama u opsesivnokompulzivnom poremećaju, no posrijedi je još nešto: motorički i vokalni tikovi tipični za Touretteov sindrom većinom su najavljeni neodređenom nelagodom koju mnogi pacijenti opisuju kao neodoljiv poriv za trzanjem glave ili izricanjem vulgarnosti. Što pacijent više suspreže tik, to je poriv jači, sve dok neizbježno predavanje ne donese trenutno (ali privremeno) olakšanje. Sličnosti s opsesivno-kompulzivnim [204] poremećajem su očite: osobe s Touretteovim poremećajem osjećaju mučan poriv da zgrče lice, trepću, napuće usne, šmrcaju, rokću ili se nakašljavaju, jednako kao što se osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem osjeća prisiljenom brojiti, uređivati, prati ili provjeravati. Doima se da te dvije bolesti dijele i zajedničku živčanu komponentu. Simptomi Touretteovog sindroma očito proizlaze iz onemogućenog inhibiranja u krugu koji povezuje korteks i bazalne ganglije - krugu koji je narušen i u slučaju opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Prisjetit ćete se da smo u drugom poglavlju ustanovili da bazalni gangliji imaju glavnu ulogu u prijelazu s jednog ponašanja na drugo. Poremećaj u tom području može objasniti održavanje opsesija i kompulzija, kao i tikova karakterističnih za Touretteov sindrom. Prvi slučaj ove bolesti zabilježen je 1825. godine u opisu stanovite markize de Dampierre. »Usred razgovora koji ju je iznimno zanimao, ona iznenada, nesposobna suzdržati se, ono što govori ili sluša prekida bizarnim krikovima i riječima koje su neuobičajene i koje su u žalosnom kontrastu s njezinim intelektom te s njezinim profinjenim rnanirima«, piše u prijevodu zabilješke iz Archives Generales de Medecine. »Riječi su uglavnom vulgarne psovke i prostački epiteti te iznimno grubo izražavanje osude ili negativnog mišljenja o nekome u skupini, što je za nju jednako neugodno kao i za slušatelje.« Šezdeset godina kasnije, Georges Gilles de la Tourette pozabavio se »slučajem markize poganog jezika« i odredio ga kao tipičan primjer bolesti koju je nazvao maladie des tics. Današnje ime
dali su joj 1968. godine psihijatar Arthur Shapiro i njegova supruga, psihologinja Elaine Shapiro. U potrazi za uzrokom, liječnici su posumnjali na psihološke traume koje je pacijent u ranom djetinjstvu doživio od članova obitelji, a same su pacijente optuživali za slabost volje. Zagonetan uzrok bolesti nadahnuo je širok raspon načina liječenja, od pijavica do hipnoze i čak lobotomije. U novije vrijeme liječnici su pretpostavili da je uzrok bolesti dopaminska transmisija u krugovima bazalnih ganglija pa su je pokušali liječiti haloperidolom i pimozidom, lijekovima koji blokiraju neurotransmiter dopamin. (Međutim, još uvijek nije utvrđeno je li razlog suvišak dopamina, osjetljivost dopaminskih receptora, malfunkcija bazalnih ganglija ili kombinacija nečega od navedenog. U svakom slučaju, vjerojatno je da se genetska osnova bolesti očituje negdje [205] u dopaminskom sustavu.) Lijekovi u pravilu ublažuju tikove za 50 do 60 posto kod 80 pacijenata koji uopće reagiraju na njih. No, blokatori dopamina ne djeluju kod svakog pacijenta. I što je još gore, lijekovi imaju velike nedostatke jer u velikom broju slučajeva izazivaju ozbiljne posljedice, a neke pacijente čak dovode u stanje u kojemu su nalik zombijima. Štoviše, čak 90 posto pacijenata prestaje uzimati lijekove upravo zbog njihovih nuspojava. Kod onih koji nastave s terapijom, nedosljednost je uobičajena. Mnogi su roditelji zabrinuti zbog nedovoljnih saznanja o dugoročnim utjecajima tih lijekova na djecu pa je razumljivo da nisu skloni pristati na to da njihova djeca nastave uzimati lijekove. Nije ni čudo da su lijekovi svrgnuti s trona najprihvatljivijeg oblika liječenja. Stoga nam ostaje bihevioralna terapija. Međutim, bihevioralne pristupe pokvarila je - i to se nikako ne može uglađeno izraziti - traljava znanost. Tijekom nekoliko desetljeća, gotovo stotinu istraživanja proučavalo je šest oblika bihevioralne terapije. Proučavala se koncentrirana terapija, pri čemu je pacijent svoj najgori tik neprekidno izvodio oko pet minuta, zatim se jednu minutu odmarao te cijeli postupak ponavljao ukupno tridesetak minuta. Druga su se istraživanja bavila operantnim uvjetovanjem, pri čemu se roditelje i druge poučavalo hvaliti i ohrabrivati dijete u izostanku tika, te ga kažnjavati za svaki izvedeni tik. Drugi su iskušavali pristup prevladavanja tjeskobe (budući da se tikovi pogoršavaju sa stresom) i vježbe opuštanja, koje su obuhvaćale duboko disanje i vizualizaciju: iako su mnogi pacijenti tijekom terapijskih seansi uspijevali susprezati tikove, poboljšanja su se malokad nastavila i u svakodnevnom životu. Neka su istraživanja bila usmjerena osvješćivanju, pa su terapeuti koristili videozapise i ogledala kako bi pacijenti uvidjeli
težinu svojih tikova. No, malo je istraživanja obuhvatilo više od devet ispitanika, malo ih je obuhvaćalo djecu, većina nije primjenjivala standardne kriterije za tikove, a mnoga su nagomilala toliko mnogo bihevioralnih intervencija da nije bilo moguće razlučiti koja je odgovorna za opažene posljedice. Provjera je bila nedostatna (što je vrlo teško jer tikovi spontano započinju i prestaju). Drugim riječima, znanstveni temelji toga naraštaja bihevioralnih terapija bili su toliko manjkavi da su narušili njihovu vjerodostojnost. Pretpostavivši da bi Touretteov sindrom mogao biti izliječen pristupom usredotočene svjesnosti, poput onoga koji je ostvarivao uspjehe s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, počeo sam (na [206] fin način) »obrađivati« istraživače koji bi mogli biti skloni mojoj zamisli. Na godišnjem skupu Američkog koledža za neuropsihofarmakologiju (ACNP), zapodjenuo sam razgovor s Jimom Leckmanom. Jim je neosporno najveći američki stručnjak za Touretteov sindrom. Osim toga je i psihoanalitičar te veoma zainteresiran za odnos uma i mozga. Nakon 1989. godine postali smo dobri prijatelji, ali sam tek sredinom devedesetih, ponovno u sklopu skupa ACPN-a, Jimu počeo govoriti o dalekosežnijim implikacijama prikupljenih podataka PET snimanja pacijenata s opsesivnokompulzivnim poremećajem - implikacijama o moći uma za preoblikovanje mozga. Iako je bio čovjek otvorena uma, bio je i nepokolebljivo skeptičan. Budući da je Jim vjerojatno najpristojniji pripadnik baby boom naraštaja, bilo mi je potrebno gotovo cijelo desetljeće da uvidim koliko mi je ljubazno ugađao. Naposljetku se uvjerio u mogućnost kliničkih prednosti pridavanja pacijentima aktivne uloge u terapiji - u slučaju Touretteova sindroma, putem primjene usredotočene svjesnosti u cilju moduliranja fizičkog izražavanja tikova. Tek je tada povjerovao da moji argumenti nisu tek isprazne besmislice. Čak i nakon što je Jim »progledao«, njegov nadređeni u Centru za proučavanje djeteta pri Yaleu nije povjerovao u tu zamisao. Kad sam u srpnju 1998. godine posjetio Jimov laboratorij, on i Donald Cohen, pročelnik njegova odsjeka upriličili su mi »razgovor pod nadzorom« s adolescentom koji je bolovao od opsesivnokompulzivnog poremećaja. Jim, Cohen i skupina kliničkog osoblja promatrali su moj kratak, interaktivan i veseo pregled primjene metode četiri koraka s tim bistrim mladićem. Dok smo nakon toga pregledavali kliničku interakciju, Cohen me je pogledao i s osmijehom rekao: »Dakle, čini se da ste tome mladiću uspjeli prodati svoj trik«. »Pa, to zapravo nije trik...«, zaustio sam. »Meni zvuči kao trik«,
ispalio je. Pokušao sam mu objasniti da posrijedi nije varka kojom pacijente s opsesivno-kompulzivnim poremećajem pokušavam poučiti da su njihove intruzivne misli i porivi prouzročeni neravnotežom u mozgu te da danas znamo kako tu neravnotežu možemo fizikalno ispraviti putem usredotočene svjesnosti i samousmjerenih bihevioralnih terapeutskih tehnika. Iako su se četiri koraka preimenovanja, pripisivanja, preusmjeravanja pozornosti i ponovnog precjenjivanja profesorima psihijatrije u početku mogli doimati kao trik, raspolagali smo uvjerljivim znanstvenim dokazom da taj pristup može izazvati promjene u [207] funkciji mozga. (Cohen je to, dakako, već znao jer inače ne bih ni došao na Yale.) To je naizgled malo smirilo situaciju. U svakom slučaju, svi smo otišli na večeru za kojom smo se ugodno družili. Osim toga, skupina za istraživanje djeteta s Yalea već je bila provela opsežno istraživanje snimanja mozga vezano uz to pitanje. Samo tri mjeseca prije, u travnju 1998. godine, Brad Peterson, Jim Leckman i njihovi kolege s Yalea dovršili su istraživanje utemeljeno na pretpostavci koja je bila prilično slična metodi četiri koraka za promjenu moždanih krugova u pozadini opsesivno-kompulzivnog poremećaja, i objavili važne podatke o tome što se događa kad pacijenti s Touretteovim sindromom primijene voljan napor da bi suspregnuli izražavanje tikova. Pacijenti su bili podvrgnuti snimanju funkcionalnom magnetskom rezonancijom dok su četrdeset sekundi izražavali svoje tikove, a zatim ih četrdeset sekundi susprezali. Riječ sad signalizirala im je promjenu - odnosno, kada su trebali upregnuti i posljednje atome volje da bi spriječili izražavanje tikova tjelesnim pokretima. Istraživači su bilježili kako se aktivnost mozga mijenja tijekom susprezanja tika u usporedbi sa slobodnim prepuštanjem izražavanju tikova. Ustanovili su da su najvažnija područja naši stari prijatelji: prefrontalni korteks, prednja cingularna vijuga, bazalni gangliji i talamus. Aktivnost u tom krugu - koji sudjeluje i u opsesivno-kompulzivnom poremećaju te stvaranju navika - bila je znatno izmijenjena (pojačala se aktivnost u nucleusu caudatusu, dok je aktivnost u putamenu oslabjela) kad su pacijenti svjesno susprezali pokrete kojima bi inače reagirali na intruzivne, neugodne porive Touretteovog sindroma. Istraživanjem je ustanovljeno i da se, u slučaju težih tikova, aktivnost bazalnih ganglija i talamusa manje mijenja uslijed susprezanja tikova. Taj se nalaz uvelike podudara s pojavom »moždanog zapora« u Touretteovom sindromu, koji može biti sličan moždanom zaporu
pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Iz drugog se poglavlja sjećate da su u moždanim strukturama opsesivno-kompulzivnog kruga orbitofrontalnom korteksu, prednjoj cingularnoj vijuzi, nucleusu caudatusu i talamusu - prije kognitivno-bihevioralne terapije opažene tako intenzivne korelacije aktivnosti da se doimalo da funkcioniraju u nepromjenjivom obrascu. Isti se krug doima »zaglavljenim« i u pacijenata s Touretteovim sindromom. Istraživači s Yalea su rekli: »Nesposobnost susprezanja [208] tikova može proizlaziti iz nemogućnosti mijenjanja subkortikalne neuronske aktivnosti.« Doima se da se kod Touretteovog sindroma, kao i kod opsesivno-kompulzivnog poremećaja, mijenjač bazalnih ganglija zaglavio. John Piacentini, moj kolega s UCLA, tada je baš bio zaokupljen istraživanjem kojim je nastojao ustanoviti mogu li usredotočena svjesnost i usmjerena mentalna sila pomoći otkočiti taj zaglavljeni sustav prijenosa. U kolovozu 2000. godine, Jim Leckman je zbog obiteljskih razloga bio u Los Angelesu pa sam se sastao s njim i s Johnom Piacentinijem. Piacenrini je upravo bio prikupio podatke svojega dugotrajnog istraživanja primjene kognitivno-bihevioralnog pristupa u kombinaciji s usredotočenom svjesnošću u cilju liječenja djece s Touretteovim sindromom. Taj je novi pristup osmišljen s ciljem kombiniranja klasičnih bihevioralnih tehnika liječenja tikova s komponentom usredotočene svjesnosti iz metode četiri koraka. Presudno je važno bilo objasniti pacijentima da su tikovi očitovanje biološke malfunkcije mozga, jednako kao što metoda četiri koraka osvješćuje pacijente s opsesivnokompulzivnim poremećajem da njihove opsesije i kompulzije proizlaze iz pretjerane aktivnosti određenog moždanog kruga. Cilj toga novog oblika liječenja jest poučiti pacijenta da je bihevioralni odgovor na poriv tika moguće izmijeniti tako da se ublaže i funkcionalni poremećaji (društveni i drugi) te fizička oštećenja zglobova i mišića. Naposljetku, tikovi mogu biti bolni. Piacentini je Jimu Leckmanu i meni objasnio da od svakog djeteta traži da mu podrobno opiše svoje tikove i da ih izvede pred ogledalom. Ako se tik dogodi tijekom seanse, Piacentini pacijentu skreće pozornost na njega. Osim toga, pacijenta poučava prepoznavati situacije u kojima je vjerojatnost očitovanja tika najveća, prepoznavati prve nagovještaje poriva na izražavanje tika, izoštravati tu svijest te poriv verbalno i mentalno imenovati slovom t: čim dijete osjeti nagovještaj tika, samo sebi govori t. No, važan element jest poučavanje pacijenta razvijanju takozvanih suprotnih reakcija. Kad god se pojavi poriv za izražavanjem tika,
pridružuje mu se ponašanje kojim mijenja izražavanje tika kako bi ga se što bolje držalo pod nadzorom. Ako je tik verbalan, John svoje pacijente poučava polako disati kroz nos; takvo disanje fizički onemogućuje lajanje ili psovanje. Ako je tik motorički, John pacijenta poučava držati ruku priljubljenu uz tijelo, stegnuti vratne mišiće ili polako otvoriti i zatvoriti oči - aktivnostima [209] koje onemogućuju silovito mahanje rukama, trzanje glave i brzo treptanje. U istinski kreativnom dijelu terapije, John pacijenta poučava ublaženom ponašanju kao što je polagano pokretanje ruke i brisanje čela, kako bi pokret bio više hotimičan i kontroliran. Ta strategija ima mnogo toga zajedničkoga s poticanjem pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem na preusmjeravanje pozornosti s patološke kompulzije prema zdravijem ponašanju. »Nehotični je tik potrebno zamijeniti hotimičnim, kontroliranim pokretom«, kaže Piacentini. »Neizostavne su sposobnost prepoznavanja pojave poriva na izražavanje tika, pozornost i motivacija. Sve je to slično metodi četiri koraka za liječenje opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Pacijente se poučava prepoznavati i svjesno imenovati porive na izražavanje tika, a zatim bi se trebali pokušati oduprijeti porivu ili na njega odgovoriti kontrolirano i ublaženo. Većina mladih pacijenata naposljetku uspijeva znatno ublažiti i/ili potpuno prevladati ciljane tikove.« Kad smo Leckman, Piacentini i ja sjeli razmotriti Johnove preliminarne podatke, bilo je očito da je bio na dobrom tragu. U istraživanju je sudjelovalo dvadeset i četvero djece s Touretteovim sindromom u dobi od sedam do sedamnaest godina. Piacentini je djecu rasporedio u dvije skupine. Pripadnici prve skupine vježbali su prepoznavanje pojave poriva na izražavanje tika. U tom stadiju, koje odgovara koracima prepoznavanja i pripisivanja metode četiri koraka, prepoznaju poriv na izražavanje tika i imenuju ga slovom t. »Ovo je poriv na izražavanje tika.« To se naziva osvješćivanjem. U radu s pripadnicima druge skupine, Piacentini je postupku osvješćivanja pridružio mijenjanje navike, odnosno, djecu je poučavao kako će na tik sigurno reagirati, primjerice, izvođenjem manje silovitog pokreta. To odgovara koraku preusmjeravanja pozornosti. Program u trajanju od osam tjedana dovršilo je sedamnaestero djece. Procjenitelji, koji su procjenjivali težinu tikova, nisu znali u koju je skupinu pojedino dijete raspoređeno. Rezultati su bili zapanjujući. Pacijenti koji su bili podvrgnuti isključivo osvješćivanju, ostvarili su oko 10 posto poboljšanja na području težine tika. No, pripadnici skupine koji su učili i mijenjati navike, ostvarili
su 30-postotno ublažavanje težine tika i 56- postotno poboljšanje poremećaja vezanih za tik. »Sve se više prihvaća postavka da je biološki prouzročene bolesti moguće liječiti bihevioralnim intervencijama«, kaže Piacentini. Iako John još nije usporedio snimke mozga prije i nakon istraživanja da bi ustvrdio [210] je li kliničko poboljšanje praćeno promjenama mozga kakve smo opazili u pacijenata s opsesivnokompulzivnim poremećajem, vrlo je vjerojatno da su se dogodile promjene istovjetne onima koje smo uočili kod pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. *** Bezbrojna su istraživanja dokazala da um može utjecati na tijelo: čak i misli mogu ubrzati rad srca te izazvati navalu hormona. Iako se medicina uma i tijela većinom shvaća kao utjecaj uma na tijelo od vrata naniže, djelotvornost metode četiri koraka u preoblikovanju neuronskih veza - jačanju onih na kojima se temelje zdrave navike i blokiranju onih između frontalnog korteksa i bazalnih ganglija (opsesivno-kompulzivni krug) na kojima se temelje patološke navike - uvjerljivo upućuju na zaključak da um može utjecati i na mozak. Kolege koji su znali da se zanimam za usredotočenu svjesnost, 1977. godine rekli su mi za rad Johna Teasdalea s Odjela za kogniciju i znanost o mozgu Medicinskog istraživačkog vijeća u Cambridgeu, Engleska. Rekli su mi da Teasdale surađuje s Markom Williamsom i Zindelom Segalom te da navodno primjenjuju upravo tu moć uma, ali za liječenje depresije: Teasdale je smatrao da bi pacijenti mogli smanjiti rizik ponovnog pojavljivanja kliničke depresije ako bi svoje depresivne misli naučili doživljavati »jednostavno kao događaje u umu«. To je, dakako, značajka nepristranog promatrača i usredotočene svjesnosti. Teasdale i njegovi kolege pretpostavljali su da bi takvo stajalište moglo oslabiti moć takozvanih otponaca koji osobu uvlače u epizodu depresije. Jednako kao što su moji pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem naučili prepoznavati intruzivne misli kao očitovanja svojeglavosti njihova mozga, tako bi i Teasdaleovi depresivci, prema mišljenju istraživača, mogli naučiti sprječavati recidive putem novog načina obrade emocionalnog sadržaja. Do 1995. godine, izraz usredotočena svjesnost odvažno su koristili u naslovima svojih istraživačkih radova, a Teasdale je 2000. godine svoj pristup nazvao kognitivnom terapijom utemeljenom na usredotočenoj svjesnosti. Depresija je nerijetko kroničan poremećaj karakteriziran čestim
recidivima. Vjerojatnost recidiva u životu pacijenta iznosi 80 posto, a prosječan pacijent tijekom života doživljava četiri epizode depresije major, od kojih svaka traje po dvadeset tjedana. Najčešći oblik liječenja čine antidepresivi. No, devedesetih godina istraživanja su počela navoditi na zaključak da bi se recidivi mogli spriječiti i kognitivnom terapijom. U jednom je istraživanju [211] sudjelovalo 158 pacijenata koji su djelomično uspješno liječeni antidepresivima. U sklopu istraživanja, neki od njih bili su podvrgnuti kognitivnoj terapiji, ali su i nastavili uzimati lijekove za preostale simptome. Drugi su samo uzimali lijekove. Razlika u stopi recidiva tijekom razdoblja od šezdeset i osam tjedana istraživanja bila je vrlo velika: kod pacijenata podvrgnutih terapiji zabilježeno je 40-postotno smanjenje stope recidiva, u usporedbi sa skupinom koja je samo uzimala lijekove. Nedvojbeno je da kognitivna terapija sprječava recidive depresije, a Teasdale je smatrao i da zna zašto je tako. Druga su istraživanja dokazivala da je rizik depresije veći ako je čovjek tužan i neraspoložen te da potištenost dovodi do stvaranja obrazaca negativnog razmišljanja i beznađa. Teasdale je pretpostavio da se deprimirani pacijenti od zdravih osoba razlikuju po sljedećem: disforija, onaj osjećaj potištenosti koji mnogi od nas doživljaju barem povremeno, kod osoba sklonih depresiji aktivira »obrasce depresivnog razmišljanja« dovoljno snažne da izazovu duboku depresiju. Disforija, zbog koje bi se zdrava osoba osjećala pomalo potišteno, depresiji sklone pacijente baca u duboki očaj. Takve osobe razmišljaju o svojim zamišljenim nedostacima i o beznadnosti života. Iako loš dan na poslu ili katastrofalan izlazak s partnerom kod zdravoga čovjeka mogu izazvati prolaznu tugu, kod osobe sklone depresiji to može prerasti u »Potpuno sam nesposoban, a život je besmislen«. Disforična misao ili doživljaj kod takvih osoba izazivaju depresiju baš kao što gorući ugarak zapali šumski požar: tužna misao rada uvjerenjem o vlastitoj nesposobnosti i bezvrijednosti, ili o nerješivosti i trajnosti trenutnih problema. U slučaju recidiva, ta veza postaje toliko jaka i automatska da »sustav ostaje 'zaglavljen' u neprestanom stvaranju [depresivnih misli].« Iz toga, dakle, proizlazi da rizik recidiva može ovisiti o tome koliko tuga lako izaziva samoodržive biološke neravnoteže karakteristične za depresiju major. Za Teasdalea je korolar te hipoteze bio očit. Za sprječavanje recidiva depresije moglo bi biti dovoljno da pacijent svoje emocije počne poimati na novi način koji neće uroditi mislima i raspoloženjima karakterističnim za epizodu depresije. Drugim riječima, moglo bi biti
dovoljno pronaći način onemogućavanja automatskog prijelaza iz tuge u bolest - i s njom povezana patološka stanja. Misli i osjećaji koji su osobu nekoć bacali u duboku depresiju, uz odgovarajuću bi terapiju postali »kratkotrajni i samoograničavajući«, [212] pretpostavio je Teasdale. Njegova bi terapija trebala promijeniti pacijentov način razmišljanja o vlastitim mislima. Ako vas Teasdaleova pretpostavka podsjeća na moj rad s oboljelima od opsesivno-kompulzivnog poremećaja - uslijed kojega se poriv na izvođenje kompulzivnog čina i dalje nameće, ali je osujećen ako pacijent počne drugačije razmišljati o svojim mislima i osjećajima - podsjetila je i mene. Istraživanja u nekoliko laboratorija već su dokazivala moć kognitivne terapije nad depresijom. Kad su pacijentima opisali situaciju poput »Izašli ste s nekim i izlazak je protekao prilično loše«, a zatim ih upitali u kojoj se mjeri slažu ili ne slažu s tvrdnjama poput »Moja vrijednost uvelike ovisi o tome što drugi misle o meni«, pacijenti koji su samo uzimali lijekove bili su mnogo skloniji prepustiti se disfunkcionalnom razmišljanju, u usporedbi s pacijentima koji su primali i kognitivnobihevioralnu terapiju. (Razmjeri u kojima disfunkcionalno razmišljanje slijedi disforiji otkriva vjerojatnost recidiva depresije.) Činjenica da su pacijenti koji primaju kognitivno-bihevioralnu terapiju sposobniji oduprijeti se očaju na koji ih navode tužne misli nameće nam zaključak da takva terapija mijenja emocionalno procesiranje - način razmišljanja o vlastitim osjećajima - na način koji sprječava prerastanje disforije u duboku depresiju. Takva istraživanja »navode na zaključak da bi emocionalno procesiranje trebalo biti primarno usmjereno mijenjanju emocionalnih reakcija na unutarnje afektivne događaje i misli, tako da reakcije, umjesto prvih stadija eskalirajućeg procesa, budu tek kratkotrajne i samoograničavajuće«, zaključuje Teasdale. Tako je Teasdale počeo osmišljati terapiju za postizanje toga cilja. Pomoću kognitivne terapije utemeljene na usredotočenoj svjesnosti želio je u pacijentima izoštriti svijest o vlastitim mislima. Točnije, želio je da uvide kako tuga može (putem bioloških mehanizama u mozgu) prerasti u depresiju. Da bi to spriječili, naučit će na disforiju reagirati odgovorima poput »Misli nisu činjenice« i »Moje misli ne čine moju osobnost«. Ili, kako je to Teasdale rekao, naučit će sprječavati ono što je nazvao zapor depresije (što također podsjeća na moj »moždani zapor«): jaku fizikalnu vezu između tužnih misli i sjećanja, asocijacija i načina razmišljanja uslijed kojih tuga prerasta u depresiju. Da bi u tome uspio, terapeut pacijentu mora
pomoći da u pamćenje ureže alternativne obrasce razmišljanja koji će biti aktivirani uslijed istih otponaca koji bi u suprotnom doveli do očajavanja. [213] Kad sam 1999. godine to pročitao, bio sam oduševljen. Pomislio sam kako sam u svojoj profesiji napokon pronašao srodnu dušu. Taj čovjek doista primjenjuje usredotočenu svjesnost da bi svojim pacijentima pomogao uvidjeti kratkotrajnu, prolaznu prirodu njihovih depresivnih misli. Teasdaleova terapija također je u meni izazvala deja vu osjećaj. Zdravo emocionalno procesiranje onemogućuje rađanje općenitih misli o bespomoćnosti i vlastitoj bezvrijednosti. Ono umjesto toga aktivira alternativna sjećanja i asocijacije tako da pacijent, kad se sljedeći put suoči s nečim što ga rastužuje, neće reagirati očajem, već će se usredotočiti na druge, zdravije asocijacije. To me je podsjetilo na pacijente s opsesivnokompulzivnim poremećajem koji na kompulzivni poriv za pranjem uče odgovarati odlukom da će umjesto toga vesti ili vrtlariti - odnosno, preusmjerivati pozornost. Kao što je to Teasdale rekao: »Umjesto starih, pacijent će prihvatiti nove shematske modele koji će odrediti emocionalnu reakciju«. Teasdale je, baš kao i ja, pretpostavio da bi pacijenti mogli naučiti oslabljivati fizičke veze sa starom, patološkom shemom uobičajenim načinom razmišljanja - i jačati veze s novim, zdravijim načinom razmišljanja. Kao i u metodi četiri koraka, ključ je trebala biti usredotočena svjesnost. Dakle, kako usredotočenu svjesnost možemo primijeniti na depresiju? Teasdale je prepoznao tri načina procesiranja misli opterećenih emocijama. Depresivna osoba može bezumno izražavati emocije ili, uz neznatnu samosvijest i promišljanje, dopustiti da je osjećaji progutaju. Za pacijente koji reagiraju na taj način, ishod psihoterapije u pravilu ne zadovoljava. Pacijenti se, s druge strane, mogu upustiti i u »konceptualizaciju/djelovanje«. Pod time Teasdale podrazumijeva impersonalne i čak nepristrane misli o samome sebi, o depresiji te o njezinim uzrocima i posljedicama. Konceptualizaciji/djelovanju nedostaje introspekcija svojstvena usredotočenoj svjesnosti. Ni depresivna osoba koja razmišlja na taj način terapijom najčešće ne ostvaruje poboljšanje. Treću mogućnost Teasdale je nazvao »pozorno doživljavanje/bivanje«. Osoba koja na taj način razmišlja o svojim emocijama, svoje osjećaje, osjete i misli poima sa stajališta nepristranog promatrača. Svoje misli i osjećaje ne shvaća kao točne odraze stvarnosti, već kao kratkotrajne, prolazne »mentalne događaje«. Umjesto da se poistovjećuje s negativnim mislima i osjećajima, počinje ih doživljavati
kao »događaje u umu koje je moguće razmatrati i istraživati«. Uvida da misli nisu činjenice (jednako kao što su i moji pacijenti s [214] opsesivnokompulzivnim poremećajem naučili da su njihove kompulzije tek neposluh uma pod utjecajem mozga) već »događaji koji dolaze i prolaze kroz um«, kako je to Teasdale objasnio. Usredotočena svjesnost pacijentu pruža vještinu pozornosti koja mu omogućuje da se udalji od disfunkcionalnih načina razmišljanja koji izazivaju recidiv depresije i usredotoči se na alternative. Teasdale je samostalno stvorio model depresije, prilično nalik mojem modelu opsesivno-kompulzivnog poremećaja, i načinio prve korake prema njegovu dokazivanju. U presudno važnom radu objavljenom u kolovozu 2000. godine, Teasdale i njegovi kolege iznijeli su rezultate njegova dugogodišnjeg istraživanja primjene usredotočene svjesnosti u cilju sprječavanja recidiva depresije, koje je uvjerljivo potkrijepilo nalaze kod pacijenata s opsesivnokompulzivnim poremećajem da usredotočena svjesnost može promijeniti moždane krugove. Primijenivši pristup koji je osmislio američki psiholog Jon Kabat-Zinn, Teasdale je svoje pacijente osam tjedana okupljao na dvosatnim skupnim seansama koje su se održavale jednom tjedno. Pacijenti su poučavani usredotočenoj svjesnosti slušajući snimljene upute za usmjeravanje pozornosti određenim dijelovima tijela. Tako su trebali postati potpuno svjesni svih osjeta u ruci, obrazu ili koljenu koje su doživljavali u tom trenutku. Potom su učili usredotočiti se na disanje. Ako bi im um odlutao, pacijenti bi to popratili »blagonaklonim opažanjem« odnosno, bez ogorčenosti ili gnjeva - te pozornost mirno vraćali disanju. Ponavljajući taj postupak, pacijenti su naučili koristiti udisaje i izdisaje kao sidro koje će ih vratiti usredotočenoj svjesnosti o sadašnjem trenutku. Dobivali su i domaće zadaće koje su obuhvaćale vježbe izoštravanja svijesti o osjećajima, mislima i osjetima i koje su im omogućavale da svoje misli i osjećaje (napose negativne) sagledaju kao prolazne događaje u umu i mozgu. Rezultati su bili zadivljujući. Od 145 pacijenata u dobi od osamnaest do šezdeset i pet godina, koji su u proteklih pet godina pretrpjeli najmanje dvije epizode depresije major, otprilike polovica je svrstana u skupinu koja će primati standardnu kognitivnu terapiju, a polovica je svrstana u skupinu koja će uz kognitivnu terapiju primati i pouku usredotočenja svjesnosti. Svi su antidepresive prestali uzimati najmanje dvanaest tjedana prije početka istraživanja, dovoljno dugo da se lijekovi izluče iz njihovih organizama. Tijekom šezdeset tjedana istraživanja (osam
tjedana terapije, a [215] zatim pedeset i dva tjedna praćenja), među pacijentima koji su pretrpjeli najmanje tri epizode depresije major i primali su terapiju usredotočene svjesnosti, zabilježeno je 44-postotno smanjenje stope recidiva, u usporedbi s pacijentima iz skupine koja je primala standardnu terapiju. Dakle, dodavanje pouke usredotočenja svjesnosti kognitivnoj terapiji gotovo je prepolovilo stopu recidiva. Bio je to prvi dokaz da psihološka intervencija utemeljena na usredotočenoj svjesnosti može smanjiti stopu recidiva depresije. Bilo je sve jasnije da volja ima moć promijeniti mozak - u slučaju opsesivno-kompulzivnog poremećaja, Touretteova sindroma i sada depresije - putem aktiviranja odgovarajućih krugova. Činjenica da mentalni procesi mijenjaju krugove koji sudjeluju u tim poremećajima nudi dramatične primjere izazivanja plastičnih promjena u mozgu uslijed promjene načina razmišljanja o vlastitim mislima. Jordan Grafman, voditelj Odjela za kognitivnu neuroznanost pri Državnom institutu za neurološke poremećaje i moždani udar, naziva to silaznom plastičnošću, zbog toga što proizlazi iz moždanih funkcija višega reda. Suprotno tome, »uzlazna« plastičnost izazvana je promjenama u osjetilnim podražajima, primjerice, zbog izostanka ulaznih signala nakon amputacije. Rad Mikea Merzenicha i Paule Tallal dokazuje da uzlazna plastičnost ima moć preoblikovanja mozga. Rad s opsesivno-kompulzivnim poremećajem upućuje na silaznu plastičnost, moć uma za preustroj moždanih krugova. Kad Teasdale završi nužno snimanje mozgova svojih depresivnih pacijenata, pretpostavljam da će to istraživanje također dokazati moć uma za promjenu mozga. Štoviše, to su već dokazala najnovija istraživanja u sklopu kojih je primijenjen nešto drugačiji oblik terapije nazvan interpersonalna terapija. *** Negdje između čistih mentalnih događaja i čistih osjetilnih događaja prostire se to golemo more života zvano iskustvo. Istraživanja utjecaja iskustva na mozak još su u povojima, ali jedan od mojih omiljenih primjera najavljuje mogući smjer našega napredovanja. Jedan je šaljivac to istraživanje nazvao »taksikologijom«. Kad su istraživači sa Sveučilišnog koledža u Londonu odlučili proučavati kako bi vještina snalaženja u prostoru mogla promijeniti mozak, ispitanike nisu morali daleko tražiti. Londonski vozači taksija poznati su po tome da savršeno poznaju ulice svojega grada: da bi dobili dozvolu za obavljanje taksi usluga, moraju proći strog policijski test kojim se procjenjuje koliko dobro poznaju najbrži
[216] put od točke A do točke B te položaj ulica. Vozači to nazivaju »školovanjem«, a potrebne su im otprilike dvije godine da bi ga svladali. Prijašnjim istraživanjima provedenim na malim sisavcima, pticama i ljudima ustanovljeno je da desna polovica male, skromne strukture u središtu mozga, zvane hipokampus, sudjeluje u nastanku prostornog pamćenja; zapravo, pretpostavlja se da je u stražnjem dijelu desne strane hipokampusa pohranjena mentalna mapa okoline. Stoga su Eleanor Maguire i njezini sveučilišni kolege odlučili ispitati hipokampuse londonskih vozača taksija pomoću snimanja magnetskom rezonancijom, te snimke usporediti sa snimkama hipokampusa Londonaca koji nemaju blagog pojma o tome kako iz ulica Fleet i Chancery najbrže stići do ulica Gresham i Noble. Maguireova je snimila mozgove šesnaest vozača taksija u dobi od trideset i dvije do šezdeset i dvije godine, te pedeset drugih dešnjaka u istom dobnom rasponu. Moždane strukture izgledale su isto, veličinom i oblikom - sve osim hipokampusa. Stražnji je dio kod vozača taksija bio mnogo veći no kod ostalih, a prednji je dio bio manji. Taj bi nalaz jednostavno mogao odražavati činjenicu da su ljudi rođeni s velikim stražnjim dijelom hipokampusa navigacijski asovi, pa je stoga veća vjerojatnost da će se prihvatiti vožnje taksija, u usporedbi s ljudima koji čak ni u svitanje ne znaju odrediti gdje je istok. Stoga je Maguireova, želeći ustanoviti jesu li razlike u mozgu odraz iskustva, usporedila razlike u veličini hipokampusa s iskustvom vozača. I eto odgovora: što je čovjek duže vozio taksi, to je prednji dio njegova hipokampusa bio manji, a stražnji dio veći. »Vrijeme provedeno na poslu vozača taksija nedvojbeno je povezano s volumenom... stražnjeg dijela desne strane hipokampusa«, ustanovili su znanstvenici. Razvijanje navigacijskih vještina izaziva »preraspodjelu sive tvari u hipokampusu« jer se vozačeva mentalna mapa Londona s iskustvom povećava i postaje sve preciznija. Još uvijek nije poznato što taksisti žrtvuju u prednjem dijelu hipokampusa u ime povećanja njegova stražnjeg dijela, a nije poznat ni mehanizam promjena volumena. Iako bi neurogeneza mogla objasniti povećanje stražnjeg dijela hipokampusa, londonski znanstvenici pretpostavljaju da je posrijedi sveobuhvatna reorganizacija krugova hipokampusa »kao reakcija na potrebu za pohranjivanjem sve preciznijih prostornih reprezentacija«. No, jedno je [217] jasno: ključna struktura mozga može se promijeniti uslijed iskustva u odrasloj dobi. Rezultati toga istraživanja objavljeni su 2000. godine, kao prvi dokaz da zahtjevi koje
odrastao čovjek postavlja svojem mozgu ne mijenjaju samo pojedinosti njegova ustroja, već i njegovu osnovnu anatomiju. *** Istraživanje neuroplastičnosti započelo je bilježenjem promjena u ulaznim osjetilnim signalima koje su izazivale kortikalno remapiranje i preustroj. Istraživači i danas proširuju popis primjera neuroplastičnosti, ali uz to istražuju i stanične te molekularne mehanizme u njezinoj pozadini. Znamo da nastanak novih sinapsi, kao posljedica rasta postojećih aksona ili dendrita, sudjeluje i u preustroju krugova i u kortikalnom remapiranju. Promjena količine raspoloživih neurotransmitera, ili enzima koji ih reguliraju, također može potaknuti neuroplastičnost. No, istraživači danas istražuju mehanizme koji dugo nisu bili priznati kao nositelji neuroplastičnosti: stvaranje novih neurona. Iako je brojnim pokusima na životinjama dokazano da se nove sinapse mogu stvarati ako je životinja izložena »obogaćenom« okružju, time ipak nije dokazan nastanak novih neurona, već samo stvaranje novih veza među postojećim neuronima. To se promijenilo 1977. godine. Fred Gage i njegovi kolege s Instituta Salk u La Jolli, Kalifornija, stavili su odrasle miševe u »obogaćeno« okružje (koje je više nalikovalo složenom okružju divljine nego praznim kavezima štakora u »neobogaćenom« okružju). Do završetka pokusa, nastanak i održavanje novih neurona povećali su se za 15 posto u dijelu hipokampusa koji se naziva gyrus dentatus. Osim toga, te su životinje naučile bolje svladavati labirinte. Godine 1999., Elizabeth Gould sa Sveučilišta Princeton slične je tehnike primijenila na odraslim štakorima kako bi dokazala da nastanak novih neurona, zvan neurogeneza, nije dar koji se gubi s ranim djetinjstvom: ustanovila je da je pojačana neurogeneza u izravnoj vezi s učenjem u kojemu sudjeluje hipokampus. Godine 1999., Gage je još jednom dokazao da novi neuroni u hipokampusu odraslih miševa rastu uslijed vježbanja na kotaču, a 2001. godine Gouldova je sa svojim kolegama dokazala da su novi neuroni »povezani sa sposobnošću stvaranja... pamćenja«. »Neurogeneza je za znanstvenike bila područje s kojim su se teško hvatali ukoštac«, kaže Gage. Ali, do novog tisućljeća bilo je jasno da novi neuroni proizlaze iz matičnih stanica, nerazvijenih [218] stanica koje se mogu razviti u doslovce bilo koju vrstu stanice. Danas je mnogo dokaza koji potvrđuju da živčane matične stanice opstaju u odraslom mozgu te podržavaju trajnu neurogenezu. Ti dokazi više nisu ograničeni samo na
miševe. Gageov suradnik Peter Eriksson iz Goteborga u Švedskoj, 1998. godine dokazao je da se neurogeneza događa u hipokampusu odraslog čovjeka. Stoga Gageova otkrića i otkrića Elizabeth Gould govore da su mogućnosti za neuroplastičnost veće no što su pretpostavljali i njezini najgorljiviji pobornici: mozak možda nije ograničen na rad s postojećim neuronima, na njihovo preraspoređivanje u nove mreže. Starim mrežama može dodavati nove neurone. Danas znamo da "živčani električar" nije ograničen na rad s postojećim žicama: kroz mozak može provući potpuno nove kablove. Neuroplastičnost je daleko odmaknula otkako su Nobelovci ismijavali Merzenicha zbog njegove odvažne tvrdnje kako je dokazao da je razvijen središnji živčani sustav sposoban za promjenu. Još početkom devedesetih godina neuroplastičnost se, u najboljem slučaju, smatrala zanimljivim područjem. Međutim, do sredine toga desetljeća postala je jedna od najvrućijih tema neuroznanosti, a potkraj desetljeća postala je temom istraživanja mnogih znanstvenika. »Da smo početkom devedesetih proveli anketu među neuroznanstvenicima, kladim se da bi ih samo 10 do 15 posto izjavilo kako odrastao mozak posjeduje svojstvo neuroplastičnosti«, kaže Merzenich. »Čak i sredinom toga desetljeća odnos bi bio 50:50. To su promijenili pokusi izvedeni na ljudima«, poput Taubovih. Danas više nije upitno da se mozak oblikuje cijeloga života te da zadržava sposobnost promjene ne samo uslijed pasivno doživljenih čimbenika kao što je obogaćeno okružje, već i uslijed promjena u načinu ponašanja (učenje sviranja violine) i u načinu razmišljanja (»To je samo očitovanje moga opsesivno-kompulzivnog poremećaja«). Više nije ni upitno da svaki oblik liječenja koji iskorištava moć uma za promjenu mozga sudjeluje u napornom nastojanju - pacijenata s posljedicama moždanog udara, depresijom, Touretteovim sindromom ili opsesivnokompulzivnim poremećajem - da se poboljšaju funkcionalne sposobnosti i funkcija mozga. Raspravu o neuroplastičnosti započeo sam navodeći španjolskog neuroanatoma Santiaga Ramona y Cajala koji je »živčane puteve« u odraslom mozgu opisao kao »utvrđene« i »nepromjenjive«. Stoga se doima primjerenim poglavlje i zatvoriti riječima toga [219] znanstvenika koji je, usprkos pesimizmu zbog navodnog nedostatka prilagodljivosti odrasloga mozga, ipak opazio iskricu nade: »Na znanosti budućnosti ostaje da, ako to bude moguće, promijeni tu nemilosrdnu tvrdnju. Nadahnuta uzvišenim idealima, znanost mora raditi u cilju usporavanja ili ublažavanja postupnog
propadanja neurona, u cilju prevladavanja gotovo neizbježne nepromjenjivosti njihovih veza.« Znanost budućnosti ostvarila je taj cilj. Znanstvenici počinju uviđati da bi unutarnja mentalna stanja mogla oblikovati strukturu, a time i funkciju mozga, što je vjerojatno najvažniji oblik neuroplastičnosti. Suočen s primjerima promjene mozga - od Taubovih žrtava moždanog udara do Teasdaleovih žrtava depresije i Merzenichevih disleksičara - uvjeren sam, čvršće no ikada, da je takva samousmjerena neuroplastičnost doista moguća. Bilo je vrijeme da istražimo kako pozornost općenito, te napose svjesna pozornost usredotočena svjesnost - mogu primijeniti svoju moć. [220]
Osmo poglavlje KVANTNI MOZAK Onaj tko nije zaprepašten kvantnom teorijom, nije je shvatio. Niels Bohr Uvjeren sam da je teoretska fizika istinska filozofija. Max Born, Moj život i moji nazori Znanost više nije u položaju promatrača prirode, već svoje mjesto pronalazi u odnosu čovjeka i prirode. Znanstvena metoda... mijenja i preobražava svoj predmet promatranja: postupak više ne može biti nevezan za predmet. Werner Heisenberg, 1958. U jesen 1977. godine mukotrpno sam radio na preuređivanju svoje druge knjige. Jedna od radosti mojega života, Povratak nevinosti (A Return to Innocence) temelji se na nizu pisama koje sam izmijenio sa šesnaestogodišnjakom po imenu Patrick, o tome kako će pomoću usredotočene svjesnosti izaći nakraj s bolnim promjenama u tijelu, umu i mozgu, koje prate prijelaz iz adolescencije u odraslu dob. Da bih se odmorio, toga listopada odvezao sam se u Santa Cruz kako bih posjetio četrdeset jutara šume sekvoje, koju sam nekoliko godina prije imao sreću kupiti u obližnjem gradiću Boulder Creeku. Tijekom vožnje prema sjeveru pokušao sam razmotriti ono što sam smatrao najvažnijim razlogom spora između materijalističko-redukcionističkog stajališta, kojega sam se užasavao, i stajališta onih koji su, riječima filozofa Davida Chalmersa, »svijest shvaćali ozbiljno«. Bio sam sve više uvjeren da je taj spor u velikoj mjeri iznjedrio suprotna stajališta koja su dvije strane zauzele o varljivo jednostavnom pitanju: što se može smatrati primarnim [221] ili neraščlanjivim podacima? Za one koji svijest shvaćaju ozbiljno, nije samo dopustivo, već je i presudno važno uzeti u obzir subjektivne pojave pojave poput unutarnjeg osjećaja svijesti. Takve subjektivne pojave nisu bile svedene na pojave druge vrste. Osjećaj boli, osjećaj crvene boje (razmotren u prvom poglavlju), subjektivni doživljaj tuge - ni jedan od njih
nije uvjerljivo objašnjen kao puka nuspojava neuronske aktivnosti i oslobađanja neurotransmitera. Godine 1977., jednako kao i danas, doimalo se da nikada neće biti objašnjeni. Osobno sam smatrao da ni ne mogu biti objašnjeni. U knjizi Svjestan um: u potrazi za temeljnom teorijom (The Conscious Mind: In Search of a Fundamental Theory), objavljenoj godinu prije, Chalmers je iznio tezu koja odgovara tom stajalištu. Smatrao je da suvremena neuroznanost nije načinila ni prvi korak prema objašnjenju kako subjektivan doživljaj proizlazi iz elektrokemijske komunikacije moždanih neurona. Chalmers smatra da ta redukcionistička objašnjenja toliko promašuju cilj da je cijeli pothvat objašnjavanja svijesti isključivo moždanom tvari krajnje manjkav, te stoga od samoga početka osuđen na propast. Zaključio je da je svjestan doživljaj neraščlanjiv i da ga nije moguće svesti na nešto »osnovnije« - uključujući i bilo što materijalno. Možda bi ga valjalo shvatiti na posve drugačiji način, rekao je: možda je svjestan doživljaj neraščlanjiv entitet kao i prostor, vrijeme ili masa. Ni jedan element te trijade nije moguće objasniti, a kamoli shvatiti, kao očitovanje jednoga od druga dva elementa. Možda je i svjestan doživljaj jedno od tih temeljnih načela. No, Chalmers je vjerovao i u kauzalnu zatvorenost, zamisao da samo materijalno može djelovati na materijalno: nematerijalna pojava (poput svijesti) nema moć utjecati na ono što se sastoji od tkiva, molekula i atoma materijalnoga (kao što je mozak). Kao dosljedni epifenomenalist, Chalmers je smatrao da svijest jest stvarna i neraščlanjiva, ali je vjerovao da proizlazi iz mozga te da ne može djelovati ni na što materijalno. (Za nekoliko je godina promijenio drugi dio te tvrdnje, o čemu je bilo riječi u prvom poglavlju.) Osobno sam se, dakako, gorljivo protivio zamisli kauzalne zatvorenosti. Saznanja o opsesivno-kompulzivnom poremećaju, da i ne spominjem dvadeset i pet godina bavljenja meditacijom usredotočene svjesnosti, uvjerila su me da nematerijalni entitet koji nazivamo umom, ima moć promijeniti mozak. Netom prije no što sam napustio Los Angeles, nastojeći pronaći način da svoje poimanje [222] usredotočene svjesnosti objasnim u knjizi Povratak nevinosti, sinula mi je zamisao mentalne sile. Zapravo, posrijedi je bilo tek nešto više od književne figure, način prenošenja zamisli da se čovjek putem intenzivnog nastojanja može oduprijeti svojim nižim porivima. Iako sam u duhovnom smislu vjerovao u to, nisam razmišljao o tome bi li takva mentalna sila mogla biti fizikalno stvarna.
Budući da Chalmers nije bio pristalica okorjelog materijalizma - i da je bio prilično simpatičan čovjek - u proteklih godinu dana povezalo nas je filozofsko prijateljstvo koje je mnogo obećavalo. Nekoliko tjedana prije toga poslao sam svoju prvu e-mail poruku - i to upravo Chalmersu. »Zapravo samo provjeravam ima li na drugom kraju kakve svijesti«, na tipkao sam, prepun sumnji u tu novu igračku. Dave je odgovorio gotovo odmah: »Pretpostavku smatraj potvrđenom: svijest postoji«. Stoga sam tijekom putovanja u Santa Cruz odlučio posjetiti ga, bez ikakvih osobitih planova osim ljenčarenja i čavrljanja s njim. I tako sam onoga nedjeljnog poslijepodneva s njim sjedio na njegovu trijemu, koji gleda na Santa Cruz, i raspravljao o svemu vezanom za um i mozak. Nakon dva ispijena piva počeo sam oplakivati užasne društvene posljedice materijalizma i svoje stajalište da nimalo pohvalno moralno stanje Amerike općenito, a osobito Santa Cruza (bio sam mrzovoljan zbog pretjeranog rada, a moralno stanje Santa Cruza ionako me nikada nije osobito oduševljavalo) možemo pripisati gotovo tristogodišnjoj vladavini materijalizma. Smatrao sam da je vladajuće vjerovanje, prema kojemu misli koje mislimo i odluke koje donosimo odražavaju determinističko djelovanje neurona i, u konačnici, subatomskih čestica, iskrivilo čovjekovo poimanje moralnosti. Poimanje ljudi kao pukih strojeva, a uma kao još jednog (nimalo osobitog) očitovanja ustrojstva fizičkog univerzuma oblikovalo je naš način razmišljanja bez obzira na to znamo li što je sinapsa, a što akson. »Znaš li što je najočitiji uzrok toga moralnog propadanja?« upitao sam Davea. Materijalizam. Ne materijalizam Rodeo Drivea, skupih automobila i vikendica u Tellurideu, već materijalizam kao svjetonazor, stajalište prema kojemu ne postoji ništa osim materijalnoga i prema kojemu čovjekova uzvišena mentalna iskustva i emocije, koliko god se doimaju veličanstveno - iznutra - nisu ništa drugo doli očitovanja električnih impulsa koji struje kroz neurone. Chalmers nije bio prvi (a ni posljednji) koji je rekao da za moralno rasulo kraja dvadesetog stoljeća [223] optužujem filozofsku školu za koju većina ljudi nije ni čula. Pa ipak, u njegovu se glasu čuo nagovještaj suosjećanja kad me je upitao: »Zar doista vjeruješ u to?« Jesam. Chalmers i ja potom smo prevrnuli imena učenjaka koji bi mogli postulirati održive, znanstveno utemeljene alternative materijalizmu. Jedan od njih bio je David Hodgson. Australac kao i Chalmers, te sudac na australskom Vrhovnom sudu, napisao je knjigu Pitanja uma: svijest i mogućnost izbora u kvantnom svijetu (Mind Matters: Consciousness and Choice in a Quantum World) objavljenu 1991. godine. Iako se možda
doima čudno da se sudac usredotočio na nešto tako zakučasto kao što su pitanja materijalizma i svijesti, nedvojbeno je da materijalizam predstavlja mali problem za središnje načelo pravosudnog sustava - odnosno, da ljudi u svojim postupcima, uključujući i zločinačke, izvršavaju slobodnu volju. Ako su postupci samo neizbježne posljedice nepromjenjivog moždanog ustroja - ili, korak unatrag u kauzalnom lancu, posljedice gena koje smo naslijedili od svojih roditelja - tada načelo istinske moralne odgovornosti postaje neodrživo. Drugi istraživač čiji je rad, prema Chalmersovim riječima, nudio alternativu materijalističkom redukcionizmu, bio je fizičar. Ime mu je Henry Pierce Stapp. Vrativši se u Los Angeles, nabavio sam primjerak Hodgsonove knjige, prilično debelog sveska s vrlo dugačkim poglavljem o kvantnoj fizici, točno u sredini. U najvažnijem odlomku o slobodnoj volji Hodgson je također spomenuo Stappa. Brza pretraga Amazon.com-a urodila je popisom Stappovih radova, koje sam posudio u fizikalnoj knjižnici sveučilišta UCLA. Nakon što sam uz tu zbirku proveo noć koja se protegnula u svitanje, u veljači sam kupio Stappovu knjigu iz 1993. godine s naslovom Um, materija i kvantna mehanika (Mind, Matter and Quantum Mechanics). Bio sam iznenađen otkrivši da rasprava o pitanjima odnosa uma i mozga, iznesena u toj knjizi, odražava teorije Williama Jamesa, a osobito njegovo vjerovanje u stvarnost volje i djelotvornost mentalnog napora. Iako su potkraj devetnaestog i početkom dvadesetoga stoljeća bile itekako utjecajne, Jamesove zamisli o moći uma i postojanju slobodne volje došle su na zao glas pod utjecajem biheviorizma. Zašto? Pa, tko može točno odrediti koje se sile sjedinjuju da bi podupirale radikalno novu znanstvenu pretpostavku ili je ugušile u samom začetku? I sam je James izgubio nadu u mogućnost znanstvenog dokazivanja djelotvornosti volje. »Najviše što će zagovornik slobodne volje ikada moći učiniti jest dokazati [224] da deterministički argumenti nisu uvjerljivi«, zapisao je. Znao je da njegove psihološke teorije - napose njegova zamisao da je »osjećaj nastojanja aktivan element koji... osigurava energiju« za tjelesno djelovanje - nisu bile u skladu s klasičnom fizikom. S druge strane, budući da su biheviorističke teorije počivale na klasičnoj, determinističkoj fizici s kraja devetnaestog i početka dvadesetoga stoljeća, lako su istisnule Jamesove teorije. Bihevioristička paradigma Johna Watsona ponudila je obećanje znanosti psihologije u kojoj će istraživači otkriti zakone koji upravljaju ljudskim ponašanjem, razmišljanjem i emocijama, jednako kao što su otkrili i zakone elektriciteta ili hidrologije. Biheviorizam poriče stvarnost misli i emocija - zapravo, stvarnost bilo kojeg oblika unutarnjeg života. Biheviorizam tvrdi da nismo uplašeni, već iskazujemo »uvjetovanu
reakciju straha«; ne volimo, već iskazujemo »uvjetovane reakcije ljubavi«. Stapp je pretpostavio da su Jamesove teorije o umu i mozgu zanemarivane uglavnom zbog toga što fizika njegova doba - klasična, deterministička, njutnovska fizika - ne samo što nije poduprla njegovu tvrdnju, već ju je i potkopala te je odbacila kao još jedan oblik misticizma. Dakle, da bi Jamesove zamisli uzele zamah, nisu smjele čekati napretke neuroznanosti ili psihologije, već revoluciju fizike. I sam je James shvatio da su njegove tvrdnje o umu općenito, te napose o volji - točnije, zamisli da je mozak »pod utjecajem mogućnosti, a ne izvjesnosti« i da »će svijest, ako posjeduje svojstvo kauzalne djelotvornosti, pojačati povoljne mogućnosti te onemogućiti nepovoljne ili neutralne« - bile potpuno suprotne materijalističkom stajalištu s kraja devetnaestoga stoljeća. Zapravo, Jamesovo stajalište o umu i mozgu sasvim je suvremeno, primijetio je Stapp u svojoj knjizi iz 1993. godine. Stapp je smatrao da su Jamesove teorije suvremenije od teorija psihologa i filozofa koji su, tijekom desetljeća nakon Jamesove smrti 1910. godine, imali glavnu riječ na tom području. Štoviše, poklapanje Jamesova stajališta o pozornosti i volji te ortodoksnih tumačenja kvantne mehanike bilo je gotovo zastrašujuće. Kao da je duh iz psihologije prošlosti šaptao u uši fizičara sadašnjosti. Jer, kad uvidimo da klasična njutnovska fizika svijet ne opisuje točno, i zamijenimo je kvantnom fizikom koja ga točno opisuje, samo se po sebi neizbježno nameće da um ima moć djelovati na mozak, baš kao što je James pretpostavio. Zamisao da je um strogo ograničen [225] gibanjem atoma i elektrona doima se jednako zastarjelom kao i Newtonova napudrana vlasulja. Prema klasičnoj fizici, stvarnost fizičkoga svijeta čine beskonačno male čestice u moru prostora. Kauzalnost u takvom tumačenju zapravo odražava djelovanje jedne čestice na prvog susjeda, koji potom djeluje na svojega prvog susjeda, sve dok - pa, sve dok se nešto ne dogodi. Ponašanjem materije upravljaju krajnje deterministički prirodni zakoni. Nadalje, stvarnost se sastoji od materijalnih predmeta koji su jazom kartezijanskog dualizma zauvijek odvojeni od nematerijalnoga uma. Takvo mehanicističko stajalište - ulazi podražaj, izlazi ponašanje - razvilo se u današnji neurobiološki model djelovanja ljudskoga uma: ulazi neurotransmiter, izlaze ponašanje, misao ili emocija. No, fizika je u godinama nakon Jamesove smrti doživjela revoluciju. Pojava kvantne fizike u prvim desetljećima dvadesetoga
stoljeća pružila je Jamesovim zaključcima o odnosu pozornosti i volje uporište u fizici, koje im je nedostajalo tijekom njegova života. Iako klasična fizika nije potvrdila - već je čak potkopala - Jamesove teorije, njezina riječ ipak nije bila posljednja. Korijen problema uma i mozga proizlazi iz fizike koja je zastarjela već gotovo cijelo stoljeće. Iako biolozi, kao i mnogi filozofi, navode »temeljne zakone fizike i kemije« kao objašnjenje za sve događaje koje prikupljamo pod kapu »uma«, ti su zakoni »pitanje prošlosti«, zapisao je 1969. godine Eugene Wigner, dobitnik Nobelove nagrade za fiziku. »Prije podosta vremena zamijenili su ih novi zakoni« - zakoni kvantne mehanike. *** Prošlo je jedno stoljeće otkako je njemački fizičar Max Planck ispalio prvi hitac buduće kvantne revolucije. Pred Berlinskim društvom fizičara, 19. listopada 1900. godine iznio je svoju pretpostavku da elektromagnetsko zračenje (vidljiva svjetlost, infracrveno zračenje, ultraljubičasto zračenje i ostatak elektromagnetskog spektra) nije neprekinuta struja, već postoji u obliku sićušnih, nedjeljivih jedinica energije. Kasnije je tu jedinicu nazvao kvant. Planck, novi profesor na Sveučilištu Berlina, nije izražavao lažnu skromnost u vezi svoje nove formule zračenja: tijekom šetnje toga dana, svojemu je sinu Erwinu rekao: »Danas sam došao do jednako važnog otkrića kao i Newton«. Svoju je tvrdnju javno obznanio u sklopu predavanja koje je 14. prosinca održao pred članovima društva fizičara. Planck je svoje kvante shvaćao kao puke matematičke [226] dosjetke, nešto što je izmislio u »trenutku očaja« kako bi objasnio zašto zagrijani, usijani predmeti emitiraju upravo te frekvencije (ta je izluđujuća zagonetka bila poznata kao problem zračenja crnog tijela). Nije se ozbiljno pozabavio mogućnošću da bi mogle odgovarati fizikalnim entitetima. Bilo je to kao da ste svjetlost i druge oblike elektromagnetske energije shvatili kao putujuće kvante, sve su jednadžbe davale točne rezultate. No, »nitko, pa ni on, nije uvidio da je time otvorio put posve novom teoretskom opisu prirode«, rekao je Anton Zeilinger, jedan od vodećih stručnjaka za kvantne pokuse, povodom stote obljetnice Planckova govora. Zamisao elektromagnetske energije kao pojedinačnih jedinica energije umjesto kao neprekinute struje postala je temelj na kojemu su fizičari podignuli nedvojbeno najuspješniju (i najčudniju) teoriju u povijesti znanosti. Zakoni kvantne fizike nisu samo ponovili uspjeh klasične teorije koju su zamijenili (drugim riječima, u pitanjima kao što su
pad jabuke ili let svemirskoga broda, kvantni proračuni daju odgovore koji su barem jednako točni kao i klasični). No, uspijevaju i tamo gdje zakoni klasične fizike zakazuju. Kvantna je fizika objasnila ono što klasična fizika nije mogla objasniti: izgaranje zvijezda, strukturu elementarnih čestica, poredak elemenata u periodnom sustavu i fiziku novorođenog univerzuma. Iako je proizašla iz nastojanja da se objasne atomske i elektromagnetske pojave, kvantna je fizika »dovela do dubokog razumijevanja kemije i krutoga stanja«, primijetio je fizičar Daniel Greenberger, vodeći teoretičar kvantne teorije: kvantna fizika iznjedrila je kvantne tehnologije uključujući tranzistore, lasere, poluvodiče, svjetleće diode, skeniranje, PET skenere i aparate za magnetsku rezonanciju. »Razmjer uspjeha kvantne teorije«, zaključio je Greenberger, »mogao bi se smatrati nezasluženim darom bogova«. Pa ipak, darovi bogova, kao i darovi prepredenih Grka, mogu skrivati neugodna iznenađenja. Osim što je predvidjela i objasnila pojave raspona više od petnaest redova magnitude u energiji, kvantna je fizika učinila još nešto: potaknula je radikalni preokret našega poimanja svijeta. Umjesto savršeno uređenog uzročno-posljedičnog univerzuma klasične fizike, kvantna fizika opisuje svijet neizvjesnosti ili indeterminizma: granica našega spoznavanja. Opisuje svijet za koji se često doima da se razišao sa zdravim razumom, svijet suprotan nekima od naših najintuitivnijh poimanja o tome kako sve oko nas funkcionira. U kvantnom svijetu subatomske čestice nemaju točno određen položaj sve dok se ne izmjere: [227] elektron koji kruži oko jezgre atoma nije točkica, kako ga uobičajeno zamišljamo, već oblak koji obavija jezgru. U kvantnom se svijetu zraka svijetlosti može ponašati kao val ili kao struja čestica, ovisno o tome kako je promatrate. Odrednice kao što su položaj, momentum i ostale značajke čestica može se opisati samo vjerojatnostima; ništa nije izvjesno. »Često se kaže da je, od svih teorija iznesenih u ovoj zemlji, kvantna teorija najbesmislenija«, zapisao je fizičar Michio Kaku u svojoj knjizi Hiperprostor (Hyperspace) »Štoviše, neki kažu da je neupitna točnost jedino što ide u prilog kvantnoj teoriji.« Kvantna fizika možda jest točna, ali se u svojoj suštini na vrlo zbunjujući način udaljava od klasične fizike. Kvantnoj fizici svojstvena je presudno važna uloga promatrača u odabiru jedne od mnoštva mogućih stvarnosti koja će napustiti područje mogućega i postati zbiljska. Kvantna fizika u svojoj suštini opovrgava ontologiju koja je stoljećima prožimala znanstvena nastojanja, premisu da stvaran svijet - neovisan o čovjekovu
izboru i uplitanju - postoji, te da nije pod utjecajem naših opažanja. Kvantna fizika iznosi tvrdnju koja se naizgled protivi zdravom razumu (koja je, zapravo, više od tvrdnje budući da je potvrđena nebrojenim pokusima) da ne postoji »jest« sve dok promatrač ne započne s promatranjem. Doima se da kvantne pojave nastaju upravo uslijed pitanja koja postavljamo prirodi, a do tada postoje u neodređenom, nejasnom stanju. Ta značajka kvantnoga svijeta navela je američkog fizičara Johna Archibalda Wheelera na tvrdnju da svijet nastaje uslijed našega spoznavanja - ili, kako to Wheeler kaže, stječemo »spoznaje iz mrvica« (mrvica znanja). Danski fizičar Niels Bohr dobro je opisao nelogičan svijet, u kojemu su se fizičari tada zabavljali, kad je svojem kolegi rekao: »Svi smo se složili da je tvoja teorija suluda. No, podijelilo nas je pitanje je li dovoljno suluda da bi imala izglede biti točna.« Promatrač u kvantnoj fizici ima presudno važnu ulogu. Promatrani sustavi u klasičnoj fizici postoje neovisno o umu koji ih opaža i istražuje. No, fizikalna veličina u kvantnoj fizici ima stvarnu vrijednost samo uslijed čina promatranja. Fizičari su domislili mnoge pokuse kojima su željeli proniknuti u dubine kvantne čudnovatosti. Osobno ću slijediti primjer pokojnog fizičara Richarda Feynmana koji je kvantnoj fizici, nakon njezinih utemeljitelja, dao jednako velik doprinos kao i svi drugi znanstvenici. Feynman je smatrao da je »jedina tajna« kvantne fizike skrivena u suvremenoj [228]
Crtež 7: Pokus s dva proreza. Monokromatska svjetlost prolazi
kroz rešetku s dva proreza. U pokusu A otvoren je samo jedan uzak prorez. Zbog uskoće proreza i kvantnog načela neodređenosti, zraka prolazi kroz prorez i širi se te pokriva široko područje na fotografskoj ploči. No, opaženo Je da svaki foton pristiže na jednu sićušnu točku. Bell curve prikazuje distribuciju točaka, ili fotona. U pokusu B otvoren je samo desni prorez i zraka se ponovno širi. U pokusu C otvorena su oba proreza, ali rezultat nije zbroj rezultata pojedinačnih proreza (točkasta krivulja). Fotoni se, umjesto toga, opažaju u uskim prugama nalik obrascima interferencije koji nastaju kad god vodeni val prođe kroz dvije pukotine u morskoj stijeni: polukružni valovi šire se od otvora, sjedinjuju se na mjestu sastajanja vrhova (u pokusu s fotonima, pruge s mnogo fotona) i poništavaju se kad se vrhovi valova sastanu s dolovima (pruge s malo fotona). Otvaranje drugoga proreza jasno otkriva da se svjetlost ponaša poput vala, budući da je interferencija valna pojava. Pa ipak, opaženo je da je svaki foton, cijeli i nepodijeljen, stigao na sićušno područje, baš kao što je slučaj s česticama. Čak i ako se emitiraju jedan po jedan, fotoni ipak stvaraju obrazac interferencije kroz dva proreza. Zar foton interferira sam sa sobom? inačici pokusa prvi put izvedenog 1801. godine. Naziva se pokusom dvije pukotine, a Feynman je smatrao da u velikoj mjeri razotkriva kvantne zagonetke i stoga sadrži »suštinu kvantne mehanike«. (Izraze kvantna fizika, kvantna mehanika i kvantna teorija koristim kao istoznačnice.) U knjizi Značaj fizikalnog zakona (The Character of Physical Law) Feynman je zabilježio: »Ispostavlja se da [229] bismo bilo koju drugu situaciju u kvantnoj mehanici mogli objasniti riječima: 'Sjećaš li se pokusa s dva otvora? To je isto'.« Godine 1801., engleski erudit Thomas Young osmislio je pokus koji je od tada poznat kao pokus s dva proreza. Fizičari su u to doba bili zaokupljeni raspravom o tome sastoji li se svjetlost od čestica (malih korpuskula energije) ili od valova (pravilnog valovitog gibanja medija, poput valova na jezeru). U pokušaju razrješavanja toga spora, Young je u crnoj zavjesi načinio dva vertikalna proreza, jedan blizu drugoga. Pustio je da monokromatska svjetlost padne na zavjesu, prođe kroz proreze i stigne do zaslona na suprotnom zidu. Kada bismo sličan pokus pokušali izvesti s nečim za što znamo da nije valno, već korpuskulamo - primjerice, s pikulama - ishod bi bio nedvojben. Većina pikula koje bismo bacili prema, primjerice, ogradi kojoj nedostaju dvije daske, udarila bi o ogradu i pala na tlo s ove strane. No, nekoliko bi pikula prošlo kroz otvore i, ako bismo ih
prevukli tekućom bijelom bojom, ostavili bi dvije svijetle mrlje na zidu s druge strane, koje bi odgovarale dvama otvorima. Young to nije opazio. Umjesto toga, na zaslonu iza zavjese s prorezima, svjetlost je stvorila obrazac zebrinih pruga, naizmjenične tamne i svijetle vertikalne pruge. To se naziva obrascem interferencije. Njegov je nastanak bio jasan: tamo gdje se vrh svjetlosnih valova iz jednoga proreza sastao s vrhom svjetlosnih valova iz drugog proreza, valovi su se međusobno pojačali i tvorili svijetle pruge. Kad se vrh vala iz jednoga proreza sastao s dolom vala iz drugog proreza, njihovim poništavanjem nastale su tamne pruge. Budući da vrhovi i dolovi svjetlosnoga vala nisu vidljivi golom oku, to je lakše zamisliti s vodenim valovima. U posudu s vodom stavite barijeru s dva otvora. U vodu ubacite težak predmet - dobro će poslužiti i lubenica - i promatrajte valove na drugoj strani barijere. Šireći se od mjesta na kojemu je lubenica pljusnula, činit će pravilne koncentrične kružnice. Kad jedan val stigle do barijere, prolazi kroz oba otvora i na drugoj se strani nastavlja širiti u koncentričnim polukrugovima. Kad se vrh valova iz lijevoga otvora sastane s vrhom valova iz desnoga otvora, dobivate dvostruko viši val. Ali, kad se vrh susretne s dolom, dobivate područje tišine. Odatle proizlazi Youngovo tumačenje pokusa s dva proreza: ako svjetlost stvara iste interferencijske obrasce kao i vodeni valovi, za koje znamo da jesu valovi, tada i svjetlost mora biti val. Jer, kad bi se [230] svjetlost sastojala od čestica, ne bi stvorila opažene zebrine pruge, već zbroj obrazaca iz pojedinačnih proreza - dvije svjetlosne površine, vjerojatno nalik mrljama koje bi ostavile obojene pikule bačene kroz ogradu s otvorima. Za sada je sve razumljivo. Ali, da biste izveli sljedeći trik, prigušite izvor svjetlosti toliko da emitira samo jedan po jedan foton, ili svjetlosnu česticu. (Današnji fotodetektori doslovce mogu brojiti fotone.) Na drugu stranu, iza proreza, stavite fotografsku ploču. Tako dobivamo situaciju koja se doima sličnijom prolasku pikula kroz ogradu: jedan foton kreće i prolazi kroz prorez. Odlazi i drugi te također prolazi kroz prorez. Dobiveni obrazac nedvojbeno će biti zbroj obrazaca pojedinačnih proreza - ponovno dvije površine svjetlosti, jedna iza lijevog proreza, a druga iza desnog. Ali ne. Kad taj put prijeđu stotine, a zatim i tisuće fotona (pokus su sredinom osamdesetih godina izveli fizičari u Parizu), dobiva se začudan obrazac. Nakon što taj put prijeđe dovoljan broj fotona, umjesto dvije
široke svjetlosne površine dobivate zebrine pruge. Ponovno je stvoren interferencijski obrazac. Ali, što je interferiralo sa čime? Fotoni su u tom slučaju nedvojbeno bili čestice - znanstvenici su brojili svaku koja je napustila izvor svjetlosti - a sustav je bio ustrojen tako da je odjednom mogao putovati samo jedan foton. Čak i ako biste između dva fotona odjurili po kavu, rezultat je naposljetku bio isti interferencijski obrazac. Je li moguće da je foton izvor svjetlosti napustio kao čestica te na fotografsku ploču stigao kao čestica (dolazak svakoga fotona moguće je opaziti jer se na ploči pojavljuje bijela točkica) - ali je u međuvremenu postao val, koji je sposoban odjednom proći kroz oba proreza i interferirati sam sa sobom jednako kao što vodeni val, nastao bacanjem lubenice u vodu, prolazi kroz dva otvora na barijeri? I što je još čudnije, svaki foton - sjetite se da ih možemo puštati u intervalima - uspijeva stići na pravo mjesto na ploči kako bi dao svoj doprinos obrascu interferencije. Dakle, da ponovimo, svjetlost se koleba između postojanja u obliku čestice i postojanja u obliku vala. Kao čestica se emitira i detektira. Kao val odjednom prolazi kroz oba otvora. Ako to ne kanite odbaciti kao tek čudno svojstvo svjetlosti, a ne materije, razmislite o sljedećem: isti je pokus moguće izvesti s elektronima. I oni izvor (elektronski mikroskop, u slučaju pokusa koji je [231] izveo tim u Hitachi istraživačkom laboratoriju Sveučilišta Gakushuin u Tokiju) napuštaju kao čestice. Na detektor scintilacijsku ploču, nalik prednjem dijelu televizijskog zaslona, koja sićušnom točkicom bilježi dolazak svakoga pojedinog elektrona - stižu kao čestice. Ali, u međuvremenu se ponašaju kao valovi te stvaraju interferencijski obrazac gotovo istovjetan onome koji stvaraju fotoni. Tamne pruge izmjenjuju se sa svijetlima. Ponavljam: jedini način da pojedinačni elektroni stvore interferencijski obrazac jest da se ponašaju poput valova, odnosno, da odjednom prođu kroz oba proreza, baš kao i fotoni. Elektroni - oblik materije - mogu se ponašati kao valovi. Elektron može prijeći dva različita puta od izvora do detektora i interferirati sa sobom: dok putuje, može biti na dva mjesta odjednom. Isti je pokus izveden s velikim česticama poput iona, i rezultati su bili isti. A ioni su, kao što smo ustvrdili u trećem poglavlju, valuta mozga, čestice iz čijega gibanja proizlaze akcijski potencijali, putem kojih neuroni komuniciraju. Oni su također, u slučaju kalcijevih iona, ključni za oslobađanje neurotransmitera. To je presudno važno: ioni su predmet svih nelogičnih zakona kvantne fizike. Ponašanje materijalne čestice znači da te čestice imaju popratne
valove. Poput vodenoga vala, val elektrona prolazi kroz oba proreza i s druge strane interferira sam sa sobom. Obrazac interferencije na detektoru čini zebrine pruge. Čestice kroz proreze prolaze poput valova, ali na detektor stižu kao čestice. Kako možemo pomiriti ta nespojiva svojstva djelića materije kao što su elektroni? Ključ razumijevanja te bizarne situacije jest činjenica da foton ili elektron mjerimo na samo dvije točke u pokusu: kada ga oslobodimo (registrira ga fotodetektor) i kad opazimo da je stigao na drugi kraj. Prema općeprihvaćenom objašnjenju, čin mjerenja utječe na to da se proširen, neodređen val (u prorezima) svede na zasebne, određene čestice (na scintilacijskoj ploči ili detektoru). Prema kvantnoj teoriji, kroz proreze zapravo prolazi val vjerojatnosti. Štoviše, ponašanje čestice kvantna fizika objašnjava takozvanom Schrodingerovom valnom jednadžbom (po Erwinu Schrodingeru, koji ju je izveo 1926. godine). Jednako kao što Newtonov drugi zakon opisuje ponašanje čestica, tako i Schrodingerova valna jednadžba određuje kontinuiran i ujednačen tijek valne funkcije u svim trenucima kada se ne promatra. Valna funkcija obuhvaća cijeli niz mogućnosti za ponašanje te čestice - gdje je i kada. Sadrži sve informacije potrebne za izračunavanje vjerojatnosti [232] pronalaženja čestice na određenom mjestu u određenom trenutku. Te brojne mogućnosti nazivaju se superpozicijama. Element slučajnosti je presudno važan jer se jednadžba, umjesto određivanja položaja, energije ili bilo koje druge značajke čestice, skromno zadovoljava opisivanjem vjerojatnosti da će te značajke imati određene vrijednosti. (Stručnije rečeno, kvadrat amplitude valne funkcije u bilo kojem položaju daje mogućnost da će čestica biti pronađena u području nedaleko od toga položaja.) U tom se smislu Schrodingerov val može smatrati valom vjerojatnosti. Ako se kvantnu česticu ili skupinu čestica ostavi da nepromatrano ide svojim putem, njihova se svojstva razvijaju u vremenu i prostoru u skladu s determinističkom valnom jednadžbom. Tada (odnosno, prije no što je elektron ili foton opažen) kvantna čestica nema točno određen položaj. Ona postoji kao magla vjerojatnosti: postoje izgledi (prilično dobri) da će se, u sklopu odgovarajućeg pokusa, očitovati kao svijetle pruge na ploči, izgledi (manji) da će stići u područje tamnih pruga, i izgledi (još manji, ali ne i nikakvi) da će završiti u kafiću s druge strane ulice. No, čim promatrač izvede mjerenje - recimo, opazi elektron koji je stigao na ploču - doima se da se valna funkcija naglo mijenja: položaj čestice koju opisuje gotovo je precizno određen. Cestica više nije amalgam
vjerojatnosti raspršen na velikom području. Ako promatrač opazi elektron u tom malom području, tada opstaje samo onaj dio valne jednadžbe koji predstavlja malo područje na kojemu ga je promatranje zateklo. Sve druge vjerojatnosti za položaj elektrona su nestale. Sustav je prije promatranja imao širok raspon mogućnosti; uslijed promatranja ima samo jednu stvarnost. To je zloglasni kolaps valne funkcije. Kolaps valne funkcije, blago rečeno, u sebi nosi nešto duboko zbunjujuće. Sama Schrodingerova jednadžba ne objašnjava kako promatranje izaziva kolaps valne funkcije; što se jednadžbe tiče, valna se funkcija i dalje razvija bez kolapsa. Pa ipak, doima se da nije tako. Sve što znamo iz pokusa i neumoljivih matematičkih izračuna jest da Schrodingerova valna jednadžba, koja opisuje mikrosvijet superpozicija valnih funkcija, nekako postaje makrosvijet određenih stanja. U oštrom kontrastu s nedvojbenim uspjehom kvantne fizike u predviđanju ishoda pokusa jest zbrka različitih mišljenja sa zajedničkim nazivnikom »tumačenja kvantne mehanike«: što se to događa da se Schrodingerova valna jednadžba [233] pretvara u jedno jedino opaženo stanje i što nam taj proces govori o prirodi stvarnosti? Prijelaz s mikrosvijeta opisanog Schrodingerovom valnom jednadžbom na makrosvijet određenih stanja koja mjerimo možemo objasniti na barem tri načina. Svako tumačenje podrazumijeva drugačije stajalište suštinske prirode svijeta. Prema jednome od tih stajališta, kojemu je Einstein bio najskloniji, svijetom upravljaju skrivene varijable. Iako do sada neotkrivene, a možda i nespoznatljive (odatle izraz skrivene), smatraju se činjenicama kojima valna funkcija kvantne fizike opisuje vjerojatnosti. To bismo stajalište mogli promatrati kao što bi zlatne ribice u akvariju mogle razmišljati o svakodnevnom pristizanju listića hrane koji tonu kroz njihovu vodu. Doima se nasumičnim i bez uzroka. Vjerojatnost je, recimo, 50:50 da će hrana stići prije no što sjena maloga plastičnog ronioca padne na malu plastičnu sirenu, te 50:50 da će stići kasnije. Kad bi naši mali riblji prijatelji znali više o ovom svijetu, znali bi i da je pristizanje hrane potpuno kauzalno (čovjek prilazi i posipa listiće hrane po površini vode). Drugim riječima, stajalište skrivenih varijabli govori da se sve doima probabilistički samo zato što smo previše glupi da bismo pojmili sile koje rađaju determinizmom. Da smo pametniji, uviđali bismo da ovim svijetom upravlja determinizam. Einsteinova su vjerovanja vodila u tom smjeru i dovela ga do glasovite izjave: »Bog se ne kocka« s univerzumom. Međutim, usprkos Einsteinu, skrivene su varijable u nemilosti od
šezdesetih godina dvadesetoga stoljeća, zbog razloga koji su previše stručni da bismo se upuštali u njihovo razmatranje. Dovoljno je reći da je fizičar John Bell dokazao da skrivene varijable zahtijevaju djelovanje na udaljenosti - odnosno, kauzalne utjecaje koji prekoračuju Einsteinovo ograničenje brzine i putuju brže od svjetlosti. Drugo tumačenje kvantne fizike govori da superpozicije valova doista postoje zbog kvantnih pojava, ali nikada ne kolabiraju. Ta teorija mnogo svjetova umotvorina je pokojnoga fizičara Hugha Everetta III, učenika Johna Wheelera, koji je tu tvrdnju, na Wheelerov poticaj, iznio u radu iz 1957. godine. Umjesto da pokuša odgovoriti na pitanje kako čin promatranja izaziva kolabiranje valne funkcije na jednu jedinu mogućnost, teorija mnogo svjetova govori da se jedna jedina mogućnost nikada ne izdvaja. Umjesto toga, valna se funkcija nastavlja razvijati i uopće ne kolabira. Kako, u tom slučaju, ne vidimo superpozicije - elektrone koji su malo ovdje, a [234] malo ondje - već pojedina stanja? Everett je tvrdio da se svaka pokusna mogućnost svojstvena valnoj funkciji opaža u svojevrsnom superpodručju. Ako valna funkcija daje vjerojatnost 50:50 da će se radioaktivni atom raspasti nakon trideset minuta, tada se atom u jednom svijetu raspao, a u drugom se svijetu nije raspao. Sukladno tome, um promatrača ima dvije različite grane ili stanja: jedno opaža cijeli atom, a drugo opaža raspadnuti. Posljedica su dvije supostojeće, paralelne mentalne stvarnosti, teorija mnogo limova. Kad god opažate ili odabirete, vaš se svjesni um podijeli pa se s vremenom stvaraju bezbrojne različite inačice vašega uma. Nepotrebno je reći da je to vrhunac stava »i ovce i novce«: da, istina je da ste u ovoj grani stvarnosti izrekli onaj izraz koji vam je okončao karijeru, ali ste u nekoj drugoj grani stvarnosti držali jezik za zubima. Ta je teorija od samoga početka izazivala protivljenje. »Najmanje trinaest godina nakon objavljivanja Everettova rada među fizičarima je vladala zaglušujuća tišina«, prisjeća se Bryce DeWitt, fizičar koji je čak i u svojim osamdesetim godinama zagovarao teoriju mnogo svjetova. »Podupirali smo je samo John Wheeler, Everett i ja. Bio sam uvjeren da je to nepošteno prema Everettu.« Kao psihijatar, bio sam dobro upoznat sa zamišlju podijeljene osobnosti, no, Everett je u svojem tumačenju kvantne mehanike taj pojam shvatio krajnje doslovno. Mnogi učenjaci koji istražuju ontološke implikacije kvantne mehanike negoduju na pomisao postojanja svih mogućih iskustava te tvrdnju da se novi svjetovi i nove inačice
promatračeva mozga rađaju kad god se kvantni mozak suoči s izborom. No, mnogima drugima ta je bizarna zamisao prihvatljivija od iznenadnog kolapsa valne funkcije. Osim toga, sviđa im se što teorija mnogo svjetova kvantnoj mehanici omogućuje funkcionirati bez promatrača koji bi prirodi postavljao pitanja - odnosno, bez neželjene pojave ljudske svijesti i slobode izbora, bez mogućnosti utjecanja uma na materijalni svijet. Štoviše, od devedeset fizičara koji su, u sklopu konferencije o kvantnoj fizici, održane 1999. godine u Engleskoj, upitam kojem su tumačenju kvantne mehanike skloniji, trideset ih se odlučilo za teoriju mnogo svjetova ili neko drugo tumačenje koje ne obuhvaća kolaps. Samo ih je osam izrazilo vjerovanje u kolaps valne funkcije. Pedeset ih nije odabralo ništa od navedenoga. (A ako bi bili iskreni, oni koji su se opredijelili za teoriju mnogo svjetova, [235] morali bi priznati da su svojim drugim granama istodobno donijeli gotovo beskonačan broj drugih izbora.) Treće stajalište o promjeni superpozicija u jedno jedino određeno stanje iznio je Niels Bohr. Prema tom stajalištu, iznenadna promjena iz superpozicija na jedno jedino stanje proizlazi iz čina promatranja. To se tumačenje pojavilo već na samom početku kvantnoga područja. U razdoblju grozničavo intenzivne kreativnosti dvadesetih godina dvadesetoga stoljeća, najveći umovi fizike, od Paula Diraca i Nielsa Bohra do Alberta Einsteina i Wernera Heisenberga, mukotrpno su nastojali objasniti rezultate kvantnih pokusa. Naposljetku je, u sklopu petoga Solvay kongresa fizičara u Bruxellesu 1927. godine, jedna skupina - Bohr, Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg i Wolfgang Pauli - postigla dogovor koji će postati poznat kao kopenhaško tumačenje kvantne mehanike, prema gradu u kojemu je radio Bohr, njezin glavni predstavnik. Bohr je tvrdio da se kvantna teorija odnosi na naše znanje o određenom sustavu te na pretpostavke izvedene iz toga znanja; ne odnosi se na »vanjsku« stvarnost. Točnije, ne bavi se onime što je, još prije Aristotela, bilo najvažniji predmet zanimanja fizičara - odnosno, »stvaran« svijet. Fizičari su prihvatili to stajalište složivši se da kvantno stanje predstavlja naše poznavanje određenoga fizikalnog sustava. Prije čina promatranja nije moguće znati koja će se od mnogih vjerojatnosti, svojstvenih Schrodingerovoj valnoj funkciji, ostvariti. Tko ili što odabire koja će se vjerojatnost ostvariti? Tko ili što određuje kako će valna funkcija »kolabirah«? Odlučuje li o tome priroda ili promatrač? Prema kopenhaškom tumačenju, promatrač odlučuje i koji će aspekt prirode istražiti te iščitava odgovore koje mu pruža priroda. Um
promatrača pomaže odabrati koja će se od nebrojenih mogućnosti očitovati uslijed promatranja. Postavljeno je točno određeno pitanje (Je li elektron ovdje ili ondje?), izvedeno je opažanje (Aha! Ondje je!) i tako je neposlušan val vjerojatnosti ograđen u poslušan kvantum određenosti. Bohr nije govorio o tome kako promatranje postiže tu čaroliju. Međutim, doima se da registriranje opažanja u umu promatrača na neki način izvodi taj trik: mentalni događaj ukida valnu funkciju. Plašeći se implikacija vlastite teorije, Bohr je odbacivao zamisao da promatrač činom promatranja zapravo utječe na tijek fizikalnih događaja izvan svojega tijela. Ostali su bili slobodni od takvih strepnji. Kao što je pokojni fizičar Heinz Pagels 1982. godine zapisao u [236] svojoj sjajnoj knjizi Kozmički zakonik (The Cosmic Code): »Besmisleno je vjerovati u objektivno postojanje elektrona u određenoj točki u prostoru... neovisno o činu promatranja. Doima se da elektron postaje stvaran predmet tek kada ga opazimo!« Tako se u fizikalnoj teoriji dogodila suštinska promjena od teorije o fizikalnoj stvarnosti u teoriju o našemu spoznavanju. Znanost se sastoji od onoga što znamo, a ono što znamo proizlazi isključivo iz naših opažanja. Neznanstveno je upitati što je »stvarno«, što je u pozadini opažanja. Tako su fizikalni zakoni, sadržani u jednadžbama kvantne fizike, prestali opisivati sam fizikalni svijet. Umjesto toga, opisivali su naša saznanja o tom svijetu. Fizika je napustila ontološki cilj - otkrivanje onoga što jest - i krenula prema epistemološkom cilju: ustvrditi što je poznato ili spoznatljivo. Kao što se John Archibald Wheeler našalio: »Ni jedna pojava nije pojava sve dok ne postane opažena pojava«. Zamisao kolabiranja valne funkcije kad um promatrača registrira novu spoznaju razvio je fizičar Eugene Wigner, koji je razradio model načina na koji bi svijest mogla ukinuti valnu funkciju - čemu ćemo se naknadno vratiti. No, razlog takve privilegiranosti ljudske svijesti ostao je zagonetka te čak i danas uzrok duboke podijele fizičara. Posljedičan siloviti raskol nije moguće preuveličati. Kvantna je fizika napustila tisućljetnu težnju za razumijevanjem postojećega i okrenula se našem spoznavanju postojećega. Kao što je Jacob Bronowski zapisao u knjizi Čovjekov uspon (The Ascent of Man): »Jedan od ciljeva prirodnih znanosti bilo je sastavljanje točne slike materijalnog svijeta. Jedno od postignuća fizike dvadesetog stoljeća bio je dokaz da je taj cilj neostvariv.« Kopenhaško je tumačenje u osnovnu teoriju o materijalnom svijetu uvelo doživljaj ljudskih promatrača - i, što je još važnije,
promatrače je pretpostavilo kao temeljnu stvarnost. Bohr je to objasnio riječima: »Svrha našega opisa prirode nije razotkrivanje istinske biti pojavnoga, već samo što dalje praćenje mogućih odnosa između višestrukih aspekata našega doživljaja«. Heseinberg je rekao kako je s tim zaokretom »ispario« pojam objektivne stvarnosti. Godine 1958. zapisao je kako priznaje da »se zakoni prirode, koje izražavamo matematički, u kvantnoj teoriji više ne bave samim česticama, već našim spoznavanjem tih elementarnih čestica«. »Pogrešno je«, rekao je Bohr, »smatrati da fizika ima zadatak otkriti stanje stvari u prirodi. Fizika se bavi onime što mi možemo reći o prirodi.« [237] Ta je predaja za mnoge bila ni manje ni više nego krivovjerje. Einstein, vjerojatno najžešći protivnik napuštanja nastojanja razumijevanja prirode, prigovorio je da taj zaokret s postojećega prema onome što znamo o postojećem krši ono što je smatrao »programatskim ciljem cjelokupne fizike«, odnosno, potpuni opis situacije neovisno o činu promatranja. Ali, Einstein je izgubio tu bitku. S pobjedom kvantuma fizika se više nije bavila samom prirodom, već našim spoznavanjem prirode. Svaka rasprava o kvantnoj epistemologiji na ovom mjestu priziva Schrodingerovu mačku, misaoni pokus koji je Schrodinger osmislio 1935. godine kako bi ilustrirao besmislenost kvantnih superpozicija. U kutiju stavite kuglicu i radioaktivni atom. Sustav uredite tako da kuglica oslobodi otrovni plin ako i samo ako se atom raspadne. Radioaktivni raspad je kvantna pojava pa stoga i probabilistička: radioaktivni atom ima određenu vjerojatnost raspada u određenom vremenskom razdoblju. Vjerojatnost raspada atoma za trideset minuta iznosi 50 posto - ne 70 posto, ne 20 posto, već točno 50 posto. Tada u kutiju stavite mačku i zatvorite je u, kako je to Schrodinger nazvao, »dijabolični uređaj«. Pričekajte neko vrijeme. Zapravo, pričekajte toliko dugo da vjerojatnost raspada atoma bude 50:50. Je li mačka živa ili mrtva? Kvantna mehanika kaže da je ujedno i živa i mrtva jer vjerojatnost radioaktivnog raspadanja, a time i oslobađanja otrova iznosi 50 posto, a vjerojatnost neraspadanja i neškodljive atmosfere u kutiji također iznosi 50 posto. Pa ipak, doima se apsurdnim reći da je mačka napola živa i napola mrtva. Nije li nedvojbeno da fizički entitet mora imati stvarna fizička svojstva (kao što su život ili smrt)? Ako zavirimo u kutiju, ustanovit ćemo je li mačka živa ili mrtva, a ne neku suludu superpoziciju ta dva stanja. Ali, čin zavirivanja nedvojbeno neće biti dovoljan za pretvaranje vjerojatnosti u činjenicu. Međutim, prema Bohrovom kopenhaškom tumačenju, upravo je
tako. Valna funkcija cijeloga sustava, koja obuhvaća mačkicu i sve ostalo, kolabira kada promatrač pogleda u kutiju. Do tada imamo superpoziciju stanja, istodobnost raspadanja i netaknutosti atoma, smrti i života. Blago rečeno, doima se da opažanja u kvantnoj fizici imaju osobit položaj. Dokle god mačka ostane neopažena, njezina valna funkcija obuhvaća jednake vjerojatnosti života i smrti. Ali, tada dolazi do opažanja i bum - valna funkcija mačke skače iz superpozicije stanja u jedno jedino opaženo stanje. Opažanje ukida dio [238] valne funkcije. Preostaje samo dio koji odgovara životu ili dio koji odgovara smrti. Ako vam moć promatrača za izmamljivanje određene vrijednosti iz vala vjerojatnosti zvuči kao pogrešan odgovor na pitanje pada li stablo u praznoj šumi ako ga nitko ne čuje, ne brinite: fizičari su jednako zbunjeni i pitaju se kako je moguće da svijet funkcionira na tako bizaran način. Eugene Wigner je 1964. godine rekao: »Taj posljednji korak [ulazak opažaja u svijest]... obavijen je tajnom i do sada nije objašnjen«. Kolaps valne funkcije, koji je svijesti dao središnju ulogu u fizikalnoj teoriji, »u teoriju kvantne mehanike ulazi kao deus ex machina, bez ikakva odnosa s drugim zakonima iste teorije«. Jedna od značajki kojima se divim u Stappovoj knjizi Um, materija i kvantna mehanika jest njegova spremnost da se pozabavi etičkim implikacijama zaokreta s njutnovske fizike na kvantnu fiziku. Točnije, Stapp je izjavio da na čovjekove vrijednosti ništa ne utječe tako snažno kao njegovo vjerovanje o vlastitom odnosu sa silom koja oblikuje univerzum. Kad je srednjovjekovna znanost čovjeka izravno povezala s njegovim Stvarateljem, čovjek je sebe pojmio kao dijete božanskoga koje raspolaže voljom slobodnom odabrati između dobra i zla. Kad je znanstvena revolucija ljudska bića iz iskri božanskog stvaranja pretvorila u nimalo osobite zupce u golemom neosobnom stroju, potpuno je ukinula racionalan temelj zamisli odgovornosti za vlastite postupke. Postali smo mehanički produžeci onoga što nam je prethodilo i nad čime nemamo nadzor; ako je sve što činimo predodređeno postojećim okolnostima, tada ne možemo biti odgovorni za svoje postupke. »Uz takvo poimanje čovjeka«, zabilježio je Stapp, »kolaps filozofije morala je neizbježan.« Ali, baš kao što je njutnovska fizika potkopala filozofiju morala, Stapp je smatrao da bi je kvantna fizika mogla spasiti. Naime, kvantna fizika opisuje svijet u kojemu je čovjekova svijest tijesno povezana s kauzalnom strukturom prirode, svijetom očišćenim od determinizma.
Zadivljen tim umom koji mi se doimao srodnim, 2. svibnja 1998. godine Stappu sam poslao e-mail poruku u kojoj sam se predstavio kao Chalmersov prijatelj (s kojim se Stapp nekoliko puta susreo) i napisao da »sam počeo čitati njegovu knjigu Um, materija i kvantna mehanika, da je još uvijek čitam i da je smatram iznimno važnom«. Stapp je odgovorio 10. svibnja i zatražio primjerke mojih djela. Nedugo potom, u telefonskom razgovoru raspravljali [239] smo, između ostaloga, o tome kako su se njutnovski pristupi razvili u smjeru ukidanja moralnosti i zašto je znanost ipak znatno precijenjena kao sila koja ima zadnju riječ. Stapp je susretljiv čovjek i doimao se naklonjenim (ako ne i zainteresiranim za tu temu jednako kao i ja), pa smo dogovorili sastanak. Svojim starim, dotrajalim, crvenim Mercedesom iz 1988. godine, 9. lipnja odvezao sam se na Berkeley, upoznao Henryja i to poslijepodne proveo u njegovu uredu. Za dugom večerom u restoranu tik uz željezničku prugu u predgrađu Berkeleyja, pretresli smo teme od kvantne mehanike do fantomske boli, od statističkih ispitivanja paranormalnoga do pokušaja nekih teologa da u otkrićima kozmologa pronađu duhovne poruke. (Berkley je toga tjedna bio domaćin simpozija »Znanost i duhovna potraga«). Kod kuće sam bio rastrgan između nekoliko zadataka. Iako sam, uhvativši se čitanja Stappove knjige iz 1993. godine, raspolagao tek osnovnim znanjem o kvantnoj fizici njezina važnost za pitanja uma i mozga te za moje tumačenje podataka o opsesivno-kompulzivnom krugu u mozgu, jasno mi je otkrila da moram naučiti mnogo više. Doimalo se da kvantna mehanika svijesti daje ulogu u fizičkom svijetu. Srećom, Stapp je u svojoj knjizi, ali i u radovima namijenjenim nestručnjacima, objavljenim na njegovoj webstranici, ta pitanja razmatrao na razumljiv, ako ne i na posve elementaran način. I, što je još bolje, sam je Stapp oličenje strpljivosti pa je bio iznimno otvoren za seanse pitanja i odgovora putem telefona i e-mail poruka. I tako sam slijedeće dvije i pol godine polako svladavao najvažnije fizikalne teorije koje podupiru kauzalnu djelotvornost volje i pozornosti. U telefonskom razgovoru 7. rujna 1998. godine, Stapp mi je rekao: »Iskustvo je u kvantnoj teoriji suštinska stvarnost, a materija se smatra očitovanjem primarne stvarnosti, odnosno doživljaja«. Zapisao sam to od riječi do riječi i tu izjavu objesio na zid u svojem uredu, gdje se i danas nalazi. Radeći na produbljivanju svojega razumijevanja kvantne mehanike, pokušavao sam osnovnu strukturu Stappove fizikalne filozofije primijeniti na svoj filozofski rad o opsesivno-kompulzivnom poremećaju. U travnju
sam taj rad, »Prema znanosti o svijesti«, predstavio u sklopu konferencije koju je David Chalmers pomogao organizirati na kampusu Sveučilišta Arizone u Tucsonu. Govorio sam o svojem radu s opsesivnokompulzivnim poremećajem, napose o zamisli da je »um sposoban promijeniti [240] mozak«. U lipnju sam se bavio pretvaranjem usmene prezentacije u pisani rad za potrebe zbornika konferencije. Uz to, knjiga Povratak nevinosti u to je doba bila u pripremi za tisak jer je trebala izaći u rujnu 1998. godine. Kombinacija knjige, u kojoj sam »mentalnu silu« upotrijebio kao književnu figuru, i moje filozofski utemeljene ponovne analize nalaza PET skeniranja pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem za potrebe konferencijskog zbornika, iznjedrila je moćnu alkemiju. Dok sam u umu još jednom prevrtao četiri koraka koje su moji pacijenti prelazili kad bi se našli u raljama kompulzije - prepoznavanje, pripisivanje, preusmjeravanje pozornosti, ponovno procjenjivanje - sinulo mi je da bi mentalna sila mogla biti nešto više od načina da čitateljima knjige Povratak nevinosti pomognem shvatiti kako usredotočena svjesnost i usmjereni napor mogu preoblikovati njihov način razmišljanja i ponašanja. Štoviše: u mojoj zamisli mentalne sile nije bilo ničega što bi je ograničilo na metaforu. Ali, nisam znao ima li ikakvu znanstvenu važnost još ne. Ali, Stapp bi to mogao znati. U svojem sam rukopisu prvi upotrijebio pojam »mentalne sile« u smislu koji nije bio isključivo metaforički i zabilježio kad sam ga prvi put upotrijebio u znanstvenom radu. Stappu sam 21. lipnja poslao e-mail poruku kojom sam ga obavijestio da pišem djelo koje bi on mogao smatrati prekoračenjem granica: »Znam da sam poprilično riskirao primjenom pojmova energije, moći i sile... pa mi je o tome svakako potrebno vaše mišljenje - u nadi da ćete biti spremni razgovarati sa mnom i nakon što pročitate moj rad.« Tri dana poslije pripremao sam se Stappu poslati svoj rad kako bih dobio njegovo mišljenje. U zaslon računala zurio sam beskrajno dugo prije no što sam smogao hrabrosti poslati poruku. Mislim da je to prilično dobro, pomislio sam, ali, ako se uzme u obzir moje znanje o fizici i silama, mogao bih se gadno osramotiti. Stapp je 25. lipnja odgovorio e-mail porukom: »Vaš je koncept izvrstan«, napisao je. Pozornost stručnjaka za to područje trebao bi usmjeriti prema činjenici da najvažnije pitanje s kojim smo suočeni, odnosno, pitanje djelotvornosti svijesti, ne smijemo odbaciti kao potpuno
nerješivo. Vaš rad jasno daje do znanja da »volja« obuhvaća različite razine ili aspekte svijesti, s time da iskustva višega reda upravljaju iskustvima nižega reda kao što »subjektivno ja« [241] upravlja tjelesnim postupcima... Stoga bi moglo biti važno da je u tumačenju kvantne teorije najvažnije pitanje »na kojoj se razini događaju kolapsi?«... Kvaliteta iskustva »volje« uvjerljivo navodi na zaključak da [volja] djeluje na fizičku razinu... Suvremena kvantna teorija temelji se na iskustvu, a bez iskustva je besmislena... U složenijem teoretskom okviru volja če gotovo nedvojbeno biti djelotvorna. Henry Stapp se još od studentskih dana zanimao za ono što je nazvano tumačenjem kvantne teorije. Kad je Wolfgang Pauli 1958. godine posjetio Sveučilište Berkeley da bi održao niz predavanja, odsjek za fiziku je, prema običaju, jednoga studenta zadužio za vođenje bilješki. Taj je zadatak povjeren Stappu. Tako je često bio u bliskom kontaktu s Paulijem, koji ga je pozvao da dođe u Zurich kako bi radio s njim. Stapp je stigao u jesen 1958. godine, ali je Pauli u prosincu umro. Budući da je Stapp imao stipendiju za šest mjeseci, odjednom je imao neočekivano mnogo slobodnog vremena. Iskoristio ga je tako što se zadubio u rad matematičara Johna von Neumanna, a osobito u njegovu knjigu o temeljima kvantne teorije. To je djelo Stappa potaknulo na razmišljanje o ulozi uma u fizici. Godine 1959., još uvijek u Zurichu, napisao je prethodnicu svojoj knjizi, odnosno, esej pod naslovom »Um, materija i kvantna mehanika« u kojemu je razmotrio da stvarnost postaje tek kada je promatrač opazi. No, uočio je i ozbiljne probleme vezane za tu zamisao. Kad su Sjedinjene Amerike Države 1965. godine poslale Mariner 4, svemirsku letjelicu bez posade, da prođe pokraj Marsa, Stapp je upitao: »Zar bismo trebali vjerovati da će planina na Marsu nastati tek kad neki čovjek, zadužen za upravljanje tom misijom, na zaslonu terminala uključi snimku iz Marinera?« Kao i većina ostalih, Stapp nije prihvaćao von Neumannovu pretpostavku da je um u ikakvoj vezi sa stvaranjem stvarnosti. No, nastavio je razmišljati o tajni koja je sve potencijale obuhvaćene Schrodingerovom valnom funkcijom svodila na jednu jedinu opaženu stvarnost. Vrativši se na Berkley, Stapp je prihvatio taj izazov. »Dugo sam i uporno nastojao ustanoviti što dovodi do kolapsa valne funkcije. Naposljetku sam bio još dublje uvjeren da svjesne doživljaje valja shvatiti ozbiljno«, prisjeća se. Godine 1968, Stapp je otputovao u Munchen, gdje se s Heisenbergom upustio u raspravu o njegovim i Bohrovim filozofskim
radovima. »Tada su fizičari, kao i danas, [242] hvalili te radove, ali se kvantna fizika promatrala slično tehnici«, kaže Stapp. »Ovako se primjenjuje, a ovo su matematička pravila. Filozofija je 'pometena pod tepih'; nemojte ni pokušavati razmišljati o tome što se doista događa.« Ili, kao što to fizičari katkad kažu: »Ne razmišljaj. Računaj.« Ali, Stappa je duboko zanimala filozofija koju podrazumijeva kvantna fizika te je li čin promatranja doista ono što izabire jednu mogućnost. »U Munchen sam stigao prepun pitanja«, prisjeća se. Više puta sam raspravljao s Heisenbergom i zaključio da se njegovo stajalište nije podudaralo s Bohrovim. Heisenberg je govorio u kontekstu sklonosti ili tendencija određenog događaja, koji će se dogoditi čak i ako promatrač nije prisutan. Kvantnu teoriju tako shvaća većina praktičara koji gotovo jednoglasno vjeruju da ljudski promatrač ima veliki udio u tome. Heisenberg se ogradio od [Bohrovog] tumačenja tako što je bio voljan raspravljati o tome što se doista događa, usprkos činjenici da službeno učenje nalaže ne govoriti o tome. Priznao je to, ali je dodao da je to ipak »njegovo mišljenje«. Heisenberg je vjerovao da je neslavna mačka doista ili živa ili mrtva čak i prije no što ju je promatrač pogledao i ukinuo valnu funkciju; priroda je ta koja ukida valnu funkciju. »Koristilo mi je upravo od njega čuti da nije postignuto potpuno suglasje« o ulozi promatrača, kaže Stapp. »Uvidio sam da tumačenje kvantne fizike, a osobito njezine temeljne ontologije, nije u potpunosti razrađeno.« Nedugo nakon rasprave s Heisenbergom, Stapp je krenuo kući, a pritom je morao prenoćiti u Londonu. Otišao je u park i sjeo na klupu s knjigom Williama Jamesa Značenje istine (The Meaning of Truth). Tako je došao do prevažnog zaključka. »Tada je sve sjelo na svoje mjesto«, kaže Stapp. »James tvrdi da apsolutnu istinu nikada nećemo potpuno spoznati i da je znanost stoga provizorna. Na kraju samo možete reći u kojoj mjeri funkcioniraju vaše teorije. Kad sam pročitao Jamesove zamisli, shvatio sam što je Bohr zapravo želio reći« zaključkom da ne možemo znati što se doista događa, već samo ono što opažamo. Je li taj danski fizičar (koji je umro 1962. godine) bio upoznat s radom toga američkog psihologa? Povjesničar znanosti Thomas Kuhn Bohra je jednom zgodom upitao jesu li njegove zamisli u ikakvoj vezi s Jamesovim [243] zamislima. Bohr je odgovorio: »Da, sve se vraća; o tome ćemo razgovarati sutra«. Te je noći,
18. studenoga, umro i sa sobom odnio odgovor. Prema Stappovom tumačenju kvantne mehanike, promatrač ima dvije uloge. Doživljava podatke iz mjernih uređaja - primjerice, kuckanje Geigerova brojača u našem pokusu s radioaktivnim atomom. Njegove bilješke ovise o tome za što se priroda odlučila: atom se raspada ili se ne raspada. To je poznato kao Diracov izbor, prema P. A. M. Diracu, engleskom fizičaru koji je, u sklopu petog Solvay kongresa fizičara 1927. godine u Bruxellesu, taj slučajni događaj odredio kao izbor prirode (ali je poznatiji po pretpostavci postojanja antimaterije). To je, barem što se fizičara tiče, potpuno nasumičan izbor. No, promatrač ima još jednu ulogu: on odabire koja će pitanja postaviti prirodi. Stapp je to nazvao Hesienbergovim izborom jer ga je Heisenberg naglasio u sklopu kongresa 1927. godine. »U kvantnoj teoriji«, kaže Stapp, »promatrač mora odlučiti koje će pitanje postaviti prirodi, koje će aspekte prirode istražiti svojim pokusom. Čovjekove svjesne misli mogu i... moraju... imati ulogu koja nije svediva na kombinaciju Schrodingerovog i Diracovog procesa.« Sve dok pitanje nije postavljeno, ništa se ne događa. Bez točnog određivanja pitanja, kvantni proces se zaglavi poput zaglavljenog mjenjača i zastane. Posrijedi je trostruki proces: razvoj Schrodingerove jednadžbe, izbor pitanja (Heisenbergov izbor) i statistički izbor prirode o tome koji će odgovor pružiti (Diracov izbor). Taj trodijelni opis kvantne mehanike javno nije podrobno predstavljen sve dok se, u srpnju 1999. godine, sa Stappom, Daveom Chalmersom i brojnim drugim glasovitim fizičarima, neuroznanstvenicima i filozofima, nisam našao na svježem planinskom zraku Flagstaffa u Arizoni, povodom konferencije s temom »Kvantni pristupi svijesti«. Tom sam se skupu iznimno veselio zbog toga što je smješten u prelijepo područje Grand Canyona, ali i zbog toga što sam znao da će se Stapp ondje, pred uglednim (pa, barem tijekom dnevnih aktivnosti) skupom uhvatiti ukoštac s teškim pitanjem o tome kako vjerojatnosti opisane Schrodingerovom jednadžbom kolabiraju u činjenice koje opažamo i mjerimo. Eugene Wigner je, kao što sam već spomenuo, nove spoznaje razvio do neizbježnog zaključka. »Zakoni kvantne mehanike ne mogu biti određeni... bez pribjegavanja pojmu svijesti«, zapisao je 1961. godine. Materija je postala suštinski povezana sa subjektivnim [244] iskustvima. A to je urodilo ozbiljnim implikacijama. Wigner je smatrao da je svijest i um gotovo besmisleno opisivati u kontekstu položaja atoma zbog jednog jednostavnog razloga: potonji su izvedeni iz prvospomenutih pa nemaju
utvrđenu i neprobabilističku egzistenciju izvan prvospomenutih. »Doima se proturječnim«, rekao je Wigner 1969. godine, »stanje uma promatrača objašnjavati... u kontekstu pojmova kao što su položaji atoma, koje je, dakle, potrebno objasniti u kontekstu sadržaja svijesti.« Ako položaji atoma (a time i, za naše potrebe, stanje te raspored neurona, budući da su neuroni tek nakupine zilijuna atoma) nisu određeni neovisno o svijesti promatrača, pitao se Wigner, kako ta svijest može ovisiti o tim istim atomima? »Krajnje materijalističko stajalište... očito je apsurdno i... proturječno načelima kvantne mehanike«, zaključio je. Klasična fizika nikako ne može objasniti svijest; kopenhaško je tumačenje uvelo pojam svijesti, ali uz sablažnjivu cijenu: njome je zamijenilo objektivnu stvarnost. Doimalo se da rješenje nudi von Neumannova i Wignerova teorija o kojoj mi je Stapp pisao u svojoj prvoj e-mail poruci 1998. godine. Eugene Wigner i John von Neumann pridružili su se valu izbjeglica koji su bježali pred Hitlerom, i tako završili na Sveučilištu Princeton. Neumann je 1932. godine osmislio novu inačicu kvantne mehanike. Glavna zamisao kojom se udaljava od kopenhaškog tumačenje jest sljedeća: mjerne uređaje (naprave poput Geigerovih i scintilacijskih brojača, ali i ljudske mozgove koji opažaju rezultate mjerenja) kopenhaško tumačenje ne opisuje u kvantnom, već u njutnovskom kontekstu. Teorija je stoga proturječna jer jedan dio materijalnog svijeta (subatomske čestice) poima u kvantnom kontekstu, a ostatak materijalnog svijeta (laboratorijska oprema i mozgovi) i dalje se shvaća u kontekstu njutnovske fizike. Elementi druge skupine sastoje se od istih atoma i subatomskih čestica kao i elementi prve skupine. Von Neumann je uvidio da je to besmisleno: mjerni se uređaj u svojoj suštini ne razlikuje od atoma koji ga čine. Zato je riješio taj problem. Matematičkim pravilima svoje kvantne teorije najprije je obuhvatio mjerne uređaje tako da fizičari pri izračunima na te uređaje primijene kvantna pravila. Potom je obuhvatio i sve sastavljeno od atoma te njihovih sastavnica - napose ljudski mozak. Prema von Neumannovoj teoriji, svaki pokusni događaj, kao što je očitavanje podataka s mjernog uređaja ili neki drugi oblik opažanja, ima odgovarajući moždani događaj. To nije bilo [245] ništa novo. No, von Neumann je načinio korak dalje: ustvrdio je da mozak funkcionira u skladu s pravilima kvantne mehanike. Primjena kvantne teorije na mozak podrazumijeva da Schrodingerove valne jednadžbe opisuju ponašanja atoma i subatomskih čestica koje čine mozak, na osobito ponašanje iona čije gibanje čini
električne signale duž aksona, te neurotransmitera koji se oslobađaju u sinapse. Uslijed superpozicija vjerojatnosti, ioni kalcija se mogu, ali i ne moraju, naći na mjestima koja izazivaju pražnjenje sinaptičkih mjehurića, što znači da kap neurotransmitera može i ne mora biti oslobođena. Rezultat je mnoštvo kvantnih superpozicija mogućih moždanih događaja. Kada takve superpozicije opisuju je li se radioaktivni atom raspao, kažemo da superpozicije vjerojatnosti kolabiraju u jednu jedinu stvarnost u trenutku kad opažamo stanje toga prethodno neodređenog atoma. Posljedično povećanje promatračeva znanja o tom kvantnom sustavu (novostečeno saznanje da se atom raspao ili da se nije raspao) za sobom povlači kolaps valnih funkcija koje opisuju njegov mozak. Ključno je sljedeće: kad kvantni sustav obuhvati mozgove promatrača, valna funkcija, koja opisuje stanje mozga bilo kojeg promatrača, kolabira na oblik koji odgovara njegovu novom saznanju. Kvantno stanje mozga neizostavno kolabira kada promatrač pojmi rezultat mjerenja. Kolaps se događa istodobno sa svjesnim poimanjem ishoda promatranja. I događa se u mozgu promatrača - promatrača koji je doznao nešto o tom sustavu. Što podrazumijevamo pod kolapsom kvantnoga stanja mozga? Poput atoma koji je prijetio Schrodingerovoj mački, cijeli mozak promatrača može se opisati pomoću kvantnog stanja koje predstavlja sve različite vjerojatnosti svih njegovih materijalnih sastavnica. To se stanje mozga deterministički razvija sve dok se ne dogodi svjesno opažanje. Promatrani kvantni sustav (zadržimo se na radioaktivnom atomu) i mozak koji ga promatra, netom prije opažanja postoje kao mnoštvo mogućih stanja. Svako moguće stanje zamislite kao jednu granu stabla. Svaka grana odgovara određenom mogućem stanju znanja ili postupka. Ali, kad um promatrača registrira opažaj, grane su nemilosrdno podrezane: preostaju samo grane koje odgovaraju promatračevu doživljaju. Ako, primjerice, opazimo da sja sunce, odgovarajući fizikalni događaj je unaprjeđivanje moždane reprezentacije vremenskih prilika. Odrezane su grane koje odgovaraju opažaju »nebo je oblačno«. Povećanje [246] znanja praćeno je odgovarajućom redukcijom kvantnog stanja mozga. A time se mijenja i kvantni mozak. Budući da promatrač raspolaže samo slobodom izbora pitanja koje će postaviti (Hoću li pogledati u nebo?), um promatrača upravo na tom mjestu može utjecati na dinamiku mozga. Stapp je izjavio kako matematička razmatranja dokazuju da »svjesne namjere ljudskoga bića [očitovane njegovim izborom o tome koje će pitanje postaviti prirodi]
mogu utjecati na aktivnosti njegova mozga... Svaki svjestan događaj bira između mnoštva... vjerojatnosti koje kvantni mozak čine podskupom usklađenim s tim svjesnim doživljajem.« Fizikalni događaj svodi stanje mozga na onu granu koja odgovara određenom doživljaju ili opažaju. *** Sva glavna tumačenja kvantne teorije - skrivene varijable, stajalište mnogo svjetova, dinamična uloga svijesti, von Neumannova primjena kvantnih pravila na mozak - imaju svoje gorljive zagovornike. No, odluka o tome kojem će se tumačenju prikloniti za mnoge je fizičare, nažalost, više pitanje intelektualne mode i osobnog ukusa nego pomne analize. Kao i pitanje hoće li se uopće zamarati tumačenjem. Jednako kao što su mnogi neuroznanstvenici sasvim zadovoljni time da se » pitanje svijesti pomete pod tepih« i ustraje u onome što mogu mjeriti i oblikovati - mozgu - sličan stav vlada i među fizičarima (iako fizičari možda i nisu zaboravni kao neuroznanstvenici. »Iznenađujuće je«, oštro je primijetio Wigner, »da su biolozi skloniji podleći pogrešci zanemarivanja očitoga nego fizičari.«) Inženjeri koji osmišljaju ili koriste tranzistore, izvedene iz kvantnih pojava, malokad razmišljaju o ontološkim implikacijama kvantne mehanike i o mogućnosti da um oblikuje stvarnost; o tome ne razmišljaju ni stručnjaci za nuklearnu fiziku dok razrađuju lančane reakcije u akceleratoru čestica. Na svakih stotinu znanstvenika koji rade s kvantnom mehanikom i standardne jednadžbe primjenjuju kao recepte, vjerojatno samo jedan razmišlja o njezinoj filozofiji. Oni to ne moraju. U fizici možete biti savršeno uspješni ako, riječima fizičara Maxa Tegmarka, samo »držite jezik za zubima i računate«. Fizičari mogu, svjesno ili nesvjesno, slobodno nastaviti vjerovati u klasičnu epistemologiju i ontologiju, a epistemologiju i ontologiju kvantne mehanike pospremiti u rijetko otvaranu prostoriju svojih umova, poput ružne svjetiljke odbačene na bakin tavan. »Fizikom sam se počeo baviti zbog snažnog zanimanja za pitanja koja je postavljala [247] kvantna mehanika, ali sam ubrzo shvatio da je ta tema tabu«, prisjeća se Tegmark. »Pravi fizičari jednostavno nisu gubili vrijeme na ta pitanja, a i brzo sam uvidio da nije moguće dobiti posao u sklopu kojega bi se čovjek bavio tim pitanjima. Zato sam radove o temama kvantne mehanike nakanio pisati u tajnosti, tako da nitko ne zna za to. Kad diplomiram na Berkleyju, pobrinut ću se da moj mentor bude što dalje od pisača dok budem ispisivao svoje radove.« Nesklonost većine fizičara da se suoče, a kamoli istraže tumačenja i filozofske implikacije kvantne mehanike, imala je nepovoljne posljedice.
Znanstvenici iz drugih područja, od kojih fiziku mnogi smatraju temeljem svih znanosti te znanošću s čijim se načelima moraju poklapati i njihova otkrića (taj se stav katkad pogrdno naziva »zavišću prema fizici), uglavnom su ostali žalosno neupućeni u revolucionarne implikacije kvantne teorije. Neuroznanstvenici plaćaju cijenu toga neznanja: viđenje stvarnosti koje podrazumijeva kvantna fizika opovrgava utemeljenost kartezijanskog razdvajanja uma i materijalnog svijeta jer u kvantnom univerzumu »nema radikalnog razdvajanja uma i svijeta«. Kao što je Wolfgang Pauli 1955. godine zapisao u pismu Nielsu Bohru: »U kvantnoj mehanici... opažanje u sadašnjem trenutku općenito mijenja 'stanje' promatranog sustava... Smatram da je nepredvidljiva promjena toga stanja uslijed jednog jedinog opažanja... udaljavanje od zamisli odvojenosti promatrača od tijeka fizikalnih događaja izvan njega.« Posrijedi je udžbenički stav o kvantnoj mehanici i prirodi stvarnosti: kartezijansko razdvajanje uma i materije na dvije suštinski različite »supstancije« jest pogrešno. Stoga zanemarivanje kvantne fizike filozofima i neuroznanstvenicima onemogućuje uvid u razumijevanje, ako ne i rješenje, zagonetke odnosa uma i materije. Očita nepovoljna posljedica jest vjerovanje da su interakcije između velikih skupova neurona kauzalno dovoljne za objašnjavanje svakog aspekta uma. Kao što je to rekao filozof Daniel Dennett: »Mozak je oduvijek činio ono na što su ga poticali bliski mehanički poremećaji«. Prema tom stajalištu, um doista nije ništa drugo doli međudjelovanje milijardi neurona - ukratko, ništa više od moždanih procesa. Ni jednu moć koju pripisujemo umu - pa čak ni ono što doživljavamo kao moć izbora, izvršavanja volje na način koji ima izmjerljive posljedice - ne možemo potpuno objasniti elektrokemijom. Većina pokušaja razrješavanja problema uma i materije, izvedenih iz njutnovskog [248] svjetonazora, svijest i volju odbacuje kao iluzije, plodove čovjekove pogrešivosti ili oholosti. Pa ipak, budući da su utemeljeni na zastarjeloj teoriji materijalnog svijeta, takvi su zaključci zapravo »kule u pijesku«. Klasični prikazi griješe »po pitanju presudno važne uloge ljudske svijesti u dinamici ljudskoga mozga«, tvrdi Stapp. Ako je problem uma i materije tri stoljeća izmicao razrješavanju, razlog tomu je suštinska netočnost fizikalne teorije koje su se držali znanstvenici i filozofi. Ako naši pokušaji razrješavanja pitanja uma i materije propadaju, razloge valja tražiti u fizici, mnogo više nego u filozofiji ili neuroznanosti. Drugim riječima, naša nastojanja da shvatimo umnu stranu jednadžbe nisu sasvim
promašena; promašili smo u shvaćanju uloge materije. To možemo zahvaliti materijalističkom stajalištu koje je vladalo u protekla tri stoljeća. Što sam u ljeto 1998. godine više razgovarao sa Stappom, to sam bio uvjereniji da će kvantna fizika pružiti temelj novoj zamisli mentalne sile. Činjenica da kolaps valne funkcije tako elegantno dopušta aktivnu ulogu svijesti - koja je potrebna za intuitivno smisleno razumijevanje posljedica nastojanja na funkciju mozga - sama po sebi čvrsto potkrjepljuje tumačenje utemeljeno na kolapsu u bilo kojoj znanstvenoj analizi mentalnih utjecaja na funkciju mozga. Raspravljajući sa Stappom, uvidio sam da je istinska znanstvena sinergija moguća. Materijalizam neće dokrajčiti samo moji pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem i njihovi nalazi PET skeniranja, kao ni bilo koji drugi neuroznanstveni podaci sami za sebe. To će učiniti povezivanje tih podataka s fizikom. Ako će doći do razrješenja zagonetke odnosa uma i materije, ono će proizaći iz objašnjavanja podataka o ljudskom mozgu u kontekstu tih zakona - zakona koji mogu iznjedriti potpuno drugačije stajalište o kauzalnoj djelotvornosti ljudske svijesti. Kvantna mehanika omogućuje opisati um sposoban za postizanje učinaka koje neuroni sami ne mogu postići. Povijesno gledano, najveći napreci fizike dogodili su se kada su znanstvenici sjedinili dva naizgled različita entiteta u skladnu, logičnu cjelinu. Newton je povezao gibanje nebeskih tijela i gibanje Zemlje. Maxwell je sjedinio svjetlost i elektromagnetizam. Einstein je to učinio s prostorom i vremenom. Kvantna teorija upravo takvu vezu uspostavlja između objektivnog, materijalnog svijeta i subjektivnih doživljaja. Na taj način nudi izlaz iz gliba u koji se pretvorila rasprava o umu i mozgu, jer se od klasične fizike [249] daleko otklanja u presudno važnom pitanju: prirodi dinamičke interakcije između umova i materijalnih stanja, između materijalnih stanja i svijesti. U dinamiku toga sustava aktivno uvodi promatrača. Slijedeći kvantnu teoriju, ući ćemo u guštaru problema uma i materije, ali će nas ona naposljetku dovesti na čistinu, do teorije o umu i mozgu koja će se sasvim dobro poklapati s našim intuitivnim poimanjem djelovanja uma. Prema Stappovu viđenju, kvantna teorija umu otvara kauzalni put, točku s koje um može utjecati na materiju, mehanizam pomoću kojega um može oblikovati mozak. Taj se put otvara zbog toga što kvantna teorija namjeri i pozornosti dopušta stvaran, fizikalan utjecaj na mozak, što ćemo istražiti u nastavku. [250]
Deveto poglavlje SLOBODNA VOLJA I SLOBODNO »NEĆU« Ako atomi nikada ne zastrane tako da stvore neki novi pokret koji će prekinuti veze sudbine, vječan slijed uzroka i posljedice - odakle potječe slobodna volja koju posjeduju živa bića na cijeloj Zemlji? Lukrecije, O prirodi univerzuma, knjiga II Pitanje je može li takva tehnika čovjeka doista učiniti dobrim. Veličina proizlazi iznutra, 6655321. Dobrota je značajka koju odabiremo. Kad čovjek nije sposoban izabrati, prestaje biti čovjek. Anthony Burgess, Paklena naranča Prisustvujući trećoj konferenciji s temom »Prema znanosti o svijesti«, održanoj u travnju 1998. godine u Tucsonu, mnogo sam naučio i dobro se zabavio. Dave Chalmers potaknuo me je da održim govor o tome kako moj rad s opsesivno-kompulzivnim poremećajem nudi dokaze za moć uma nad materijalnom tvari mozga. Već bi i to bilo dovoljno da taj skup smatram korisnim, no, ispostavilo se da je to bila sjajna prilika za uspostavljanje prijateljstava i širenje utjecaja (barem donekle). Već na prvom okupljanju prisustvovao sam prezentaciji koja mi je odmah otkrila kako nisam jedini koji poroče da je um tek dodatak mozgu. Autor toga rada bio je čovjek koji će imati veliki utjecaj u mojem životu: Jonathan Shear. Osim što je profesor filozofije na Državnom sveučilištu Virginije i glavni urednik Glasnika za istraživanja smjesti, Shear je i ozbiljan učenik (te praktičar) transcendentalne meditacije. Bio je, kako to kažu u svijetu tehnologije, jedan od prvih pobornika: do 1963. godine već je bio duboko u proučavanju stjecaja meditacije i znanosti, a za maharishija je znao i prije no što je postao glasoviti Maharishi [251] (odnosno, prije no što je radio s Beatlesima u Indiji). U skladu s tim, govorio je o istočnjačkim filozofijama i njihovim viđenjima svijesti - te privukao popriličan broj slušatelja. Sljedećeg sam ga dana susreo ispred jedne od dvorana i zapodjenuo razgovor. Ubrzo smo shvatili da nas povezuju mnogi zajednički interesi, a
osobito primjena meditacije u istraživanju svijesti. Nakon otprilike petnaest minuta iskrali smo se i otišli na podulji ručak u hotelskom restoranu. Shear me je za ručkom (doimalo se da mu je laknulo kad je uvidio da nisam jedan od onih »tofu i povrće ili smrt« meditanata) zasuo pitanjima o budizmu. Moji su odgovori bili dugi i podrobni, kao i njegovi komentari. Obećali smo jedan drugome da ćemo ostati u vezi, a Shear me je po povratku u Virginiju upitao bih li mogao napisati dug teorijski članak za posebno izdanje Glasnika za istraživanja svijesti (JCS) pod naslovom »Voljni mozak«. Gost-urednik trebao je biti ugledan neurofiziolog Benjamin Libet sa Sveučilišta Kalifornije u San Franciscu. Rado sam se prihvatio toga zadatka jer mi je nudio mogućnost da dodatno razvijem svoje zamisli o filozofskim implikacijama rada s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. 31. svibnja 1998. godine Shearu sam poslao kratak pregled rada koji sam mjesec dana prije predstavio u Tucsonu. U njemu sam, kao što sam već spomenuo, izraz mentalna sila prvi put upotrijebio u znanstvenom smislu, u sklopu razmatranja važnosti volje pri promjeni živčane aktivnosti kod mojih pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Budući da sam naslov postavio u obliku pitanja »Kauzalna uloga svijesti u mozgu?«, opisao sam kako su rezultati PET skeniranja pacijenata s opsesivnokompulzivnim poremećajem dokazali sustavne promjene cerebralne aktivnosti pacijenata koji su uspješno liječeni bez lijekova, samo kognitivno-bihevioralnom terapijom. Predstavio sam svoju metodu četiri koraka i objasnio kako pomoću nje pacijente poučavam da intruziju opsesivno-kompulzivnih simptoma u svijest promatraju kao očitovanje »lažne poruke mozga« te ih potičem na svjestan odabir alternativnih postupaka uslijed doživljavanja opsesija i kompulzija. Iako takvu svjesnu bihevioralnu promjenu nije lako ostvariti, nastavio sam, ona ublažuje simptome opsesivno-kompulzivnog poremećaja te izaziva sustavne promjene u metaboličkoj aktivnosti opsesivno-kompulzivnog kruga. Ispostavlja se da je glavni pokazatelj djelotvornosti metode četiri koraka odgovor na pitanje hoće li pacijent s opsesivno-kompulzivnim poremećajem [252] uvidjeti da patološki poriv na kompulzivno ponašanje odražava pogrešne poruke mozga - drugim riječima, hoće li ga ponovno procijeniti. Taj se rad doimao primjerenim za izdanje o voljnom mozgu jer je opovrgavao općeprihvaćeno vjerovanje, koje u povijest seže najmanje do Descartesovog vremena, da um nije sposoban djelovati na materiju i
mijenjati je. Kao što sam spomenuo u prvom poglavlju, to filozofsko stajalište, danas poznato kao epifenomenalizam, svjestan doživljaj ne smatra osobitim, već samo posljedicom fizikalne aktivnosti mozga, kao što je kiša posljedica tlaka zraka, vjetra i stanja oblaka u atmosferi. Epifenomenalizam je potpuno respektabilno, općeprihvaćeno neurobiološko stajalište. No, ne dopušta mogućnost da svjesnost o svjesnom doživljaju može izmijeniti fizikalnu aktivnost mozga iz koje je proizašla. Zbog toga sam zaključio da epifenomenalizam nipošto ne objašnjava rezultate koje sam dobivao: odnosno, opažanje da promjena vrijednosti koju osoba pripisuje tim elektrokemijskim signalima ne može samo trenutno promijeniti upravo te signale, već i da vodi trajnim promjenama metaboličke aktivnosti koje korijenito preoblikuju moždane krugove. To su, dakako, pokazali nalazi PET skeniranja mozgova pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Shear je 3. lipnja odgovorio na pregled koji sam mu poslao. Obavijestio me je da su dva urednika Glasnika na njega reagirala »prilično pozitivno«. Jedan od njih, Keith Sutherland, na Shearovo je pitanje bi li takvo nešto bilo prihvatljivo za posebno izdanje, odgovorio jezgrovitim: »Da, samo naprijed!« Sutherland se sjetio članka o mojem radu koji je protekloga ljeta objavljen u časopisu New Scientist, popularnom britanskom znanstvenom tjedniku, i upitao: »Dotiče li se ikakvih sličnosti između kognitivne terapije i budističke prakse?« Bio je to prvi put da je kolega znanstvenik samostalno predložio povezivanje rezultata rada s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, a time i moje terapeutske metode četiri koraka, s budističkom filozofijom i meditacijom. Drugi urednik, Bob Forman, nazvao je to »zakašnjelim protuudarcem epifenomenalistima koji zanemaruju smisao«. Radeći na pročišćavanju svoje teorije mentalne sile, toga sam ljeta mnoge duge noći proveo znojeći se nad radnim stolom. Osim toga, mnoge sate proveo sam raspravljajući o potankostima sa Stappom, koji je također bio zamoljen napisati rad za posebno izdanje JCS-a. Čim sam doznao za to, shvatio sam da će to biti sjajna [253] prilika da svoj rad s opsesivnokompulzivnim poremećajem povežem sa Stappovim tumačenjem kvantne mehanike i tako stvorim nešto poput sveobuhvatne sinteze. Sa Stappom sam razgovarao o mogućnosti pisanja povezanih radova i odlučio pokušati. Jedne nedjelje potkraj srpnja trebao sam otputovati u Berkeley kako bih prisustvovao premijeri filma kojega je producirao moj prijatelj, pa sam onamo stigao rano ujutro, kako bih Stappa posjetio kod kuće. Sjedeći
pokraj bazena u njegovu dvorištu, s kojega se pružao zadivljujući pogled na zaljev San Francisca, zapodjenuli smo razgovor o kvantnoj fizici i kako se njezina filozofija doima prilično sličnom Jamesovoj jer podrazumijeva da je voljan izraz svijesti kauzalno djelotvoran u području materijalnoga. Obojicu nas je zapanjilo to koliko se William James približio definiranju uvjerljive, znanstveno utemeljene teorije o tome kako pozornost ostvaruje namjeru. Nedostajao mu je samo mehanizam, koji mu nije mogla pružiti klasična fizika njegovog doba, već jedino kvantna fizika. Razgovarali smo i o tome kako kvantna fizika te klasični budizam glavnu ulogu u ustrojstvu svemira pridaju volji i mogućnosti izbora. Prema kvantnoj fizici, ništa se određeno ne događa sve dok se ne odabere aspekt prirode koji će biti podvrgnut istraživanju; superpozicija vjerojatnosti opisana Schrodingerovom valnom jednadžbom nikada ne kolabira u jednu jedinu stvarnost, o čemu je bilo riječi u prethodnom poglavlju. Kao što je Stapp rekao: »Da bi se dogodio kvantni proces, pitanje valja uputiti Prirodi«. Oblikovanje toga pitanja zahtijeva izbor aspekta prirode koji će se podvrgnuti istraživanju, odnosno, izbor saznanja koje želimo dobiti. Točnije, kvantna fizika dopušta slobodu tog izbora: drugim riječima, ni jedan fizikalni zakon ne određuje koji će se aspekt prirode promatrati. Budistička filozofija govori isto. Volja, ili karma, je sila koja omogućuje kauzalnu djelotvornost, a kauzalna djelotvornost pokreće univerzum. Prema Buddhinom bezvremenom zakonu povezanog podrijetla, volja je ono zbog čega se svijest neprestano pojavljuje u beskonačnim ciklusima svijeta. Prema budističkoj filozofiji, nedvojbeno je da čovjekov izbor nije određen ničim iz fizičkog, materijalnog svijeta. Volja je određena neizrecivim utjecajima kao što su stanje uma i kvaliteta pozornosti; upućeno ili neupućeno, usredotočeno ili neusredotočeno. Stoga volja i u kvantnoj fizici i u budističkoj filozofiji ima osobitu, jedinstvenu ulogu. [254] S druge strane, u neuroznanosti je nečuveno zainteresirati se za ulogu volje i mentalnog nastojanja u njezinoj pozadini, i pitati se ima li volja presudno važnu ulogu u funkcioniranju mozga. Mnoga istraživanja snimaka mozga dokazala su da su voljni procesi povezani s povećanjem iskorištavanja energije u frontalnim režnjevima: »upravo odavde«, mogli biste reći i pokazati svijetla mjesta na PET snimkama, »proizlazi volja«. No, istraživanja šute o pitanju »kokoši i jajeta«, odnosno, što je uzrok, a što posljedica. Rada li aktivnost u frontalnim režnjevima voljom, ili volja izaziva aktivnost u frontalnim režnjevima? Ako je točna prva pretpostavka, događa li se ta aktivnost sama od sebe, kao puka mehanička posljedica, ili je na neki način slobodna? Neuroznanstvenici općenito pretpostavljaju da
je mozak uzrok svega u umu i točka - daljnje istraživanje kauzalnosti krajnje je nepoželjno. U konačnoj inačici svojega rada za »Voljni mozak« nastojao sam učiniti više od takvog nepromišljenog odbacivanja. Doživljaj opsesivnokompulzivnih simptoma i doživljaj mentalnog napora koji prati primjenu metode četiri koraka, čine tu bolest i njezino liječenje savršenim primjerom za istraživanje veze uma i mozga, rekao sam Stappu toga ljetnog jutra. Intruzivne misli pacijenti osjećaju kao vanjska nametanja u svijest, kao da su posrijedi uljezi iz nekog drugog mozga. Doživljavanje opsesivnokompulzivnih simptoma potpuno je pasivan proces. Suprotno tome, prepoznavanje opsesivno-kompulzivnih simptoma i preusmjeravanje pozornosti zdravim krugovima potpuno su aktivni procesi. Razlika između ta dva doživljaja omogućuje istinski izbor i kauzalnu djelotvornost toga izbora. Nadalje, zapisao sam da neosporna uloga napora i mogućnost prateće mentalne sile u objašnjavanju opaženih promjena u opsesivnokompulzivnom krugu upućuju na mehanizam putem kojega um može utjecati na mozak, ali ga i popraviti na vrlo stvaran način. Taj bi mehanizam dopuštao stvarnost i kauzalnu djelotvornost volje, koja stoga više ne bi bila deterministički određena kao »korisnička iluzija«; dopuštao bi utjecaj volje na materijalni mozak putem aktivnog i svrhovitog odabiranja načina reagiranja na svjestan doživljaj opsesivno-kompulzivnih simptoma. Kad sam mu sve to izložio, Stapp je izjavio kako je uvjeren da je moja teorija potpuno usklađena s kvantnom fizikom. Mehanizam koji volji omogućuje djelotvornost u području materijalnoga jest ono što nazivam mentalnom silom. Slično [255] takozvanoj teoriji »uma kao energetskog polja«, mentalna sila odražava i ono što je Ben Libet, pionir na području istraživanja neurobiologije volje, nazvao »svjesno mentalno polje«. U konačnoj inačici rada za JCS pretpostavio sam da je mentalna sila zapravo fizikalna sila stvorena mentalnim naporom. Mentalna je sila fizikalno očitovanje volje. I ima moć djelovanja na materijalno. U trenutku kada pacijent s opsesivnokompulzivnim poremećajem aktivno promijeni svoju reakciju na opsesivne misli i kompulzije koje ga opsjedaju, voljni napor i preusmjeravanje pozornosti od pasivnog doživljavanja simptoma opsesivno-kompulzivnog poremećaja prema alternativnim mislima i ponašanjima rađaju mentalnom silom. Mentalna sila na fizički mozak djeluje tako što utvrđuje novonastale moždane krugove odgovorne za zdrava ponašanja i prigušuje krug opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Poznato je da usmjeren mentalni
napor izaziva mjerljive promjene u funkcioniranju mozga, prethodno razmotrenu samousmjerenu neuroplastičnost. Znamo i da mentalni napor nije moguće svesti na moždane aktivnosti: odatle proizlazi potreba za novim čimbenikom - mentalnom silom. Pojam mentalne sile u skladu je sa zamišlju o slobodnoj volji koju je Libet dugo zagovarao i koja je poznata kao »slobodno neću« inačica volje. Ukratko, »slobodno neću« odnosi se na moć uma da se odupre porivima mozga - upravo ono što se događa kad se pacijent pridržava metode četiri koraka. Budući da je Libet bio gost-urednik posebnoga izdanja JCS-a, bilo mi je drago da sam mu mogao priznati koliko mu intelektualno dugujem. Svoj sam rad vrlo lako povezao s njegovim: opsesivno-kompulzivne simptome možemo promatrati kao moćne, mučno uporne inačice nesuvislih mentalnih događaja koje se svakoga dana nebrojeno mnogo puta pojavljuju u svijesti. Većina tih misli ne zahtijeva djelovanje niti pozornost jer ih volja vrlo lako može zanemariti, smatrao je Libet. No, kod pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem te misli nisu tako pristojne: uporne su i nametljive poput malog djeteta koje ne prestaje zanovijetati. Nelagoda koju izazivaju zahtijeva pozornost. Da bi ta pozornost bila usredotočena i razborita, potrebno je uložiti iznimno veliki napor. Pretpostavio sam da taj napor postaje kauzalno djelotvoran na funkcije mozga putem mehanizma mentalne sile. U sklopu konferencije s temom »Kvantni mozak« održane 1999. godine u Flagstaffu, o toj sam mogućnosti razgovarao s Libetom, a sada je postala dio moje teorije. [256] Činjenica da je svjesno preusmjeravanje pozornosti izazvalo promjene u mozgovima pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem urodila je uzbudljivim implikacijama za fiziku uma i mozga. »Zamisli koje sam dugo razmatrao, ali sam smatrao da nemaju praktičnu primjenu, skladno su se povezale s Jeffovim otkrićem moći mentalnog napora za održavanje usredotočenja pozornosti«, prisjeća se Stapp. »To me je potaknulo da nastavim u tom smjeru.« Stapp je u svojem radu za JCS naveo da ni znanstvenici ni filozofi koji se drže klasične njutnovske fizike neće razriješiti zagonetku uma i mozga sve dok ne uvide da je njihov temeljni model materijalnoga svijeta suštinski manjkav. Dodao je kako je klasična fizika tri stoljeća dokazivala da nije sposobna razriješiti problem uma i mozga. I, premda je kvantna fizika zamijenila klasičnu fiziku prije jednog stoljeća, implikacije kvantne revolucije još nisu prodrle u biologiju, a osobito ne u neuroznanost. U tome je problem jer je najvažnija razlika između klasične i kvantne fizike upravo veza koju uspostavljaju između
fizikalnih stanja i svijesti. Kvantna teorija »dopušta da um - čisto svjesno iskustvo - bude u aktivnom odnosu s 'fizikalnim' aspektom prirode... Stoga je vjerovanje u kauzalnu djelotvornost misli u savršenom skladu sa suvremenom znanošću«, izjavio je Stapp. Svoj članak za JCS završio je razmatranjem moje terapije opsesivnokompulzivnog poremećaja i opisao je kao »usklađenu s kvantnomehaničkim shvaćanjem dinamike uma i mozga«. Prema tom shvaćanju, mentalni događaji na aktivnost mozga utječu putem napora i namjera, koji utječu na pozornost. »Pretpostavka o umu i mozgu koja čini temelj Schwartzove klinički uspješne terapije«, zaključio je Stapp, »jest djelotvornost voljnog preusmjeravanja pozornosti. Njegov je uspjeh prima facie dokaz djelotvornosti volje.« Ta je izjava za mene bila velika potvrda jer je, sa stajališta fizičara, obuhvaćala ono što sam smatrao suštinom svojega rada s opsesivnokompulzivnim poremećajem: činjenicu da je sam napor ključ promjene funkcioniranja mozga. Stapp je smatrao da kvantna teorija logično dopušta izravan utjecaj mentalnog napora na funkcioniranje mozga. Mentalni napor i njegov utjecaj na pozornost tako postaju primarni kauzalni čimbenici. Osim članaka za posebno izdanje JCS-a, Stapp i ja napisali smo »dodatak« koji je objavljen između njih. Bio je to naš do tada najjači argument moći kvantne fizike da potvrdi kauzalnu djelotvornost mentalne sile: »Temeljna načela fizike, kako ih danas shvaćamo, [257] nisu deterministički zakoni klasične fizike«, zapisali smo. Temeljni fizikalni zakoni zapravo su zakoni kvantne fizike, koji dopuštaju da mentalni napor »održi usredotočenost na struju svijesti koja bi se u suprotnom ubrzo raspršila uslijed Heisenbergovog načela neodređenosti, i održava je usredotočenom na način usmjeren ostvarivanju mogućnosti koje su u skladu sa svjesno odabranim ciljevima. U sklopu suvremene fizikalne teorije, mentalni napor može, uslijed utjecaja svjesnog usredotočenja pozornosti, imati važne dinamičke posljedice koje nisu automatske posljedice djelovanja isključivo onih mehanizama mozga koje je moguće fizikalno opisati.« *** Stappov i moj članak izdvojili su se od ostalih članaka »Voljnoga mozga« tvrdnjom da suvremena fizika pruža temelj promjene funkcioniranja mozga uslijed utjecaja volje i mentalnog napora. Drugi su članci zajedno činili opsežan pregled svega što je znanost potkraj dvadesetoga stoljeća znala o volji. Slobodna je volja u posljednje vrijeme
bila u prilično nezavidnom položaju. Sam pojam »moći volje« danas sa sobom nosi dašak viktorijanskog razdoblja, poput mirisa stare, pljesnive kutije za šešire. Pozivanje na »slabost volje« u pokušaju objašnjavanja zašto ljudi podliježu iskušenjima alkohola, droga ili kupovanja do prekoračenja limita na kreditnim karticama, doima se, barem onima znanstveno upućenima, zastarjelim i odbačenim kao liječenje pijavicama. »U vama ne postoji čarobna tvar zvana moć volje koja bi na neki način trebala pokoriti prirodu«, novinaru je rekao James Rosen, profesor psihologije na Sveučilištu Vermonta. »To je metafora.« »Moć volje kao neovisni uzrok ponašanja jest mit«, rekao je Michael Lowe, profesor kliničke psihologije na Sveučilištu M. C. P. Hahnemann u Philadelphiji. Kako smo se našli u takvoj situaciji? Zbrka nije ništa novo. Od tog je problema čak i ugledni Kant dignuo ruke, određujući »slobodu volje« kao jednu od tri metafizičke tajne izvan dosega čovjekova intelekta (druge dvije su besmrtnost i postojanje Boga). Štoviše, Kant je podlegao istom iskušenju kao i drugi koji su se uhvatili ukoštac sa slobodnom voljom: da bi pomirio otkrića o univerzumu kojim upravlja prirodni zakon i doživljaj slobode djelovanja, zaključio je da u ovom svijetu jednostavno mora biti mjesta (iako skrivenog) za slobodu moralnih izbora - iako fizikalni determinizam upravlja svijetom koji spoznajemo osjetilno. Činjenica [258] da tu pretpostavku nije mogao opovrgnuti, Kantu je bila dovoljna da je prihvati; činjenica da to nije mogao dokazati nije ga odvratila od vjerovanja u nju. Ta se misao vodilja ponavlja u mnogim suvremenim pokušajima razumijevanja slobodne volje: doima se da slobodna volja prkosi svemu što znamo o funkcioniranju ovoga svijeta, ali dokle god ne uspijevamo pronaći logičan dokaz njezina nepostojanja, držimo je se uporno, čak očajnički. Budući da su pokušaji pronalaženja znanstvenih dokaza slobodne volje bili krajnje neuspješni, ne iznenađuje činjenica da se u dvadesetom stoljeću dogodilo polagano slabljenje slobodne volje kao znanstveno održivog koncepta. Einstein ju je 1931. godine proglasio »čovjekovom iluzijom da postupa u skladu s vlastitom slobodnom voljom«. Godine 1964., slavni humanist Carl Rogers zapisao je da »suvremena psihologija, te mnoge druge sile u suvremenom životu, održava stajalište da čovjek nije slobodan, da je njegovo ponašanje uvjetovano, da riječi svrha, izbor i predanost nemaju stvarno značenje«. B. F. Skinner je 1971. godine u svojem djelu S onu stranu slobode i dostojanstva (Beyond Freedom and Dignity) iznio tvrdnju koja bi se mogla smatrati definicijom toga stajališta:
naše ponašanje ne odražava ništa uzvišenije od uvjetovanih reakcija na podražaje. Znanstveni i filozofski temelj toga stajališta seže, dakako, do Descartesovog mehaničkog univerzuma i najistaknutija je značajka svih radikalno materijalističkih stajališta. No, materijalistički je determinizam tek nedavno istinski zavladao na području biologije i psihologije. Teško je točno odrediti trenutak kada je biološki determinizam slobodnu volju pretvorio u »mit« ili u puku »metaforu«. Možda je to bilo 1996. godine, s otkrićem prvoga gena povezanog s uobičajenim ponašanjem - izlaganjem riziku. Možda je to bilo 1995. godine s otkrićem leptina, hormona povezanog s gubitkom nadzora nad apetitom. Ili možda još prije, s bujicom otkrića na području neuroznanosti, koja su nedostatak serotonina povezala s depresijom, a dopaminsku neravnotežu s ovisnošću. Doima se da je svaka veza koju su neuroznanstvenici uspostavili između neurokemije i ponašanja, ili barem sklonosti tom ponašanju, nanijela novi udarac zamisli djelotvornosti volje. Čak i ako se povjesničari nikada ne slože o tome što je točno bila prekretnica, nedvojbeno je da je bujica otkrića u neuroznanosti i genetici stvorila predodžbu pojedinaca kao strojeva, robova genima ili neurotransmiterima, koji posjeduju onoliko slobodne [259] volje koliko je posjeduje i dječja igračka na navijanje. Stapp je primijetio: »Glavne filozofije našega vremena u ime znanosti tvrde da smo mehanički sustavi kojima suštinski i potpuno upravljaju neosobni zakoni, zakoni koji djeluju na razini naših mikroskopskih sastavnica.« Znanstveni determinizam govori da svaki slučajni događaj ima kauzalno dovoljan preduvjet u materijalnom svijetu. Zbog tih se preduvjeta mogao dogoditi samo određeni događaj. Jamesovim riječima, determinizam propovijeda da »budućnost u svojoj utrobi ne skriva neodređene mogućnosti... Nije moguća ni jedna druga budućnost osim one koja je oduvijek predodređena.« Nemoguće je ono što nije nužno; iako bismo kao moguću mogli zamisliti i neku alternativnu budućnost, to je iluzija. Ono što se ne ostvaruje, nikada nije bilo stvarna mogućnost. U drevnim je vremenima determinizam počivao na vjerovanju u sveznajućega Boga. Danas više ne počiva na staroj religiji, već na novopronađenoj vjeri - znanosti - koja opovrgava vjerovanje u slobodnu volju. »Jastvo... ne bi trebalo biti potpuno odgovorno za sebe, ili za svoje ciljeve i svrhe. Jastvo je u cijelosti podređeno okružju i genetici«, govori jedno od tumačenja toga stajališta. Ili, jednostavnijim riječima: »Na to su me natjerali moji geni (ili moji
neurotransmiteri)«. Prema tom stajalištu ne djeluje »ja«, već neurospojevi, geni ili neuronski krugovi određuju naše izbore i naše postupke. Ponašanje je stoga »tek posljedica prošlosti sustava koja ga je dovela u stanje u kojemu razni neuronski skupovi čine ekscitatorni konzorcij koji organizira i neminovno potiče usklađenu sinaptičku salvu potrebnu za izvođenje određenog pokreta«, kao što je to opisao neuroznanstvenik Robert Doty. Osjećaj izvršavanja slobodne volje pri naručivanju kolača od sira ili pomicanju kursora na zaslonu računala na još jednu partiju kartaške igre umjesto na program koji izračunava vaš zakašnjeli porez jest iluzija, umotvorina predznanstvenog doba, tvrdi vladajuća paradigma. Zamisao da smo umjesto kolača od sira slobodni izabrati dinju iluzija je jednako kao i prividno podvodno »iskrivljenje« vesla. Prije no što istražimo istinsku prirodu volje, značajke u čije postojanje većina ljudi žarko želi vjerovati, potrebno je napomenuti da je većina ljudi ne izvršava svakog trenutka. Primjerice, većinu pokreta izvodimo nesvjesno i događaju se bez izravnog nadzora svijesti; u pravilu ne moramo imati volju podignuti desno stopalo s tla i njime zamahnuti naprijed kad lijevo stopalo završi svoj [260] korak. Činjenica je da habitualni obrasci aktivnosti, poput onih kojima upravljaju bazalni gangliji i cerebellum te povezivanja podražaja i reakcije, naše ponašanje objašnjavaju u većoj mjeri no što želimo priznati. Volja u tome možda sudjeluje samo tako što nas potakne da krenemo. No, kada pročitate zadnju riječ na desnoj stranici knjige, vjerojatno nećete zastati u (osim ako ne čitate raspravu o usredotočenoj svjesnosti) kako biste duboko promislili o okretanju sljedeće stranice. James je to nazvao »pasivnom voljom« koja je »mehanički determinirana strukturom te materijalne mase, mozga«. No, nas zanima aktivna volja. Nećemo pretjerati ako pitanje kauzalne djelotvornosti volje odredimo kao najvažnije pitanje s kojim se mora suočiti svaka zrela znanost o ljudskim bićima. Suprotno determinizmu, indeterminizam tvrdi da postoje određeni postupci čiji preduvjeti u materijalnom svijetu nisu kauzalno dovoljni za njihovo izvođenje; sami preduvjeti izazvali bi drugačije djelovanje. Indeterminizam govori da svijet mogućnosti nadmašuje broj ostvarenja jer postojanje (ili nastanak) jednoga strogo ne određuje drugo. Dok zamišljamo alternativne budućnosti, doista ih je moguće više. »Doima se da ostvarenja«, rekao je James, »plutaju u velikom moru mogućnosti iz kojega su odabrane; indeterminizam govori da takve mogućnosti negdje postoje i čine dio istine«. Iz toga je očito zašto pitanje slobodne volje
raspiruje takve strasti: doima se da kvaliteta mentalnog života, više od bilo čega drugoga, određuje tko smo i zašto djelujemo. Vjerovati u slobodnu volju, ili je poricati, znači i zauzimati stav o teškim pitanjima kao što su stvarnost sudbine te povezanost uma s materijom, kao i o praktičnim pitanjima poput izvora moralne odgovornosti i moći svih ljudi za oblikovanje vlastite sudbine. Prihvatiti vjerovanje u slobodnu volju znači prihvatiti odgovornost za vlastite postupke i prepoznati um kao »manje ili više prauzrok, nepokrenutoga pokretača«, kao što teoretičar Thomas Clark kaže: to znači zauzeti stajalište da smo »volju mogli ostvariti drugačije, u smislu da ta volja nije objašnjiv ili predvidljiv rezultat ni jednoga stjecaja okolnosti koji je vladao u trenutku izbora«. Vjerovati da raspolažemo takvom slobodom često znači i vjerovati da bi se moralni poredak bez nje mogao urušiti. Ako ljudski um u određenom smislu nije nepokrenuti pokretač, nemamo opravdanja za očekivanje osobne odgovornosti niti temelj za istinski pravosudni sustav. Osoba koja ubije, opljačka ili ukrade, u [261] takvom je svijetu podređena neizbježnim mehaničkim procesima, pa nema valjani temelj za vjerovanje u prihvaćanje odgovornosti za vlastite postupke i odluke. Ako su svijest i njezina sluškinja volja »neškodljiva korisnička iluzija«, kao što je to filozof Daniel Dennett 1994. godine zapisao u svojem djelu Objašnjenje svijesti (Consciousness Explained), tada se suočavamo s onime što Dennett naziva »sablašću podmuklog opravdavanja«. To je svijet nad kojim se većina ljudi zgraža, ali se on ipak odražava u američkom pravosudnom sustavu. Iako zakon dopušta obranu neuračunljivošću, »neuračunljivost« se shvaća kao nesposobnost uviđanja pogrešnosti vlastitih postupaka. Neuračunljivost za sudove nije nesposobnost odabiranja drugog načina postupanja. Istina je da pokoji optuženik bude oslobođen na temelju takozvane »šećerne obrane« (»Poludio sam od slatke hrane koju sam pojeo«). No, obrana utemeljena na moždanoj ili genetičkoj anomaliji u velikoj većini slučajeva propada. Doveden do svojih logičkih granica, sustav u kojemu nitko nema mogućnost odluke o vlastitim postupcima više ne funkcionira. Usprkos porukama genetike i neuroznanosti, većina Amerikanaca mnogo je sklonija vjerovati da imamo slobodu izbora - da je Adam doista mogao izabrati hoće li pojesti plod sa stabla spoznaje dobra i zla. Budizam govori da smo sami odgovorni za motive koji nas potiču na djelovanje. Gotarninim riječima, vi ste »vlasnici« stanja svoje volje i »nasljednici« posljedica svojih postupaka. Suština budističkog stajališta jest vjerovanje u slobodu odabira načina na koji ćete ulagati napore i
djelovati. U takvom ozračju skepticizma prema postojanju slobodne volje, Glasnik za istraživanja svijesti u ljeto 1999. godine objavio je svezak od 298 stranica pod naslovom »Voljni mozak: prema neuroznanosti slobodne volje«. Riječ prema u naslovu govorila je da taj cilj još nismo dosegnuli. No, povezivanje neuroznanosti i slobodne volje govorilo je o radikalnoj promjeni stava o tome je li slobodna volja uopće valjan predmet znanstvenog, za razliku od filozofskog, istraživanja. Znanstvenik koji je slobodnu volju najviše proučavao pod povećalom neurobiologije bio je Ben Libet. Njegovi su pokusi izazvali jednako mnogo proturječja te jednako mnogo suprotstavljenih tumačenja kao i svi drugi u području neuroznanosti. Libet je nadahnuće pronašao u radu koji su 1964. godine objavili njemački neurofiziolozi Hans Kornhuner i Luder Deecke. [262] Njih su dvojica pomoću elektroencefalografa (EEG) otkrila da se obrazac električne aktivnosti u cerebralnom korteksu mijenja neposredno prije početka pokreta. To je nalik zavijanju praznog hoda motora netom prije no što zrakoplov poleti. Osim toga, primijenili su i tada novu tehniku koja im je omogućila analizirati pohranjene podatke dobivene elektroencefalografijom te na taj način ispitati kronološki odnos hotimičnog pokreta (šake ili stopala) i aktivnosti mozga. Ustanovili su da se između 0,4 i 4 sekunde prije početka hotimičnog pokreta pojavljuje električno negativan moždani val nazvan Bereitschaftpotential ili »potencijal spremnosti«. Ta je električna aktivnost zabilježena na površini kože lubanje, a povezana je s procesom pripreme za pokret. No, ni jedan znanstvenik nije bio spreman načiniti sljedeći korak i istražiti je li ta električna aktivnost u ikakvoj vezi s voljom za pokret. »Njihov je rad bio zanemaren gotovo dvadeset godina«, rekao mi je Libet za ručkom u japanskom restoranu u New Yorku, potkraj 2000. godine. »John Eccles, s kojim sam studirao, jednoga mi je dana rekao kako je Kornhuberov i Deeckeov pokus potvrdio da se svjesna volja pojavljuje gotovo sekundu prije no što djelujemo prema očitovanju te volje. Osobno to nisam smatrao vjerojatnim, mislio sam da je uzaludno pokušavati izmjeriti pojave dovoljno točno da bismo mogli ustanoviti upravo onaj trenutak u kojemu se pojavljuje svijest. No, naposljetku sam došao na ovu zamisao.« Zamisao je bila pronaći način utvrđivanja trenutka u kojemu osoba postaje svjesna želje za djelovanjem. U pokusima čije je rezultate objavio 1982. i 1985. godine, Libet je dobrovoljce zamolio da u proizvoljno
odabranim trenucima pomiču šaku u zapešću. Ti su pokreti, prema Libetovim riječima, trebali biti »proizvoljni, slobodni od svakog vanjskog ograničenja i sputavanja«. Uređaji postavljeni na glave ispitanika bilježili su potencijal spremnosti karakterističan za neuronske događaje povezane s pripremom za pokret. Libet je ustanovio da se taj potencijal spremnosti u prosjeku pojavljivao 550 milisekundi prije aktiviranja mišića koji pokreću zapešće. No, nekim potencijalima spremnosti nisu slijedili pokreti. »Voljni proces toga hotimičnog čina mozak je očito započinjao mnogo prije aktivacije mišića koji izvodi taj pokret«, primijetio je Libet 1999. godine. Drugim riječima, zabilježeni potencijal spremnosti pojavljivao se mnogo prije mišićne aktivacije pa nije mogao biti u izravnoj vezi s motoričkom naredbom mišiću. [263] Što je, dakle, bio taj čudan cerebralni signal koji naizgled djeluje kao svojevrstan prethodnik i utire put motoričkoj naredbi? Libet je svojim ispitanicima rekao da šaku u zapešću pomaknu kad god osjete poriv da to učine. Njegovo sljedeće - i ključno - pitanje bilo je: Kada se pojavljuje svjesna namjera izvođenja određenog pokreta? U skladu s tradicionalnim viđenjem volje kao nečega što potiče djelovanje, taj osjećaj htijenja trebao bi se pojaviti prije no što se pojavi potencijal spremnosti, ili barem istodobno s njim; u suprotnom bi neuronski vlak krenuo prije no što bi volja ušla u igru. U tom bi slučaju volja bila prilično nedjelotvorna; tek bi pristajala na već započeto djelovanje. No, 550 milisekundi je, u kontekstu neurona, cijela vječnost: »Pojava svjesne volje 550 milisekundi ili više prije čina intuitivno se doima malo vjerojatnom«, smatrao je Libet, jer se pojavljuje mnogo prije čina. Je li, umjesto toga, moguće da je svjesna volja uslijedila nakon pojave potencijala spremnosti? Ako jest, »to bi moglo korijenito promijeniti naše viđenje slobodne volje«. Stoga je Libet u svojim pokusima pokušao ustanoviti trenutak pojavljivanja volje. Isprva se mjerenje pojave volje »doimalo kao neostvariv cilj«, prisjeća se. Ali, nakon što je razmislio o tome, odlučio je zamoliti ispitanike, koji su sjedili na stolcima, da upamte položaj sekundara na satu upravo u onom trenutku kada su postali svjesni namjere pomicanja. Budući da je radio s intervalima manjim od sekunde, Libet je znao da uobičajen sekundar neće biti primjeren. Bilo mu je potrebno nešto brže. Tako je došao na zamisao korištenja svjetlosne točke na osciloskopu. Točka je kružila kao i sekundar, ali dvadeset i pet puta brže. Stoga je svaka »sekunda« na osciloskopu odgovarala vremenu od 40 milisekundi. Iako to naizgled predstavlja težak izazov onome tko pokušava ustanoviti položaj svjetlosne točke, Libet je prije izvođenja pokusa ustanovio da su ispitanici
(uključujući i njega) prilično točno očitavali položaje: kad im je na površinu kože primijenio slab elektrošok i upitao ih koje je vrijeme svjetlosna točka pokazivala, odgovarali su točno, s pogreškama do 50 milisekundi. »Bili smo spremni«, kaže. Prema Libetovim uputama, svih pet ispitanika pomicalo je šaku u zapešću kad god ih je nahođenje (ili nešto drugo) na to potaknulo. Osim toga, govorili su na kojem se mjestu nalazila točka osciloskopa kad su osjetili volju za pokret. Libet je njihova zapažanja usporedio s rezultatima istodobnog mjerenja pojave [264] potencijala spremnosti. Rezultati četrdeset pokušaja - koje su od tada ponovili i drugi istraživači - sasvim su razumljivi, ali ih je teško protumačiti. Potencijal spremnosti ponovno se pojavio otprilike 550 milisekundi prije pomicanja mišića. Svijest o odluci pokretanja mišića pojavljivala se 100 do 200 milisekundi prije pomicanja mišića. Jednostavno oduzimanje daje zanimljiv rezultat: potencijal spremnosti nastaje polako i pojavljuje se otprilike 350 milisekundi prije no što ispitanik postane svjestan odluke o pokretanju. To opažanje, koje je vrijedilo za svih pet ispitanika u svakoj od šest seansi koje su obuhvaćale po četrdeset pokušaja, uvjerljivo je navodilo na zaključak da je početna cerebralna aktivnost (potencijal spremnosti), povezana s hotimičnim činom, nesvjesna. Potencijal spremnosti prethodi hotimičnom pokretu za otprilike 550 milisekundi. Svijest o namjeri pokretanja pojavljuje se otprilike 100 do 200 milisekundi prije aktivacije mišića - i otprilike 350 milisekundi nakon pojave potencijala spremnosti. Libet je tako dobio prvu eksperimentalnu potporu inačici slobodne volje koju je Richard Gregory slavno nazvao »slobodno neću«. Na prvi se pogled doima da opažanje potencijala spremnosti prije svijesti o želji za djelovanjem opovrgava slobodnu volju: naposljetku, kortikalna aktivnost koja vodi pokretu započela je mnogo prije no što osoba donosi naizgled svjesnu odluku o djelovanju. Neuronski je vlak doista krenuo. Ako postoji slobodna volja, mogli bismo je usporediti sa zakašnjelim putnikom koji trči uz tračnice i uzaludno viče: »Čekaj! Čekaj!« Pa ipak, Libet svoje rezultate nije protumačio kao dokaz da je slobodna volja prikladna uobrazilja. Kao prvo, 150 milisekundi vremenskog razmaka između svjesne pojave volje i mišićnog pokreta »čini vrijeme u kojemu bi svjesna funkcija mogla utjecati na konačan ishod toga voljnog procesa«, primijetio je. Iako se o njegovim rezultatima naširoko i žestoko raspravljalo, sljedeće tumačenje ima uvjerljivu znanstvenu potporu: događa se svjesna cerebralna aktivnost čija bi uloga mogla biti »blokiranje ili sprječavanje voljnih procesa tako da
stvarna motorička aktivnost izostane«, zapisao je Libet 1998. godine. »Potiskivanje poriva na djelovanje uobičajeno je iskustvo svih ljudi.« No, ono je, dakako, i suština terapije opsesivno-kompulzivnog poremećaja utemeljene na usredotočenoj svjesnosti te potvrđuje Sherringtonov zaključak da je »i suzdržavanje od nekog čina također čin«: odatle »slobodno neću«. [265] Rezultati pokusa objavljeni 1983. godine jasno su dokazali da su ispitanici mogli izabrati ne izvesti pokret koji samo što nije izveden (odnosno, mozak se pripremao za njegovo izvođenje) i da mu je prethodio veliki potencijal spremnosti. Sukladno tome, iako se fizički osjet poriva za pokretanje pojavio nesvjesno, na ishod ipak možemo utjecati tako što ćemo suspregnuti djelovanje. Kasnije su istraživači čak zabilježili potencijal spremnosti koji planiranom pokretu stopala nije prethodio za nekoliko stotina milisekundi, već za gotovo pune dvije sekunde, što je »slobodnom neću« ostavljalo još više vremena za djelovanje. »Svjesna volja mogla bi onemogućiti ili suspregnuti taj proces tako da djelovanje izostane.« Svi smo, nastavlja Libet, doživjeli »susprezanje spontanog poriva na izvođenje određenog čina. To se često događa kada poriv na djelovanje obuhvaća stanovitu društveno neprihvatljivu posljedicu, poput poriva da se uvredljivo izvičemo na profesora.« Ispitanici govore o nečemu što prilično odgovara stajalištu da volja posjeduje moć susprezanja. Libetu su rekli kako su u nekim trenucima osjetih da se odnekud pojavio svjestan poriv, ali su ga suspregnuli. Iako mogućnost pokreta započinje otprilike 350 milisekundi prije no što osoba osjeti volju za pokretanjem, taj osjećaj volje ipak ulazi u igru 150 do 200 milisekundi prije pokretanja mišića - a prati ga mogućnost obustavljanja toga procesa. Libetovi nalazi navode na zaključak da slobodna volja ne potiče hotimičan čin, već ga dopušta ili onemogućuje. »Mogli bismo reći da nesvjesni poticaji na hotimično djelovanje 'izranjaju' u mozgu«, objašnjava Libet. »Svjesna volja tada odlučuje koji će se od tih poticaja razviti u djelovanje, a koje će onemogućiti ili obustaviti... Takva uloga slobodne volje zapravo je u skladu s vjerskim i etičkim pravilima. Ta pravila uglavnom nalažu 'obuzdavanje'. Većinu od deset Božjih zapovijedi čine izričite zabrane.« Svih pet osnovnih moralnih uputa budizma odnose se na obuzdavanje: suzdrži se od ubijanja, od laganja, od krade, od seksualnog preljuba, od opijata. Poznata Buddhina izreka glasi: »Izvrsno je suzdržavati se u svemu«. Razvoj Libetovih misli o vlastitim pokusima odražava razvoj stajališta cjelokupne znanosti o pitanju stvarnosti volje. Libet je svoje
nalaze dugo izbjegavao povezati sa slobodnom voljom. Čak je i te riječi godinama izbjegavao u svojim radovima, a iz svojih rezultata nije izvlačio dublje zaključke. U sklopu konferencije s temom »Prema znanstvenom temelju svijesti« održanom 1994. godine (Tucson I), Libeta su upitali bi li njegovi rezultati mogli potkrijepiti [266] postojanje slobodne volje. »Do tada sam uspijevao izbjeći to pitanje«, rekao je zamišljeno. No, u kasnijim je godinama prihvatio poimanje da slobodna volja služi kao nadzornica misli koje izranjaju iz mozga i nije izbjegavao moralne implikacije takvoga poimanja. »Naši pokusi s hotimičnim djelovanjem doveli su do zaključaka o odgovornosti i slobodnoj volji«, objasnio je potkraj 2000. godine. »Budući da voljni proces u mozgu započinje nesvjesno, čovjek se ne bi trebao osjećati krivim ili grješnim samo zbog toga što je osjetio poriv da učini nešto društveno neprihvatljivo. No, sposoban je svjesno upravljati mogućim postupcima pa je stoga odgovoran za njih. Nesvjestan početak voljnoga čina pruža jasan dokaz uloge mozga u nesvjesnim mentalnim procesima. Kao eksperimentalni znanstvenik, naveden sam pretpostaviti da je istinska slobodna volja [točniji znanstveni opis] no što je to determinizam.« Takva se slobodna volja može doimati oslabljenom jer ne potiče postupke, već ih samo nadzire. Pa ipak, općeprihvaćeno poimanje slobodne volje podrazumijeva mogućnost drugačijeg postupanja u istim okolnostima, odluke o izbjegavanju postupaka koji nas svakodnevno dovode u iskušenje. Pod »mogućnošću drugačijeg postupanja« ne podrazumijevam mogućnost kako bi je procijenio vanjski promatrač koji bi vam mogao uvrijeđeno reći da niste trebali vikati na njega. Želim reći da je mogućnost alternativnog djelovanja ona koju ne osjećate samo kao teoretsku. To mora biti mogućnost koju ćete razmotriti, makar i nakratko, prije no što djelujete. William James je smatrao da volja koristi onaj trenutak nakon prve misli o planiranom djelovanju, prije samog djelovanja. Sukladno svojem stajalištu da »volja nije ništa drugo doli pozornost«, James je tvrdio da se sposobnost »naglašavanja, utvrđivanja ili razvijanja« određenih misli nauštrb drugih misli koje prodiru u svijest - sposobnost koju je poistovjetio s pozornošću - očituje kao volja. Stoga volja ni za Jamesa ne proizlazi iz slobode stvaranja misli, već iz slobode odabiranja određenih misli i usredotočenja na njih te potiskivanja, prekidanja - ili susprezanja - drugih. U budističkoj praksi usredotočene svijesti to je trenutak obuzdavanja koji omogućuje utvrđivanje i produbljivanje usredotočene svjesnosti. Bit usmjerene mentalne sile jest najprije zaustaviti
mučan mehanički automatizam poriva na djelovanje. Tek tada možemo aktivno primijeniti mudrost prefrontalnog korteksa. [267] Poimanje slobodne volje kao nadzornice misli dovodi do dubljeg pitanja: kako ta nadzornica odlučuje koje će misli dopustiti, a koje će vratiti natrag, kojima će dopustiti očitovanje, a koje će glatko ukinuti? Iako je njegovo otkriće vremenskog razmaka od 550 milisekundi odškrinulo vrata razumijevanju djelovanja volje, i sam Libet priznaje da ne otkriva jesu li naši voljni postupci strogo određeni našom poviješću i stanjem neurona u mozgu, ili je volja za djelovanjem doista slobodna - odnosno, da nije svediva na materijalne procese te da je nije moguće predvidjeti iz materijalnih procesa. Nadalje pretpostavlja da su poticaji, koji se pojavljuju u mozgu, utemeljeni na prošlosti osobe - sjećanjima, iskustvima, vrijednostima koje prihvaća od šire društvene zajednice - kao i na sadašnjim okolnostima. Ako su voljni postupci strogo određeni živčanim preduvjetima, tada smo se vratili na točku s koje smo krenuli jer (po svoj prilici) nesvjesna živčana stanja upravljaju svime. Takva se »slobodna« volja doima gotovo bezvrijednom pa se ponovno nalazimo u paklu u kojemu naši mozgovi ili naši geni upravljaju našim postupcima kao što lutkar upravlja marionetom. Ali, Libet izričito tvrdi da to nije tako. »Smatram... da nesvjesni procesi ne moraju nužno biti preduvjet svjesnog susprezanja, koje ne mora biti njihova izravna posljedica«, izjavio je. »Ni u jednoj teoriji uma i mozga, pa čak ni u identitetnoj teoriji, nema logičkog imperativa koji nalaže da specifična živčana aktivnost mora prethoditi funkciji svjesnog nadzora ili određivati njezinu prirodu. Pokusima nije opovrgnuta mogućnost da se proces nadzora može pojaviti i bez prethodnih nesvjesnih procesa.« Libet je 2001. godine navršio osamdeset i petu, ali njegov žar nije nimalo oslabio. No, doimalo se da se pomirio s time da će u svojem uvjerenju ostati usamljen. »Većina znanstvenika zazire od mojega argumenta u prilog slobodnoj volji i mentalnom polju koji nisu obuhvaćeni postojećim fizikalnim zakonom«, kaže s nagovještajem osmijeha. Taj argument opovrgava determinizam, što njima nikako ne odgovara. Međutim, fizikalni su zakoni otkriveni uslijed proučavanja materijalnih predmeta, a ne subjektivnog doživljaja. Čak i kad bismo savršeno poznavali sve bilijune sinaptičkih veza u mozgu, sve krugove koji ga čine - čak ni uza sve to, kao što [268] smo otkrili iz Heisenbergova načela neodređenosti i teorije kaosa, ne možemo predvidjeti što će mozak učiniti. I budistička filozofija i filozofija Williama Jamesa u velikoj se mjeri
poklapaju s takvim tumačenjem volje. Kvaliteta svjesnosti ili pozornosti u budizmu određuje prirodu posljedične svijesti, a odatle proizlazi djelovanje (karma). Čovjekov jedini voljan izbor odnosi se na kvalitetu pozornosti koju će u određenom trenutku posvetiti određenoj misli. Slično tome, James je vjerovao da je »naprezanje pozornosti suštinski čin volje«. Najvažniji voljni čin u metodi četiri koraka jest, dakako, svjesno preusmjeravanje pozornosti od destruktivne opsesije ili komupulzivnog poriva prema blagotvornom predmetu pozornosti, što ću dodatno razmotriti u sljedećem poglavlju. *** Libetovo otkriće vremenskog razmaka od 550 milisekundi sredinom osamdesetih godina dvadesetoga stoljeća potaknulo je organiziranje tisuća simpozija i pokrenulo neuroznanost volje. Budući da su znanstvenici koji proučavaju mozak strastveno zaljubljeni u mapiranje područja koja odgovaraju mentalnim događajima, nije ni čudo da su se zdušno uhvatili bilježenja cerebralne aktivnosti tijekom voljnog djelovanja. Primjerice, znanstvenici na čelu sa švedskim fiziologom Davidom Ingvarom. Godine 1977. izveli su pokus pri kojemu su dobrovoljci najprije automatski i ritmički stiskali šaku, a zatim su, bez pomicanja šake, samo zamišljali da izvode iste pokrete. Mjereći protok krvi u mozgu, koji služi kao pokazatelj neuronske aktivnosti, ustanovili su aktivaciju motoričkog korteksa tijekom automatskog stiskanja šake. Osim toga, bilo je prilično očito da se prefrontalni korteks aktivirao tijekom voljne mentalne aktivnosti. Mnoga naknadna istraživanja također su otkrila da voljan mentalni napor proizlazi iz aktiviranja prefrontalnog korteksa. U shizofreničara, koji iskazuju simptome »bolesne volje« karakterizirane autističnim ponašanjem i neaktivnošću, aktivnost dorzolateralnog prefrontalnog korteksa slabija je od uobičajene. U slučaju depresije, kojoj je jedan od simptoma nedostatak poduzetnosti (volje?), tri desetljeća mapiranja mozga dokazala su dosljedno slabu aktivnost prefrontalnog korteksa. To je dovelo do pretpostavke da prefrontalni korteks sadrži barem ono što Ingvar naziva »programima tijeka voljnog djelovanja«. [269] Brojnim je istraživanjima doista dokazana presudno važna uloga prefrontalnog korteksa u slobodno izvedenoj voljnoj aktivnosti. »Aspekt slobodne volje koji se odnosi na svjestan odabir između dvije aktivnosti u potpunosti ovisi o normalnom funkcioniranju dorzolateralnog prefrontalnog korteksa i odgovarajućih područja mozga«, zaključili su Sean Spence i Chris Frith u »Voljnom mozgu«. Pretpostavlja se da oštećenje toga, evolucijski najrazvijenijeg
područja mozga, koje se nalazi neposredno iza čela i sljepoočnica, smanjuje sposobnost otpočinjanja spontane aktivnosti i usredotočenosti na jedan zadatak, umjesto usmjeravanja pozornosti nečemu drugom. Ti su simptomi ono što bismo mogli predvidjeti kod osoba koje nisu sposobne odabrati određeni tijek postupanja. Teža oštećenja toga područja ljude doslovce pretvaraju u robote čiji su postupci refleksne reakcije na otponce iz okružja: takvi pacijenti tipično stavljaju naočale na nos samo zato što ste ih stavili pred njih ili bezumno i automatski jedu ponuđenu hranu. (To čine osobe podvrgnute prefrontalnoj lobotomiji.) Istraživanjima provedenim devedesetih godina dvadesetoga stoljeća ustanovljeno je da je kod pacijenata kojima je rečeno da slobodno izvedu određeni pokret kada to sami odaberu - u pokusu koji je protokolom bio sličan Libetovim pokusima - odluka o pokretu praćena aktivnošću u dorzolateralnom prefrontalnom korteksu. Bez preuveličavanja filozofskih implikacija toga i sličnih nalaza, mogli bismo zaključiti da prefrontalni korteks ima središnju ulogu u naizgled slobodnom odabiru ponašanja te da jednu od brojnih mogućnosti djelovanja odabire tako što onemogućuje sve ostale i usredotočuje se na odabranu. Stoga je logično da osoba s oštećenjem toga područja nije sposobna suspregnuti neprimjerene reakcije na okružje: pojavljuje se mnoštvo mogućih reakcija, kao i u svima nama, ali je oštećenje mozga čovjeku oduzelo cerebralni mehanizam potreban za odabir primjerene reakcije. Tipičan predstavnik novoga naraštaja neuroznanstvenika dovoljno neustrašivih za istraživanje postojanje i djelotvornosti volje jest dr. David Silbersweig. Kao student filozofije na Dartmouth koledžu, 1980. godine napisao je diplomski rad o filozofiji uma. Taj mršav i iznimno žustar čovjek (možda zbog kofeina kojim je nadoknadio san propušten zbog novorođenog djeteta, onoga ljetnog dana kada smo se upoznali) odlučio je da se neće povući na tavan i dubokoumno razmišljati o Umu. Umjesto toga je upisao studij medicine. Ali, nakon prakse u Medicinskom centru Cornell [270] i rada u Vijeću za medicinska istraživanja u Londonu, Silbersweig se vratio svojoj mladenačkoj strasti. U laboratoriju za funkcionalno snimanje putem neuroimaging tehnika na Cornellu, koji vodi sa svojom suprugom Emily Stern, traži živčane tragove koje volja ostavlja za sobom dok sijeva mozgom. Silbersweig kaže: »Pitanju volje danas možemo pristupiti sa stajališta neuroznanosti«. On i njegova supruga to čine pomoću PET skeniranja kojim ispituju kako volja utječe na svjesno opažanje. Osjetilne informacije, dakako, ne
moraju nužno izazvati svjesno poimanje osjeta: u suprotnom bi ljudi opažali svaki prizor koji bi njihov vidni sustav primio, a to jednostavno nije tako. (Da biste se u to uvjerili, upitajte se što se upravo u ovom trenutku nalazi na krajnjoj desnoj točki vašega vidnog područja, ali se nemojte usredotočiti na to.) Osjetilne se informacije u tom slučaju nedvojbeno obraduju - moguće je pratiti slijed aktivacije duž vidnog puta ali svjesno poimanje izostaje. Da bi istražili ulogu volje u osjetilnim poremećajima, Silbersweig i Sternova proučavaju shizofreniju te ostale poremećaje. Kad shizofrenik čuje glasove, mozak stvara privid stvarnosti. Pacijent čuje nestvarne zvukove, što navodi na zaključak da je stanje mozga u pozadini toga mentalnog stanja (»Čujem glasove!«) dovoljno za svjesno poimanje. Ali, volja u tome ne sudjeluje; pacijent ne želi čuti glasove. Tako imamo svjesno poimanje osjeta iako izostaju i osjetilni podražaji i volja. Volja može supostojati sa svjesnim opažanjem, ali u izostanku osjetilnih podražaja. To se događa u dobro poznatom primjeru mentalnog zamišljanja. Čovjek može hotimično (voljno) izazvati osjetilni doživljaj, prizvati predodžbu žirafe ili glas dr. Martina Luthera Kinga Jr. dok drži poznati govor »Sanjam«. Ako ste upravo učinili nešto od toga, u prvom se slučaju gotovo nedvojbeno aktivirao vaš vidni asocijativni korteks, a u drugom se slučaju aktivirao vaš slušni asocijativni korteks. Zamišljanje stoga omogućuje primjerenu usporedbu sa shizofreničkim halucinacijama: isti izostanak osjetilnih informacija, sličan, iako iznutra doživljen svjestan opažaj - ali uz sudjelovanje volje. Kao još jedan primjer djelovanja volje na opažanje osjeta, sudbina je Sternovoj i Silbersweigu poslala mladića poznatog kao S. B., kojemu je bilo osamnaest godina kada su ga, 1992. godine počeli proučavati. S. B. je pretrpio dva moždana udara srednje cerebralne arterije, 1990. i 1991. godine. Udari su za sobom ostavili oštećenja zbog kojih je postao kortikalno gluh: iako su mu uši [271] i ostatak perifernih dijelova njegova slušnog sustava sasvim u redu, S. B. ne čuje zvukove iz okoline zatvaranje vrata, paljenje motora. No, kortikalna gluhoća nije tako jednostavna. Ako se duboko usredotoči, S. B. je sposoban razabrati jednostavne zvukove - kad započnu i kad prestaju, kao i njihovu glasnoću. Stoga je u pokusima s njim isključivo volja bila odgovorna za svjesno opažanje. PET skeniranje bilježi velike razlike između mozgova koji primaju i mozgova koji ne primaju izvanjske slušne podražaje, svjesno ili nesvjesno,
s voljom ili bez nje. Istražujući mozak shizofrenika koji nije uzimao lijekove, Sternova i Silbersweig ustanovili su pojačanje aktivnosti slušnojezičnih asocijativnih dijelova korteksa u temporalnom režnju u samom trenutku kad je ispitanik rekao da čuje glasove. U primarnom slušnom korteksu, području koje obraduje signale iz uha, nije bilo aktivnosti, što je bilo očekivano. Kod pet pacijenata koji su uzimali lijekove, ali su ipak čuli glasove, aktivna su područja bila ona za koja se općenito smatra da iz sjećanja izvlače kontekstualne informacije (hipokampus), povezuju emocionalni doživljaj s opažanjem (ventralni strijatum) i pomažu održati svjesnost (talamus). Pretpostavlja se da ta područja surađuju u stvaranju složenih, emocionalno nabijenih halucinacija. Ali, baš kao što je Sherlock Holmes jednu zagonetku riješio primijetivši da pas nije zalajao, tako je i neaktivno područje mozga uputilo na volju, koja izostaje uslijed shizofrenih halucinacija. Neaktivan je ostao frontalni korteks. Silbersweig i Sternova su taj obrazac usporedili s obrascem zdravih osoba koje su zamolili da zamišljaju zvukove. »Najveća aktivnost zabilježena je u frontalnim režnjevima«, rekao je Silbersweig. Kada je S. B. postao svjestan zvukova za koje je inače bio gluh - zvukova koje je mogao čuti samo ako se napregnuo - aktivirala su se ista frontalna područja. Silbersweig smatra da je to bilo »djelovanje volje i pozornosti na opažajnu funkciju, silazna modulacija aktivnosti«. Rezultati PET skeniranja podupiru pretpostavku da ti prefrontalni sustavi imaju ulogu u »voljnom upravljanju svjesnim osjetilnim doživljajem«, zaključili su Silbersweig i Sternova. Jedan od očitijih ključeva za razumijevanje stvarnosti i moći volje opažen je u pokusima izvedenim potkraj devedesetih godina dvadesetoga stoljeća na pacijentima sa »locked-in sindromom«. U tom zastrašujućem stanju pacijentove su kognitivne i emocionalne sposobnosti netaknute, ali je on potpuno paraliziran. Ne može [272] pokazati prstom, kimnuti, šapnuti, nasmiješiti se niti je sposoban za bilo koju drugu voljnu motoričku funkciju. (U nekim su slučajevima pošteđeni određeni mišići oko oka, pa pacijent može hotimično trepnuti te na taj način ostvariti rudimentaran oblik komunikacije.) Mišići takvoga pacijenta gluhi su za želje njegova uma. Locked-in sindrom najčešće je izazvan moždanim udarom ili drugom ozljedom mozga, no, može proizaći i iz Lou Gehrigove bolesti, amiotrofičke lateralne skleroze (ALS). Takvo oštećenje zaprječuje puteve koji mozgu služe za poticanje voljnih pokreta. Znanstvenici su desetljećima očajavali pitajući se hoće li tim pacijentima ikada moći
pomoći. Ali, tada je nekoliko skupina počelo istraživati pretpostavku koja se nije doimala osobito izglednom: bi li mogli nekako zaobići mišiće i pacijentima omogućiti komunikaciju putem računala kojima bi upravljao isključivo mozak? Johnny Ray je bio žrtva locked-in sindroma od udara u moždanom deblu u prosincu 1997. godine. Moć zaključivanja, kognicije i emocija ostale su netaknute. Ali, njegov mozak više nije mogao komunicirati s njegovim tijelom jer poruke prolaze kroz moždano deblo, u kojemu su neuronske veze bile jednako funkcionalne kao i strujne žice nakon uragana Andrew. Nije se mogao kretati niti govoriti. Stoga su Johnnyju, veteranu vijetnamskog rata, sljedećeg ožujka, u sklopu operacije koja je trajala dvanaest sati, ugradili elektrode u područje njegova motoričkog korteksa koje je upravljalo pokretima lijeve ruke. Elektrode u staklenim čunjićima sadržavale su tvari za poticanje rasta koje su potaknule funkcionalne moždane stanice na urastanje u čunjiće. Tada je električni signal prolazio duž aksona u dijelu korteksa koji upravlja pokretima lijeve ruke i aktivirao sićušne zlatne spojeve u elektrodama, koje su taj signal pojačavale i putem zlatne žice prenosile do prijamnika na Johnnyjevu jastuku u Medicinskom centru za liječenje veterana u Decaturu, Georgia, a odatle u računalo. Uskoro je Johnny zamišljao kako pomiče lijevu ruku, uslijed čega bi valovi akcijskih potencijala prostrujali kroz njegov motorički korteks. Mijenjajući frekvenciju signala uspijevao je pomicati kursor na razne ikonice (»upomoć«, »bol«). Gledao je u zaslon računala usredotočen na zamišljene pokrete paralizirane ruke i svojom voljom pomicao kursor na zaslonu. S vremenom je naučio kursorom upravljati dovoljno dobro da bi sricao riječi birajući jedno po jedno slovo. Za nekoliko mjeseci sricao je čak tri znaka u minuti. A tada je preskočio srednji korak: umjesto da zamišlja kako pomiče [273] ruku, jednostavno se usredotočio na pomicanje kursora. I kursor se pomicao. Johnny je svojom voljom pomicao kursor. Ogroman mentalni napor potreban za upravljanje kursorom pruža uvjerljive dokaze da je posrijedi stvaran, voljan napor. Takav je napor sličan golemom mentalnom naporu koji pacijenti s opsesivnokompulzivnim poremećajem moraju uložiti da bi suspregnuli poriv na ostvarenje kompulzije. Ako taj napor izostane, patologija opsesivnokompulzivnog poremećaja aktivira moždane krugove, a posljedica je kompulzivno ponašanje. No, osobno smatram da mentalni napor rada usmjerenom mentalnom silom koja ima stvarne fizičke posljedice: promjene u mozgu izazvane kognitivno-bihevioralnom terapijom
opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Taj veliki mentalni napor potvrđuje moć aktivnih mentalnih procesa poput pozornosti i volje za preusmjeravanje misli i postupaka, što je vidljivo na snimkama mozga. Potrebno je razjasniti na kojem mjestu mentalni napor ulazi u igru. Pacijent s opsesivno-kompulzivnim poremećajem suočen je s dva suprotstavljena sustava moždanih krugova. Jedan je u pozadini pasivno doživljenih, patoloških intruzija u svijest. Drugi kodira informacije poput činjenice da intruzije proizlaze iz manjkavih krugova bazalnih ganglija. Isprva prevladavaju patološki krugovi pa se osoba s opsesivno-kompulzivnim poremećajem predaje trenutnim opsesijama i izvodi kompulzije. No, vježba dovodi do svjesne odluke ulaganja napora u odupiranje patološkim porukama i usmjeravanje pozornosti zdravim, što aktivira funkcionalne krugove. Takvo redovito aktiviranje tijekom nekoliko tjedana dovodi do sustavnih promjena upravo u onim živčanim sustavima koji odašilju patološke poruke - odnosno, do utišavanja opsesivno-kompulzivnog kruga. Još ću jednom navesti Jamesove riječi: »Voljni napor je napor pozornosti... Zato je napor pozornosti suštinsko očitovanje volje.« Stoga smatram da je »mentalna sila« sila prirode stvorena voljnim naporom kao što je napor potreban za odvraćanje pozornosti od opsesija opsesivno-kompulzivnog poremećaja i prema aktivno odabranom zdravom ponašanju. Pretpostavljam da usmjerena mentalna sila objašnjava opažene promjene funkcija mozga koje prate klinička poboljšanja kod pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem koji su uspješno liječeni metodom četiri koraka. Voljni napor potreban za preusmjeravanje pozornosti može, putem stvaranja mentalne sile, utvrditi i ojačati alternativne [274] krugove koji se tek počinju razvijati u pacijentovu mozgu. Posljedice su utišavanje opsesivno-kompulzivnog kruga i aktiviranje zdravih krugova. Isprva slabi, neutvrđeni procesi - odvraćanje pozornosti od opsesivno-kompulzivnih opsesija prema manje patološkim ponašanjima - postupno jačaju. Upravo je to cilj terapije: postići nadmoć nekoć slabih krugova u borbi protiv opsesivnokompulzivnog uljeza. Cilj je postati, kako je to Gotama Buddha rekao, »gospodar misaonog tijeka«. Voljni napor i preusmjeravanje pozornosti stvaraju mentalnu silu koja mijenja moždane krugove i tako dovodi do slabljenja opsesivno-kompulzivnih simptoma - te s vremenom stvara voljno izazvane promjene u samim moždanim krugovima. Nije potrebno napominjati da postojanje nove prirodne sile ne bismo trebali olako postulirati. Poznate sile - gravitacija, elektromagnetizam te jake i slabe sile koje drže atomsku jezgru na okupu i
izazivaju radioaktivno raspadanje - sasvim dobro objašnjavaju vrtoglavi raspon prirodnih pojava, od eksplozije supernove do fotosinteze u listu, od pada jesenskog lista do detonacije bombe u Hiroshimi. Međutim, mentalna sila, unatoč imenu, nije strogo analogna četirima poznatim silama. Izraz sila koristim u značenju moći utjecanja na materiju. Materija je u našem slučaju mozak. Mentalna sila utječe na mozak tako što mijenja valne funkcije atoma koji čine moždane ione, neurotransmitere i sinaptičke mjehuriće. Pod izravnim djelovanjem uma mozak je potaknut na drugačije ponašanje. U tom smislu izravnog djelovanja uma na mozak koristim izraz mentalna sila. No, ona za sada ostaje hipotetski entitet. Objašnjavanje pojava kao što su samousmjerena neuroplastičnost opažena u pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem podvrgnutih terapiji četiri koraka, promjene mozga opažene u pijanista iz pokusa Alvara Pascual-Leonea koji su samo zamišljali vježbu na klavijaturi, promjene mozga Merzenichevih majmuna koji su pozorno opažali ulazne osjetilne signale - objašnjavanje svih tih i drugih pojava zahtijeva prirodnu silu te vrste. Mentalna je sila kauzalni most između svjesnog napora i opaženih metaboličkih te neuronskih promjena. Dopustite mi da predvidim moguću zamjerku. Materijalisti bi mogli reći da je doživljaj napora prouzročen aktivnošću mozga (kao i, prema tom stajalištu, sva mentalna iskustva), ali ne može utjecati na mozak. Ako se, prema takvom načinu razmišljanja, mozak i promijeni, to se dogodilo zbog toga što su isti moždani [275] događaji, koji stvaraju osjećaj mentalnog napora, povratno utjecali na mozak (njegove druge dijelove); u skladu s tim, mogli bismo zaključiti da je taj intervencijski element zvan »osjećaj mentalnog napora« tek nuspojava bez svojstva kauzalne djelotvornosti. No, takav način razmišljanja nije u skladu s teorijom evolucije. Doživljeno iskustvo voljnog napora ne bi imalo vrijednost za opstanak ako ne bi imalo nikakav učinak. Stoga je tvrdnja da je taj osjećaj tek beskoristan ostatak neuronske aktivnosti suprotna biologijskom načinu razmišljanja i nepotrebna potvrda nekoć neupitnom, ali danas zastarjelom načelu da se svaka kauzalnost događa u području materijalnoga. Povrh toga, hipoteza da »mozak mijenja sam sebe« ne objašnjava dobivene kliničke podatke u kojima pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem opisuju kako ulažu usredotočen mentalni napor ne bi li svladali zadatak koji mijenja njihov mozak. Poricanje kauzalne djelotvornosti mentalnog napora stoga znači zanemarivanje svjedočanstava osoba koje opisuju golemi napor volje potreban da bi pobijedili svoje opsesije. (Psihologija, dakako, takva
verbalna izvješća odavno odbacuje kao izvore podataka koji navode na pogrešne zaključke. Ali, kao što je James primijetio 1890. godine, to odbacivanje odražava »neuobičajenu oholost u kojoj ustraju i najbesmislenije materijalističke struje nazivajući se 'znanošću'.«) One koji nemaju prirođenu averziju prema zamisli aktivne uloge uma u stvarnom svijetu, ta činjenica upućuje na sasvim jasan zaključak: ne postoje racionalni temelji za poricanje kauzalne uloge svjesnog mentalnog napora u cerebralnim promjenama opaženim u tih pacijenata s opsesivnokompulzivnim poremećajem. Za razliku od klasične fizike, usredotočene isključivo na matematičku kauzalnost, kvantna fizika nudi mehanizam koji potvrđuje intuitivnu pretpostavku da naše svjesne misli imaju moć utjecati na naše postupke. Kvantna teorija, von Neumannovo i Wignerovo tumačenje koje je razvio Henry Stapp, nudi matematički točnu alternativu nedjelotvornosti stanja svijesti: svjesnom iskustvu dopušta povratno djelovanje na materijalni mozak putem utjecaja na njegove aktivnosti. Ona opisuje način na koji naše svjesne misli i volja ulaze u kauzalnu strukturu prirode te usmjeravaju naše misli, odabiru između mogućih suprotnih postupaka i čak upravljaju mehaničkim aspektima cerebralnih procesa. Kvantni zakoni dopuštaju utjecaj mentalnog napora na cerebralne procese baš onako kako nam to govori naš subjektivni osjećaj. Kako? [276] Usredotočenošću na struju svijesti koja bi se inače rasplinula poput maglice u svitanje. Kvantna teorija dokazuje kako mentalan napor, uslijed procesa voljnog usredotočenja pozornosti, može imati dinamičke posljedice koje ne mogu biti izvedene ili predviđene iz samog djelovanja cerebralnih mehanizama, i koje nisu automatski rezultati tih mehanizama. Ustrajanje na kauzalnoj zatvorenosti materijalnoga u svijetu koji opisuje kvantna fizika jednako je kvazi-religioznom vjerovanju u apsolutne moći materije, vjerovanju koje nije ništa drugo doli predavanje sirovom i zastarjelom materijalizmu. Na ovom se mjestu nameće pitanje koliko se daleko može protegnuti doseg hipotetske mentalne sile. Po završetku desetljeća mozga neuroznanstvenici su mapirali živčane krugove u pozadini brojnih stanja i ponašanja, od depresije i agresivnosti do suicidalnih poriva. Možemo li pretpostaviti da postojanje mentalne sile podrazumijeva da bi nasilni tinejdžer, uz dovoljno pozornosti i volje, mogao uspostaviti moždane krugove koji će od njega učiniti civiliziranu odraslu osobu? Da bi suicidalno raspoložena udovica mogla svojom voljom uspostaviti moždane krugove povezane s ljubavlju prema životu ili barem s duhovnim
prihvaćanjem? Da bi shizofrenik svojom voljom mogao utišati unutarnje glasove i odagnati priviđenja? Djelotvornost kognitivno-bihevioralne terapije za promjenu moždanih krugova ljudi s depresijom ili opsesivnokompulzivnim poremećajem upućuje na zaključak da bi slična terapija, koja primjenjuje mentalnu silu, trebala promijeniti druge krugove u pozadini određenog aspekta osobnosti, ponašanja i čak misli. A to, dakako, obuhvaća gotovo sve, od svjetovnoga do duhovnoga: ovisnost ili umjerenost, naprasitost ili sposobnost opraštanja, nestrpljivost ili strpljivost, ljubav ili nesklonost prema učenju, velikodušnost ili škrtost, predrasude ili prihvaćanje. Takav način razmišljanja u sebi nosi opasnost: približava se zaključku da su svi mentalni bolesnici bolesni zbog slabosti volje, da ljudi zadržavaju nepoželjne značajke osobnosti zato što nisu uložili dovoljno mentalnog napora. Čak i oni koji ne prihvaćaju »genetsku (ili neurokemijsku) uvjetovanost« ponašanja uzmiču od implikacije da volja sama po sebi može uspostaviti živčane krugove koji bi poduprli bilo koju značajku temperamenta ili ponašanja - zapravo, bilo koje stanje mentalnog zdravlja. No, izraziti tu zamisao na isključivi način znači donijeti pojednostavljen i [277] pogrešan zaključak. Razlika između aktivnih i pasivnih mentalnih događaja pruža nam stanovitu fleksibilnost u potrazi za točkom u kojoj slobodna volja i mentalna sila mogu iscrpiti svoje moći. Nitko ne može poreći da je pasivna strana u velikoj mjeri predodređena. I mrvica empatije dovoljna je za uviđanje da intenzitet toga pasivnog sadržaja svijesti katkad može biti neizdrživ. Moć tih pasivnih, nepozvanih i neželjenih moždanih procesa - glasova koje čuju shizofrenici, očaj koji osjeća osoba u depresiji - katkad je jednostavno prevelika da bismo je prevladali mentalnom silom. Iako usmjerena mentalna sila omogućuje volji da promijeni mozak žrtava moždanog udara koje je liječio Edward Taub i mojih pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, dakako da posrijedi nije samo volja. Potrebno je i znanje, usavršavanje, potpora zajednice i bližnjih te odgovarajuća medicinska pomoć. Kultura koja je vremenski i prostorno znatno udaljena od naše došla je, prije 2500 godina, do zapanjujuće proročanskog uvida. U tekstovima na paliju Gotama kaže: »Volja je ta, redovnici, koju proglašavam karmom (djelovanjem). Kad o njemu odluči, čovjek se upušta u djelovanje tijelom, govorom ili umom«. Buddha je time želio reći da stanje čovjekove volje određuje prirodu njegovih postupaka (karme) te na taj način snažno utječe na buduća stanja njegove svijesti. To je zakon karme. Budistički učenjak
Ledi Sayadaw to objašnjava riječima: »Volja postaje glavni i vrhovni voda u smislu da određuje sve ostalo. Volja, kao takva, potiče druge fizičke aktivnosti u jednom smjeru.« Osim toga, Gotama je vjerno opisao kako kvaliteta pozornosti, koju čovjek posvećuje mentalnom ili materijalnom predmetu, određuje vrstu stanja svijesti koje će proizaći kao reakcija na taj predmet. Kao što će pokazati sljedećih nekoliko mjeseci moje suradnje s Henryjem Stappom, Gotama nije bio loš neuroznanstvenik - ni loš fizičar. Do trenutka kada je Stapp dovršio svoj rad za »Voljni mozak«, bili smo već daleko odmaknuli na putu prema ustanovljavanju kvantno utemeljenih mehanizama putem kojih mentalni napor, koji stvara »željeno žarište pozornosti«, izaziva promjene poput onih o kojima sam pisao u svojim analizama snimki mozgova pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem. Ključ je bila pozornost. Iz prethodnih poglavlja - a osobito iz moći mentalnog napora i usredotočene svjesnosti za promjenu neuronskih veza - proizlazi da volja nije ni mit ni metafora. Volja jest istinska fizikalna [278] sila, ili je barem primjenjuje. Istraživanja opsesivno-kompulzivnog poremećaja jasno otkrivaju da volja obuhvaća različite razine svijesti, s tim da mentalne funkcije višeg reda aktivno upravljaju mentalnim funkcijama nižeg reda. Dok se 1999. godina, uz vatromet i laserski show, pretapala u 2000. godinu, Stapp i ja radili smo na povezivanju naizgled nespojivih niti teorije u nastanku: Jamesova opažanja o volji i pozornosti, mojega rada kojim sam dokazao da pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem mogu putem mentalnog napora promijeniti svoje moždane krugove, i kvantne fizike. James je nagovijestio mehanizam uslijed kojega, prema Stappu, volja djeluje putem kvantnih procesa: »U nekim će trenucima«, zapisao je James, »neodređene mogućnosti ostati otvorene, a jedna od njih u određenom se trenutku može ostvariti. [Jedna] od tih mogućnosti postaje stvarna.« [279]
Deseto poglavlje NUŽNOST POZORNOSTI Najvažniji zadatak... nije vidjeti ono što još nitko nije vidio, već domisliti ono što još nitko nije domislio o onome što svi vide. Erwin Schrodinger Na Badnjak 1999. godine zrakoplovom sam otputovao u San Francisco, iskoristivši prednost jeftinije povratne karte kako bih porazgovarao s Henryjem Stappom. Henry je došao po mene u zračnu luku, a nakon ručka u talijanskom restoranu u North Beachu, prešli smo preko mosta, prema Berkeleyju. Henryju sam rekao kako sam nedugo prije toga ponovno pročitao Jamesov rad o pozornosti i uvidio da je stajalište tog psihologa iz devetnaestog stoljeća nevjerojatno slično njegovu radu. Budući da sa sobom nisam ponio svoj primjerak Jamesove knjige Psihologija: skraćeni tečaj (Psychology: A Briefer Course), odlučili smo je nabaviti. Parkirali smo nedaleko od Avenije Telegraph i šetali pokraj beskućnika zgrbljenih uz prolaze i opruženih na pločniku, kojima su šareni božični ukrasi u prodavaonicama činili kontrastnu pozadinu. Ušli smo u Codyjevu knjižaru i razišli se tražeći Jamesa posvuda, od odjela samopomoći do religije. Bez uspjeha. No, u Moeovom antikvarijatu, u istoj ulici, naišli smo na zlatni rudnik. Na odjelu psihologije, u moru Jungovih djela, nalazio se jedan jedini tanak svezak Jamesovog djela. Otvorio sam ga nasumce i ugledao sljedeći odlomak: Govorio sam kao da nam je pozornost potpuno određena živčanim okolnostima. Vjerujem da je mnoštvo podražaja, kojima možemo posvetiti pozornost, određeno na taj način. Neki predmet može privući našu pozornost samo putem živčanog ustrojstva. [280] No, količina pozornosti koju taj predmet prima nakon što nam je zapeo za mentalno oko jest nešto posve drugo. Da bi naš um ostao usredotočen na njega, često je potrebno uložiti napor. Osjećamo da sami možemo odlučiti koliko ćemo napora u to uložiti. Ako taj osjećaj ne vara... tada je logično da [napor]
rezultatu pridonosi jednako koliko i cerebralno stanje, lako nije uveo novu zamisao, produbit će i u svijesti zadržati brojne zamisli koje bi se inače mnogo brže rasplinule... Često samo o jednoj sekundi pozornosti ovisi hoće li jedan sustav uzeti zamah, zaokupiti polje i razviti se te isključiti druge, ili će njega isključiti neki drugi sustav... Cijela drama voljnoga života ovisi o količini pozornosti, malo većoj ili malo manjoj, koju primaju suprotstavljene motoričke zamisli... Napor možda nije puka posljedica, već izvorna sila koja može biti količinski neodređena. Dok smo stajali pred pultom i plaćali svoju »iskopinu«, po promjeni Henryjeva inače smirenog držanja vidio sam da sam pobudio njegovo zanimanje. »Vidiš - rekao sam ti da je začuđujuće koliko je James važan za fiziku pozornosti!« uskliknuo sam. Čak se i čovjek za blagajnom doimao zainteresiranim. Hodajući ulicom prema Henryjevu automobilu, nastavio sam naglas čitati. (Bilo je to u Berkeleyju na Badnjak: nitko nas nije ni pogledao.) Rekao sam Henryju kako to nije sve. Listajući knjigu, otvorio sam odlomak u jednom od sljedećih poglavlja: »Voljni napor jest napor pozornosti.« I ovo: »Svrha napora jest... nastaviti potvrđivati i usvajati misao koja bi u suprotnom umaknula.« I: »Napor pozornosti stoga je suštinsko očitovanje volje.« I naposljetku: »Zadržati predodžbu, razmišljati, jest, ukratko, jedini moralan čin.« Tako smo došli do srži, do uvjerenja da je čin usredotočenja pozornosti, uslijed kojega jedna misao ili jedan mogući postupak prevladaju nad svim drugim mogućnostima koje se natječu za prevlast u svijesti - istinski moralni čin, točka u kojoj volja ulazi u ono što je James nazvao »cerebralnim stanjem« i, povrh toga, »pridonosi jednako« jer određuje što će od svih tih misli i postupaka biti izabrano. Upravo nam ta moć pozornosti - odabiranja jedne od brojnih mogućnosti daje djelotvornu volju. »To je začuđujuće«, ponovio sam. »Nevjerojatno«, rekao je Henry. Čovjek iz devetnaestog stoljeća podrobno je opisao povezanost kvantne teorije pozornosti i volje koju smo mi opisali u svojim radovima za »Voljni mozak«. James je prije više od stotinu [281] godina pretpostavio da je kauzalna djelotvornost volje višerazinsko očitovanje kauzalne djelotvornosti pozornosti. Usredotočiti pozornost na jednu zamisao, na jedan od mnogih mogućih postupaka čiji začeci izranjaju u našoj svijesti, jest upravo ono što podrazumijevamo pod
činom volje, tvrdio je James; volja djeluje putem pozornosti, koja pojačava, utvrđuje, razjašnjava te na druge načine izdvaja jednu misao od mnoštva drugih. Suštinsko postignuće volje jest usredotočenost na jedan predmet i zadržavanje njegove jasne predodžbe u umu, puštajući da sve druge - suparnice u borbi za pozornost i posljedično djelovanje - izblijede poput svjetlosti zvijezda nadjačane Sunčevim sjajem. Upravo je ta zamisao proizašla iz kvantnog pristupa. Pružio sam knjigu Henryju i rekao: »Sretan Božić i novo tisućljeće«. Ušavši u Henryjev automobil, ponovno smo prešli most živo razgovarajući o tome kako je James došao do znanstvenog shvaćanja podrijetla i djelotvornosti volje koje je potpuno odgovaralo onome što nam je kvantna teorija govorila stoljeće poslije. Osjećao sam da smo samo nastavili tamo gdje je James stao; kao da smo naišli na vremensku distorziju koja nas je iz posljednjih godina devetnaestog stoljeća dovela u 2000. godinu. Ako se uzme u obzir Jamesova snažna sklonost filozofiji, ne iznenađuje da su mu ti bliski pojmovi, pozornost i volja, bili toliko važni. Bio je potpuno svjestan, osobito zbog svoje težnje da psihologiju pridruži ostalim prirodnim znanostima, da vrtlog proturječja očekuje svakoga tko je voljan uhvatiti se ukoštac s pitanjem slobodne volje. No, u ključnom pitanju kauzalne djelotvornosti pozornosti, i njezine povezanosti s voljom, James se čvrsto držao svojega uvjerenja - za koje je smatrao da ne može biti potpuno dokazano na znanstvenim temeljima, ali ga se ipak uporno držao na etičkim temeljima - da je napor usredotočenja pozornosti aktivna, primarna i kauzalna sila, a ne tek posljedica svojstava određenog podražaja koji djeluje na pasivan mozak. Od svojega djela Načela (Principles), koje obuhvaća više od 1300 stranica, pa do Skraćenog tečaja od 443 stranice, objavljenog petnaest mjeseci poslije, nije napustio stajalište da će usredotočena pozornost »produbiti i u svijesti zadržati brojne zamisli koje bi se inače mnogo brže rasplinule«, već ga je čak razradio. James je smatrao da bismo razumijevanjem napora pozornosti načinili veliki korak prema razumijevanju prirode volje. [282] Osobito me se dojmila Jamesova svijest o tome da su ulozi u svemu tome vrlo visoki. Pitanje proizlazi li pozornost (a time i volja) deterministički iz predvidljivih reakcija moždanih stanica na podražaje ili, može li intenzitet pozornosti (barem katkad) biti slobodno odabran, a time i kauzalno djelotvoran, »zapravo je središnje pitanje metafizike, osovina na kojoj će se naš svjetonazor pomaknuti od materijalizma, fatalizma i monizma prema duhovnosti,
slobodi i pluralizmu - ili u drugom smjeru«. James je pomno pazio da jednako vrijeme posveti i stajalištu prema kojemu je pozornost potpuno određeni rezultat moždane funkcije, a ne kauzalno djelotvorna sila. Kao što je primijetio, potpuno je vjerojatno da pozornost može biti »neizbježno predodređena« čisto materijalnim zakonima. Iz toga slijedi da je količina pozornosti koju posvećujemo određenom podražaju, bez obzira na to dolazi li iz vanjskog svijeta ili je posrijedi vlastita misao, odnosno, predodžba, određena isključivo svojstvima toga podražaja i njihovim odnosom s našim moždanim krugovima. Primjerice, ako su riječi koje čujete ili prizori koje vidite povezani s bolnim sjećanjem, tada izazivaju automatski i bez vašeg aktivnog napora - više pozornosti no što bi je izazvao podražaj koji nema takve asocijacije. U tom slučaju »pozornost samo utvrđuje i zadržava ono što uobičajeni zakoni povezivanja iznose u svijest«, zabilježio je James. Drugim riječima, sami podražaji aktiviraju živčane mehanizme koji dovode do usredotočenja pozornosti. Taj smjer razmišljanja pozornost shvaća kao posljedicu. No, James nije smatrao da je pozornost uvijek i isključivo potpuno određena posljedica podražaja kojemu je usmjerena. Vraćajući se zrakoplovom u Los Angeles, još jednom sam razmotrio ono što smo znali o pozornosti i o njezinoj važnosti. U životu »vidimo« nebrojene predmete kojima ne posvećujemo pozornost. Ta predodžba (ili zvuk, odnosno, osjećaj - pozornost ima svoju ulogu u svakom osjetilu) nije zabilježena u umu pa u pamćenju ne može biti pohranjena čak ni nakratko. Kad biste pozorno promotrili svaki kvadratni centimetar fotografije mnoštva ljudi, jamčim vam da bi vidne informacije o svakoj pojedinoj osobi stigle u vaš vidni korteks. Ali, ako bih vas, nakon što ste promotrili fotografiju, upitao gdje se nalazi čovjek sa šeširom i prslukom, nedvojbeno biste bili zbunjeni. Naši umovi posjeduju ograničenu sposobnost obrađivanja informacija o više predmeta istodobno. »Zbog ograničenosti mehanizama obrade«, zapisale su [283] neuroznanstvenice Sabine Kastner i Leslie Ungerleider iz NIH-a u svojem radu o pozornosti, »ako se u vidnom polju odjednom pojavi više predmeta, natječu se za živčanu reprezentaciju... Dva podražaja istodobno prisutna u neuronskom receptivnom polju ne obraduju se zasebno. Umjesto toga... međusobno se potiskuju.« Natječu se za živčanu reprezentaciju. Ključno pitanje o pozornosti jest: što određuje pobjednika? Recimo da sam vas zamolio da pronađete čovjeka sa šeširom i u prsluku prije no što ste pogledali fotografiju. Uz tako upućen um vjerojatno
biste ga pronašli za nekoliko sekundi. Odabrali biste određeni podražaj i isključili suvišne. Kako? Koliko nam je poznato, slike mnoštva ljudi (prema našem primjeru fotografije mnoštva) iz vaše mrežnice paralelno kreću u vidni korteks. Ali, tada započinje natjecanje. Pobjednika određuje intenzivnost podražaja (možda je čovjek sa šeširom svijetliji od drugih), neuobičajenost (primjerice, majmuna u smokingu za svečanom večerom skloniji smo primijetiti prije nego ljude), snažne asocijacije (ako u mnoštvu tražite poznatu osobu, u pravilu ćete je opaziti prije nego neznanca) ili, što je najzanimljivije, zahtjevi zadatka - u ovom slučaju, »traženje čovjeka sa šeširom i u prsluku«. Selektivno usredotočenje pozornosti na ciljane predodžbe znatno pojačava neuronske reakcije na te predodžbe. To osobito vrijedi u slučaju kad bi nas, u izostanku moći pozornosti, ometali podražaji iz neposredne okoline. Dvije se predodžbe u pravilu prikazuju istodobno, a svaka prigušuje neuronsku aktivnost izazvanu drugom predodžbom. Ali, selektivno usredotočenje pozornosti može nadjačati tu pojavu i tako isključiti ometanja. Kako to znamo? Bilježeći električnu aktivnost u mozgovima majmuna usredotočenih na zadatke koji su zahtijevali selektivnu pozornost, fiziolozi su ustanovili da aktiviranje neurona pobuđenih ciljanom predodžbom postaje mnogo intenzivnije ako se majmuni selektivno usredotoče na nju i tako uspješno uklone poništavajući utjecaj drugih predodžbi. Funkcionalna magnetska rezonancija (fMRI) govori da ljudski mozgovi funkcioniraju na sličan način: neuroni koji reagiraju na određeni podražaj (predodžbu koja privlači vašu pozornost) aktiviraju se mnogo intenzivnije nego neuroni koji reagiraju na druge, ometajuće podražaje. Čin usredotočenja pozornosti stoga fizikalno onemogućuje potiskujuće utjecaje drugih podražaja. Robert Desimone iz Državnog instituta za mentalno zdravlje, jedan od vodećih američkih [284] istraživača fiziologije pozornosti, to objašnjava na sljedeći način: »Doima se da pozornost djeluje putem podešavanja moždanih krugova za važne podražaje. Kad se usredotočite na određeni podražaj, potiskujući utjecaj drugih podražaja slabi.« Drugim riječima, selektivna pozornost može ojačati ili oslabiti proces živčane obrade u vidnom korteksu. Pretpostavlja se da se to događa na barem dva načina. U prvom jačaju živčani odgovori na predmet pozornosti. U sklopu vrlo zanimljivog niza pokusa, istraživači su od majmuna zahtijevali da potraže boju predmeta koji je bljesnuo na zaslonu. Kad su majmuni to učinili, opažena je veća aktivnost neurona koji reagiraju na boju. Slično tome, kad su majmuni pozorno gledali u smjeru
predmeta koji se kretao, opažena je veća aktivnost neurona koji obavljaju taj zadatak. Usmjeravanje pozornosti obliku i boji pojačava neuronsku aktivnost u području vidnog korteksa koje obraduje informacije o obliku i boji; usmjeravanje pozornosti brzini pojačava neuronsku aktivnost u području koje obraduje informacije vezane za brzinu. Usmjeravanje pozornosti licima kod ljudi pojačava aktivnost u području čiji je zadatak promatranje i analiziranje lica. Ako vam se doima da je to samo po sebi logično, razmotrimo još jednom: vidna informacija u mozak stiže nepromijenjena. Od onoga što je pod nadzorom promatrača, promijenio se odgovor mozga na tu informaciju. Jednako kao što su vidne informacije o boji korica ove knjige stigle u vaš mozak kad ste je uzeli u ruke, tako je i svaki aspekt predmeta na zaslonu (oblik, boja, pokreti, itd.) stigao do majmunova mozga. Aspekt predodžbe na koji je majmun usredotočen određuje način na koji će njegov mozak odgovoriti. Aktiviranje utvrđenih mehanizama u različitim područjima mozga ovisi o tome što majmuna zanima pri opažanju. Aktivnost koja se uobičajeno smatra svojstvom uma - usredotočenje pozornosti - određuje aktivnost mozga. Pojačavanje reakcija odabranih neurona nije jedino što pozornost čini. Pozornost može i utišati aktivnost konkurentnih područja. U pravilu odnosno, u izostanku pozornosti - ometanja onemogućuju obradu ciljanog podražaja (i zbog toga je teško usredotočiti se na nerazumljiv odlomak ako ljudi viču s druge strane tankoga zida). Skupu neurona nije teško primati zvukove na veseloj zabavi, ali ako se ne usredotočite, nećete razabrati ništa. Usredotočenje pozornosti na jedan razgovor može potisnuti druge razgovore. Neuroni koji su vibrirali na zvukove tih razgovora [285] doslovce su utišani i više ne potiskuju reakcije neurona koji pokušavaju čuti razgovor koji vas zanima. Svi koji su ikada nezgodnim slučajem morali tražiti ispalu kontaktnu leću doživjeli su iskustvo usredotočenja pozornosti na jedan predmet (leću) i potiskivanja neuronskih reakcija na druge predmete (končiće na sagu). Ako kontaktnu leću tražite na perzijskom sagu, tom efektu možete zahvaliti utišavanje neurona koji odgovaraju na sve ono cvijeće i boje te pojačavanje reakcija neurona koji odgovaraju na bljeskove svjetlosti odražene od malih prozirnih diskova. Točnije, pod utjecajem pozornosti ne dolazi do utišavanja ili pojačavanja aktivnosti neurona u primarnom vidnom korteksu, već duboko u vidnim putevima mozga. Za održavanje odgovarajućeg žarišta često je potreban istinski napor
i upravo je zbog toga potrebno toliko mnogo usredotočenosti da bismo na zamršenom raskrižju ušli u pravu traku. Ali, kad uspostavite odgovarajuće žarište, možete doslovce narediti mozgu da isključi potiskujuće utjecaje ometajućih podražaja. Voljno usmjerena pozornost može isključiti neželjene informacije - a to je još jedan primjer kako usmjerena mentalna sila, stvorena naporom usmjerene pozornosti, može modulirati neuronsku funkciju. Kad je posrijedi određivanje onoga što će mozak obrađivati, um je (putem mehanizama selektivne pozornosti) barem jednako snažan kao i neuobičajenost ili važnost samoga podražaja. Štoviše, pozornost svoju čaroliju može izvesti i u potpunoj odsutnosti osjetilnih podražaja. Ako istraživač pouči majmuna obraćati pozornost na određeni kvadrant video zaslona, bilježenja pojedinih stanica otkrivaju da se neuroni odgovorni za to područje aktiviraju 30 do 40 posto češće nego inače, čak i ako nema ničega - odnosno, čak i ako je taj kvadrant prazan. Tako ponovno nailazimo na mentalan čin utjecaja usredotočenja pozornosti na aktivnosti moždanih krugova, ovom slučaju njihova aktiviranja prije pojave podražaja. Snimanja funkcionalnom magnetskom rezonancijom otkrivaju da se ta aktivnost pojačava i u ljudskim mozgovima kada dobrovoljci čekaju da se na određenom dijelu video zaslona pojavi neki predmet. I prije no što se predmet pojavio, pozornost je aktivirala neurone, vidni korteks te osobito frontalne i parijetalne režnjeve - područja mozga iz kojih, smatra se, izvire pozornost. Kad se podražaj napokon pojavi, izaziva jaču reakciju vidnog korteksa no što bi je izazvao da pozornost nije pripremila mozak. Robert Desimone (koji je »slučajno« suprug Leslie Ungerleider) [286] kaže da je to »najzanimljivije otkriće. U slučaju pozornosti bez vidnog podražaja aktiviraju se iste stanice koje bi reagirale na podražaj, kao da su pripremljene. Aktiviraju se i prefrontalni korteks te parijetalni režnjevi. Doima se da su to uvjerljivi dokazi silaznog nadzora tih režnjeva nad onime što određen osjetilni sustav obraduje.« Dakle, da zaključimo, selektivna pozornost - koja odražava voljno aktiviranje određenog kruga može potaknuti mozak na obradu odabranog signala. Većina novijih neuroznanstvenih saznanja o pozornosti proizlazi iz snimanja mozga. Kao i u mnogim drugim područjima neurobiologije, snimanje nas neodoljivo mami obećanjem otkrića »živčanih korelata...«, odnosno, ustanovljavanjem aktivnosti u dijelu mozga koji odgovara određenoj mentalnoj aktivnosti. I premda sam posljednji koji bi moždana stanja, ili područja neuronske aktivnosti, izjednačio s pozornošću ili s bilo
kojim drugim mentalnim činom, odnosno, doživljajem, rezultate snimanja uputno je razmotriti jer nam govore što se događa u mozgu (i gdje) kada usredotočimo pozornost. Ukratko, proučavanja snimaka dokazala su da u mozgu ne postoji jedan jedini centar pozornosti. Štoviše, više je raspoređenih sustava uključujući one u prefrontalnom korteksu (koji sudjeluju u pamćenju i planiranju vezanom za zadatke), parijetalnom korteksu (svijest o tijelu i okružju) i prednjem cingulumu (motivacija). Aktiviraju se i cerebellum te bazalni gangliji (stvaranje navike i koordinacija pokreta). Sve je to lijepo, ali nam ne govori mnogo o tome kako funkcionira pozornost (to je problem s pristupom živčanih korelata). No, srećom, neka su istraživanja putem snimanja mozga to prekoračila i otkrila nešto doista zanimljivo o pozornosti. Istraživači Sveučilišta Washingtona na čelu s Mauriziom Corbertom 1990. godine prekoračili su rad s majmunima i počeli proučavati čovjekovu pozornost te ustanovili da usredotočenost na određeni podražaj pojačava aktivnost onoga dijela mozga koji obraduje taj podražaj. Ispitanici su gledali u računalni zaslon na kojemu se dvanaest potpuno istih malih okvira pojavljivalo na 400 milisekundi. Nakon stanke od 200 milisekundi pojavio se sljedeći niz geometrijskih oblika. U pedeset posto slučajeva prvi i drugi niz okvira bili su potpuno isti, a u drugih pedeset posto slučajeva razlikovali su se u jednoj ili više značajki kao što su boja, oblik ili kretanje elemenata. Ispitanici su katkad bili zamoljeni ustanoviti ima li ikakve razlike između dvije predodžbe, a [287] katkad su bili zamoljeni ustanoviti razlikuju li se predodžbe bojom, oblikom ili načinom kretanja. Traženje stare razlike primjer je »podijeljene pozornosti« jer ispitanik mora obraćati pozornost na više od jedne značajke u svojem vidnom polju te u njemu tražiti razliku. S druge strane, usredotočenost na određenu značajku zahtijeva »selektivnu pozornost«. Kao što je za očekivati, kad su ispitanici bili usredotočeni na jednu značajku (»Razlikuju li se boje ovoga predmeta od boja predmeta koji ste upravo vidjeli?«), mnogo su bolje otkrivali kako se druga predodžba razlikuje od prve, nego što su opažali razlike ako im je pozornost bila podijeljena između nekoliko značajki (»Što je ovdje drugačije?«). Ali, istraživanje je tada urodilo otkrićem koje će postati presudno važno u proučavanju pozornosti. Aktivna pozornost usredotočena na određenu značajku kao što je boja pojačava aktivnost u područjima mozga koja obraduju boju. Drugim riječima, dijelovi mozga koji automatski, »predodređeno« obraduju boju, snažno se aktiviraju uslijed voljnog čina
usredotočenja na boju. Aktivnost u područjima mozga koja pasivno obraduju kretanje pojačava se ako se ispitanici usredotoče na kretanje; područja koja pasivno obraduju oblik postaju aktivnija ako se ispitanici usredotoče na oblik. Moždana aktivnost u krugu koji je fiziološki dodijeljen određenom zadatku znatno se pojačava uslijed mentalnog čina usredotočenja pozornosti na značajku koju je taj krug predodređen obrađivati. Osim toga, tijekom usmjeravanja takve selektivne pozornosti aktivira se prefrontalni korteks. Kao što smo ustanovili u devetom poglavlju, to je područje mozga povezano s voljom ili, kao što je sada očito, s usmjeravanjem i usredotočenjem zrake pozornosti. Sljedeće je godine drugi tim znanstvenika potvrdio da pozornost ima stvarne, fizičke posljedice. Taj tim nije promatrao pojačanu neuronsku aktivnost, već ono što je često prati: protok krvi. Naposljetku, krv donosi kisik neuronima jednako kao i svim drugim stanicama u tijelu. Kao što je i mišić, koji sudjeluje u napornoj aerobnoj aktivnosti, gladan kisika, tako je i aktivnom neuronu potrebna poveća količina istoga. U pokusu izvedenom 1991. godine neki su ispitanici bili zamoljeni obraćati pozornost na vibracije koje su primali vrhovima prstiju, a drugi nisu dobili takvu uputu. Kod ispitanika koji su obraćali pozornost na vibracije ustanovljeno je da se aktivnost u području vrhova prstiju u somatosenzornom korteksu pojačala za 13 posto u usporedbi s aktivnošću [288] kod ispitanika koji su primali iste podražaje, ali na njih nisu obraćali pozornost. Bio je to još jedan od prvih nagovještaja da usredotočenje pozornosti na neku od značajki opaženoga svijeta - boje, kretanje, oblike, lica, osjećaje i drugo - utječe na područja u mozgu koja pasivno obraduju taj podražaj. Pozornost, dakle, nije neodređena, nestvarna zamisao. Pozornost povratno utječe na fizičku strukturu i aktivnost mozga. Pojačanje aktivnosti u odgovarajućem području mozga nije jedino što se događa uslijed usredotočenja pozornosti. Pozornost, osim toga, utišava aktivnost u drugim područjima zaduženim za druga osjetila. Ako ste doista usredotočeni na male crne crtice i zavijutke na ovoj stranici, manja je vjerojatnost da ćete osjetiti kako se netko očešao o vas, ili čuti kako netko govori u pozadini. Ako ste, gledajući balet, usredotočeni na koreografiju, glazbu nećete čuti tako dobro. Ako ste na bučnoj zabavi zadubljeni u razgovor, a vaš sugovornik govori dubokim baritonom, područja vašega slušnog korteksa usklađena s niskim frekvencijama vjerojatno će biti aktivnija; područja slušnog korteksa koja obraduju soprane vjerojatno će biti utišana, pa stoga doslovce nećete čuti visoke
glasove na drugom kraju prostorije (odnosno, nećete ih biti svjesni). Neuroznanstvenik Ian Robertson s Trinity koledža u Dublinu kaže da pozornost »može utjecati na aktivnost mozga putem ubrzavanja ili usporavanja učestalosti aktiviranja određenih sinapsi. A, budući da sinapse jačaju uslijed opetovanog aktiviranja, logično je da je pozornost vrlo važan čimbenik« neuroplastičnosti, čemu ćemo se još vratiti. Za sada je dovoljno naglasiti da obraćanje pozornosti određenoj vrsti osjeta pojačava cerebralnu aktivnost u području mozga koje bilježi taj osjet. Ili općenitije, način usredotočenja pozornosti sustavno utječe na funkciju mozga, odnosno pojačava aktivnost određenih moždanih krugova. Sve je više dokaza da usredotočena svjesnost sama po sebi može biti ključan čimbenik u procesu aktivacije. Dick Passingham sa Sveučilišta Oxford i kolege s Londonskog Instituta za neurologiju izveli su zanimljiv pokus u sklopu kojega su usporedili aktivnost mozga mladića, koji je pokušavao dokučiti nepoznati niz na tipkovnici, s aktivnošću njegova mozga nakon što je riješio taj zadatak. Rečeno mu je samo da bi trebao pronaći točan slijed osam znakova. Mladić je primijenio metodu pokušaja i pogreške: kad je pritisnuo pogrešnu tipku, začuo je niski ton, nalik neskladnom tonu koji vam govori da ste na klavijaturi pritisnuli pogrešnu [289] tipku. Kad je pritisnuo ispravnu tipku, začuo je visoki ton. Potom je morao zapamtiti tu tipku i pronaći sljedeću, a nakon toga još šest. Tijekom toga mukotrpnog postupka pokušaja i pogreške, PET skeniranje je otkrivalo da njegov mozak pršti od aktivnosti. Najveća aktivnost opažena je u prefrontalnom korteksu, parijetalnom korteksu, prednjem cingulumu, nucleusu caudatusu i cerebellumu jer sve te strukture sudjeluju u planiranju, razmišljanju i kretanju. Kad je mladić napokon otkrio točan slijed, zamoljen je nastaviti s ispisivanjem toga slijeda dokle god to bude mogao činiti bez napora i bez pogreške. Iako se nakon sat vremena počeo žaliti na dosadu, njegovi su prsti i dalje automatski skakali po tipkovnici. I doista je bilo tako: mogao je bez pogreške ispisivati slijed te istodobno verbalno ponavljati niz od šest brojeva ili čak nabrajati glagole. Automatika bez napora odražavala se u očitoj promjeni njegova mozga: PET skeniranje je otkrilo da je mozak ugasio svjetla u brojnim područjima mozga, kao da su poslovni uredi izvan radnog vremena. Iako se njegov mozak i dalje sjećao slijeda osam znakova te nalagao prstima kako da se pokreću, mentalna i cerebralna aktivnost u pozadini tih izlaznih informacija znatno je oslabjela. Aktivna su ostala samo motorička područja koja upravljaju pokretima prstiju.
Potom je Passingham načinio eksperimentalni korak koji mi je doista zapeo za oko zbog njegovih implikacija za moju novu teoriju usmjerene mentalne sile. Upitao se što se u mozgu događa kad osoba, koja automatski izvodi neki zadatak, odjednom uloži osobit napor kako bi se usredotočila na taj zadatak. Odgovor je ponudilo PET skeniranje. Kada se mladić ponovno usredotočio na, tada već automatske, pokrete prstiju po tipkovnici, prefrontalni korteks i prednji cingulum naglo su se probudili i ponovno se metabolički aktivirali. Taj je nalaz iznimno važan jer dokazuje da usredotočena svjesnost ima poticajan, aktivirajući utjecaj na mozak. Pouka Passinghamovih istraživanja koju valja upamtiti jest da voljno usredotočenje svjesnosti tijekom izvođenja automatskih zadataka aktivira krugove prefrontalnog korteksa koji nadziru tu aktivnost. Upravo nas ta aktivacija može preobraziti iz strojeva u pripadnike ugledne vrste homo sapiensa (od latinske riječi sapere, »biti mudar«). Ako se uzmu u obzir čvrsti dokazi sudjelovanja prefrontalnog korteksa u voljnom odabiru samoiniciranih reakcija, nije moguće prenaglasiti važnost spoznaje da aktivnost [290] mozga upravo u tom području možemo modulirati pomoću zdrave doze usredotočene svjesnosti. Daljnji dokazi mogućnosti aktiviranja određenih područja mozga putem voljno usmjerene pozornosti stigli su iz laboratorija Nancy Kanwisher s MIT-a. Nancy i drugi već su bili dokazali da je određeno područje mozga, smješteno na stjecištu temporalnog i okcipitalnog režnja, specijalizirano za obradu informacija o izgledu lica. Kanwisherova je to područje nazvala vretenasto područje lica. Je li pojava lica dovoljna za automatsko aktiviranje toga područja, ili tu aktivnost možemo modulirati putem pozornosti? Da bi to ustanovili, Kanwisherova i njezini suradnici zamolili su osam dobrovoljaca da gledaju u zaslon na kojemu su se istodobno i nakratko pojavila dva lica i dvije kuće. Prije no što su se slike pojavile, istraživači su ispitanike zamolili da se u nekim pokušajima usredotoče na lica, a u drugim na kuće. U svakom pokušaju pojavile su se sve četiri slike, ali su na zaslonu bile tek petinu sekunde. Potom su ispitanici trebali ustanoviti jesu li ciljane slike (lica ili kuće) bile iste. Njihovi su odgovori bili točni u tek nešto više od tri četvrtine pokušaja. Važno otkriće: područje u mozgu specijalizirano za opažanje lica bilo je mnogo aktivnije kad su ispitanici pozorno gledali lica da bi ustanovili jesu li ista, nego kad su ih gledali samo pasivno zbog toga što su ciljane bile slike kuća. Drugim riječima, iako su slike lica i slike kuće istodobno pristizale na mrežnicu te u ostale dijelove vidnog sustava (uključujući i
vretenasto područje lica), aktivna odluka usredotočenja pozornosti na lice u trenutku je pojačala aktivnost u području mozga specijaliziranom za prepoznavanje lica. Aktivnost toga područja nije isključivo automatska, »već ovisi o voljnom usmjeravanju pozornosti«, zaključio je tim s MIT-a. Njihova sljedeća istraživanja dokazala su da pozornost može pojačati i aktivnost u područjima mozga specijaliziranim za prepoznavanje mjesta, uključujući kuće i zgrade. Uzrok pojačanja aktivnosti nije samo usredotočenje pozornosti na vanjski svijet koji poimamo putem osjetila. Slična se aktivacija događa i ako mentalno zamislite neku predodžbu. Voljan čin stvaranja mentalne predodžbe poznatog lica ili mjesta selektivno aktivira ista područja lica ili mjesta u mozgu koja bi se aktivirala i kad biste ih vidjeli očima. »Mi nismo pasivni primatelji, već aktivni sudionici u vlastitom procesu opažanja«, zaključila je Kanwisherova. [291] Iz svega toga prilično je očito da pozornost može upravljati obradom osjetilnih informacija u mozgu. No, pozornost može još nešto, što sam u raspravi o neuroplastičnosti samo nagovijestio. Svima je jasno da se naša opažanja i aktivnosti ne događaju u zrakopraznom prostoru. Događaju se na pozornici sastavljenoj od pokućstva naših umova. Ako je vaš um upućen u teoriju pointilizma (uporabu sićušnih točkica primarnih boja u cilju stvaranja sekundarnih boja), Seuratovu ćete sliku vidjeti drugačije no što biste je vidjeti da niste upoznati s tom tehnikom. Pa ipak, fotoni svjetlosti koji se odbijaju od Seuratove slike i pristižu na vašu mrežnicu, odakle će kao električni impulsi biti preneseni u vaš vidni korteks, jednaki su fotonima koji pristižu na mrežnicu manje upućenog promatrača, kao i promatrača čija je pozornost odvraćena nečim drugim. Takva tri promatrača »vide« vrlo različite slike. Točno je da informacija u mozak pristiže iz vanjskoga svijeta, ali u »vječno promjenjivom kontekstu unutarnjih reprezentacija«, zaključio je Mike Merzenich. Mentalna stanja imaju svoju ulogu. Svaki podražaj iz vanjskoga svijeta pristiže u svijest koja je predisponirana prihvatiti ga ili ga zanemariti. Odatle možemo načiniti sljedeći korak: mentalna stanja nisu važna samo za fizikalnu aktivnost mozga, već i konačnom opažaju mogu pridonijeti više nego sam podražaj. Neuroznanstvenici mentalna stanja uvode u svoje modele (katkad nevoljko) zbog jednostavnog razloga: izazivanje kortikalne plastičnosti, o kojoj smo raspravljali u prethodnim poglavljima, nije jednostavna i izravna posljedica određenog kortikalnog podražaja, kao što ni opažanje Seuratove slike nesumnjivo nije određeno objektivnim obrascem fotona koji se odbijaju od njezinih uljanih boja: upravo suprotno.
Potkraj 1998. godine u ruke mi je došao rad Mikea Merzenicha i Roba deCharmsa koji je potvrdio moje uvjerenje da je pozornost mehanizam putem kojega um postiže očitovanje volje. Ta su dva znanstvenika s UCSF-a primijetila da se, uslijed usredotočenja pozornosti na određeni podražaj, u cerebralnom korteksu intenzivnije aktiviraju oni neuroni koji predstavljaju upravo taj predmet pozornosti. Ali, Merzenich i deCharms su dodamo razmotrili to opažanje. Primijetili su i da je »obrasce aktivnosti neurona u osjetilnim područjima moguće izmijeniti putem obrazaca pozornosti, što dovodi do mjerljivih promjena u receptivnim poljima ili podešavanja pojedinačnih neurona.« Ako je pojedine neurone moguće podesiti za različite podražaje, ovisno o stanju [292] pozornosti uma, zaključili su da »pozornost sustavno izmjenjuje cijele prostorne mape na kortikalnoj površini... [što] upućuje na brzo remapiranje reprezentacijskih funkcija korteksa«. Drugim riječima, korteks je remapiranju podložan uslijed pozornosti, kao i uslijed promjena osjetilnih ulaznih signala opisanih u razmatranju neuroplastičnosti. Osim toga, sva tri kortikalna sustava u kojima su znanstvenici zabilježili neuroplastičnost primarni slušni korteks, somatosenzorni korteks i motorički korteks varijablu koja određuje je li promjena mozga izazvana samom promjenom osjetilnih ulaznih signala, ili na to utječe i stanje pozornosti životinje. Merzenich je 1993. godine dokazao da sama pasivna stimulacija jednostavno nije dovoljna. On i njegovi studenti majmune su opetovano izlagali određenim frekvencijama zvuka. Kad su majmuni bili poučeni usredotočiti pozornost, rezultat je bila očekivana tonotopska reorganizacija slušnog korteksa: proširile su se reprezentacije tonova koje su majmuni opetovano slušali. Ali, kad su majmuni bili zaokupljeni drugim zadatkom, pa su tonovima obraćali malo ili nimalo pozornosti, tonotopsko širenje je izostalo. Signali kojima majmuni ne obraćaju pozornost ne dovode do dugoročnih kortikalnih promjena; do tih promjena dovode ponašanja i signali na koje se majmuni potpuno usredotoče. Ponovit ću: ako se podražaji, istovjetni onima koji u pozornih mozgova izazivaju plastične promjene, ponude mozgu koji nije pozoran, izazivanje kortikalne plastičnosti izostaje. Drugim riječima, pozornost je od presudne važnosti. Budući da se pozornost u pravilu smatra stanjem koje proizlazi iznutra, doima se da je znanost polako stigla do zaključka koji u potpunosti odgovara kanonu određene istočnjačke filozofije: introspekcija, voljna pozornost, subjektivno stanje - odaberite svoj omiljeni opis unutarnjeg mentalnog stanja - može preoblikovati um te na taj način preustrojiti
krugove mozga jer mentalno stanje (pozornost) ima moć usmjeravanja neuroplastičnosti. Stoga ima moć promijeniti sam krajobraz mozga. »Doživljaj povezan s pozornošću vodi fizičkim promjenama u strukturi i budućem funkcioniranju živčanog sustava«, zaključili su Merzenich i deCharms. »To nam otkriva jasnu fiziološku činjenicu da... iz trenutka u trenutak odlučujemo i određujemo kako će naši vječno promjenjivi umovi funkcionirati, doslovce odabiremo tko ćemo biti u sljedećem trenutku, a ti izbori ostaju utisnuti u fizičkom obliku naših materijalnih jastava.« [293] Odavno sam pretpostavio da je pozornost (napose svjesno usredotočena pozornost) presudno važna za promjene mozga pacijenata s opsesivnokompulzivnim poremećajem, koje sam uspješno liječio metodom četiri koraka. Upravo je zbog toga korak preusmjeravanja pozornosti bio toliko važan: usredotočenje pozornosti na alternativnu aktivnost bilo je sredstvo pomoću kojega se mozak mijenjao, utišavajući aktivnost u opsesivnokompulzivnom krugu. Zato mi je godila spoznaja da je Merzenich prikupio dokaze presudne važnosti usredotočenja pozornosti za izazivanje neuroplastičnih promjena u korteksu. Kao što smo ustanovili u šestom poglavlju, isključivo mentalno izvođenje klavirske vježbe kod dobrovoljaca koji su sudjelovali u pokusu Alvara Pascual-Leonea i njegovih kolega - tek zamišljanje sviranja - bilo je među prvim nagovještajima moći pozornosti. Dobrovoljci nisu dodirivali tipke, ali je njihova intenzivna usredotočenost na slijed tonova bila dovoljna za povećanje reprezentacija tih prstiju u motoričkom korteksu. Oni su, doslovce, mišljenjem preoblikovali mozak. Slično tome, Ed Taub dokazao je da su funkcionalna reorganizacija i oporavak žrtava moždanog udara izravno ovisili o tome koliko su pacijenti bili usredotočeni na svoje zadatke, koliko su im pozornosti posvećivali. Vjerojatnost oporavka mnogo je manja ako je uslijed moždanog udara oštećen prefrontalni korteks, pa su na taj način narušeni sustavi pozornosti. Dva mjeseca nakon moždanog udara, jednostavna mjera pozornosti, kao što je pacijentova sposobnost brojanja zvukova koje čuje u slušalicama, gotovo pouzdano predviđa u kojoj će mjeri pacijent obnoviti motoričku funkciju. Drugim riječima, intenzitet pozornosti određuje hoće li žrtva moždanog udara ostati onesposobljena. Istraživačka skupina lana Robertsona s koledža Trinity došla je do istog zaključka: »Sposobnost usredotočenja pozornosti neposredno nakon udara u desnoj moždanoj polutki govori koliko će pacijenti biti sposobni koristiti lijevu ruku za dvije godine.« Ako su uslijed moždanog udara oštećeni krugovi
pozornosti u frontalnim režnjevima, oporavak od oštećenja drugih područja mozga mnogo je slabiji no što bi bio kad bi frontalni režnjevi bili pošteđeni. Moć pozornosti, o kojoj su potkraj devedesetih godina pisali neuroznanstvenici širom svijeta, potaknula me je na pomisao da bi proces samousmjerene reorganizacije mozga, koju sam i dalje bilježio kod svojih pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, [294] mogla odražavati i utjecaj pozornosti. Točnije, pitao sam se bi li moć pozornosti za promjenu funkcije mozga mogla objasniti i sposobnost pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem za prigušivanje neuronske aktivnosti izazvane opsesivnim mislima i ojačati neuronsku aktivaciju izazvanu zdravim mislima. No, čak i pretpostavka da određena aktivnost na koju se pacijent s opsesivno-kompulzivnim poremećajem odluči usredotočiti (pranje ruku nasuprot »čačkanju« po motoru automobila) određuje koja će neuronska reprezentacija ojačati, a koja će oslabjeti, prijeti da će nas odvesti u slijepu ulicu kartezijanskog dualizma. Jednostavno rečeno, mogu li pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem - zapravo, bilo tko od nas - birati na što će obratiti pozornost? Ili je pozornost u potpunosti određena pasivnim moždanim mehanizmima? William James je, u odlomcima koje sam na Badnjak pročitao Henryju Stappu, uvidio da je i jedno i drugo logički moguće. Ako je pozornost u potpunosti određena podražajem i ako bismo točno poznavali neuronsku povezanost bilijuna sinapsi u ljudskom mozgu, mogli bismo točno predvidjeti čemu će osoba posvetiti pozornost - kojem podražaju iz okružja ili kojoj od bezbrojnih misli koje struje tik ispod radara svijesti. Zagovornici materijalističkog redukcionizma vjeruju da bismo u tim uvjetima doista mogli donositi takva predviđanja. No, iako sa sigurnošću možemo predvidjeti da će određeni podražaji, poput zmije koja izađe na šumski put kojim šećemo ili bum! rušenja zgrade, privući našu pozornost, kod drugih to ne možemo predvidjeti. Značenje doživljaja - kako će um protumačiti učinak bilijuna sinapsi - nije moguće objasniti isključivo u materijalističkom kontekstu. U slučaju mojih pacijenata s opsesivnokompulzivnim poremećajem nije moguće predvidjeti hoće li poslušati uporan unutarnji glas koji im govori da su štednjak ostavili uključen, ili glas usredotočene svjesnosti koji im govori da ta poruka nije ništa više (niti manje) od očitovanja pogrešnog ustroja mozga. Ego-distonična priroda opsesivno-kompulzivnih simptoma (činjenica da se karakteristične intruzivne misli i porivi doživljavaju kao
vanjski i strani) većini pacijenata omogućuje da jasno razluče suprotne poruke. Opsesivno-kompulzivne simptome je stoga moguće promatrati kao bolno naglašenu inačicu mentalnih događaja koji tijekom dana nebrojeno mnogo puta prođu kroz um. Većina tih događaja doživljava se pasivno, kao da ne podliježu nadzoru volje; često se kaže »palo mi je na pamet«. Takve misli i [295] zamisli mogu imati prepoznatljive otponce, možda melodiju koja oživljava određeno sjećanje ili prizor koji izaziva vezanu misao, ali ih osoba osjeća kao da proizlaze iz determinističkih mentalnih krugova nad kojima ima slab ili nikakav nadzor. Dolaze nepozvano; prolazne su, kratkotrajne i brzo iščezavaju, a od misli koje opsjedaju osobe s opsesivnokompulzivnim poremećajem razlikuju se jedino u tome što nisu toliko uporne, uznemirujuće i intruzivne. Opsesivno-kompulzivne misli toliko snažno zaokupljaju pozornost da ih je moguće zanemariti samo uz iznimno veliki napor. Opsesivno-kompulzivne opsesije na taj način otkrivaju presudne razlike između mentalnih događaja koje doživljavamo pasivno i bez očitog napora te onih koji zahtijevaju znatan napor pri usredotočenju pozornosti. Kao što sam već spomenuo, upravo me je taj aspekt bolesti privukao njezinu proučavanju: nada da bi takvo stanje moglo rasvijetliti odnos uma i mozga te, osobito, odgovoriti na pitanje je li um kauzalno djelotvoran u svojem utjecaju na mozak. Jamesova tvrdnja »Voljni napor jest napor pozornosti« tumači kako pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem uspijevaju preusmjeriti mozak iz patoloških misaonih obrazaca u zdrave misaone obrasce. U slučaju opsesivno-kompulzivnog poremećaja za pozornost se natječu dva različita živčana sustava. Jedan, stvoren pasivno i putem patoloških moždanih krugova u pozadini bolesti, zahtijeva da još jednom operete ruke. Drugi, stvoren aktivnim, voljnim naporom karakterističnim za metodu četiri koraka, poziva na alternativno, zdravo ponašanje kao što je vrtlarenje. Daljnji postupci određeni su pacijentovim izborom sustava kojemu će se posvetiti pozornost, koji će »zadržati u umu sve dok ga njime ne ispuni«. (Opsesivno-kompulzivni poremećaj je čak i u Jamesovo doba smatran uvjerljivim modelom koji objašnjava kada je i kako s voljom nešto pošlo po zlu. Sam je James tu bolest koristio kao najbolji primjer bolesti volje.) Kad su moji pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem uspjeli zanemariti gotovo neodoljiv poziv svojih opsesija, učinili su to putem moći pozornosti da u umu zadrži predodžbu zdrave alternative kompulzivnom činu. Onaj tko posjeduje imalo sposobnosti uživljavanja ne može poreći da to iziskuje golemi napor.
*** Henry Stapp smatrao je da zamisao pozornosti kao pokretačke sile u pozadini volje otkriva kakav bi mogao biti odnos uma i kvantnog [296] mozga - kako čin mentalnog napora može usredotočiti struju svijesti koja bi se u suprotnom brzo rasplinula. Tada je Stapp, prvi put otkako smo započeli neslužbenu suradnju, u svojoj teoriji počeo tražiti mjesto zamisli mentalnog napora. Da bi osmislio ono što će nazvati kvantnom teorijom svijesti, morao se vratiti nekoliko desetljeća unatrag, sve do svojih studentskih dana na Berkeleyju, pedesetih godina dvadesetoga stoljeća. Nakon što je 1950. godine završio studij fizike na Sveučilištu Michigana, na Sveučilištu Kalifornije počeo je raditi na doktoratu. Cilj mu je bio uspostaviti teoretski okvir za analizu pokusa proton-proton raspršenja koje su na ciklotronu izvodili Emilio Segre i Owen Chamberlain (1959. godine, za otkriće antiprotona, nagrađeni Nobelovom nagradom za fiziku). Dolazeći protoni (pozitivno nabijene sastavnice atomske jezgre) u tim su se pokusima odbijah od drugih protona. Isprva su dolazeći protoni bili polarizirani (odnosno, njihovi su vektori spina bili paralelni) u određenom, poznatom smjeru. Kad udare u statične protone, rasprše se s različitim polarizacijama. Bilo je logično pretpostaviti da je konačna polarizacija na određeni način povezana s početnom polarizacijom - ili, kako to fizičari kažu, da će polarizacije biti korelativne. Jedan od Segriovih bistrih studenata bio je Tom Ypsilantis, koji je slučajno bio Stappov sustanar. Jednoga je dana Stappa zamolio za pomoć pri analiziranju rezultata raspršenja. Taj je rad naposljetku prerastao u Stappov doktorat i upoznao ga s korelacijama čestica. Korelativne čestice - koje su razdvojene prostorom i vremenom, ali imaju zajedničko podrijetlo - uskoro su izazvale revoluciju našega razumijevanja stvarnosti. Radeći na doktoratu, Stapp je postao jedan od prvih fizičara koji su prihvatili tvrdnju danas poznatu kao Bellov teorem. John Bell radio je u CERN-u, velikom laboratoriju za fiziku nedaleko od Ženeve u Švicarskoj, na usavršavanju akceleratora čestica. Nije bio plaćen za bavljenje teoretskom fizikom. Pa ipak, taj tih, crvenobradi Irac došao je do otkrića koje će Stapp godinama kasnije nazvati »najvažnijim znanstvenim otkrićem«. U radu iz 1964. godine pozabavio se prividnim paradoksom koji je fizičare zbunjivao još od 1935. godine. Te je godine Albert Einstein sa svojim mladim kolegama, Borisom Podolskym i Nathanom Rosenom, objavio rad proizašao iz desetogodišnje rasprave s Nielsom Bohrom o značenju kvantnih teorija koje su se pojavile dvadesetih i tridesetih godina
dvadesetoga stoljeća. [297] Einstein je bio uvjeren da je kvantna teorija tek statistički opis dublje stvarnosti koju će znanstvenici nastojati otkriti. Domislio je bezbrojne misaone pokuse (što bi se dogodilo ako... ?) kako bi Bohra uvjerio da je kvantna teorija manjkava. U radu koji je 1935. godine napisao s Podolskym i Rosenom (taj je trojac postao poznat kao EPR) predložio je jedan od najpoznatijih misaonih pokusa suvremene rizike. »Možemo li kvantno-mehanički opis fizičke stvarnosti smatrati potpunim?« govori o značajki fizičke stvarnosti zvanoj lokalnost. Lokalnost znači da fizička stvarnost na jednom mjestu ne može biti pod trenutnim utjecajem onoga što netko odluči učiniti na udaljenom mjestu. Kao bit svih klasičnih postavki o fizikalnoj kauzalnosti, svojstvo lokalnosti govori da su sve fizikalne posljedice prouzročene lokalnim interakcijama među zasebnim materijalnim česticama i njihovim poljima. Dakle, ako su dva područja, određena u prostoru i vremenu, toliko udaljena da čak ni svjetlost ne može prijeći put od jedne do druge, tada djelovanje u jednom području ne može ni na koji način utjecati na drugo područje. Glavni lik EPR rada (koristim kraticu koju je predložio američki teoretski fizičar David Bohm) jest jedna kvantna čestica zvana pi mezon. Pi mezon se raspada na jedan elektron i jedan pozitron, koji odlaze u suprotnim smjerovima. Sjećate se da kvantna mehanika govori kako svojstva čestice, kao što su položaj, momentum ili spin, ostaju neodređena sve dok ih promatrač ne opazi. Ali, Einstein i njegovi suradnici istaknuli su da pozitron i elektron potječu iz jednog kvantnog stanja pa stoga njihova svojstva (prema kvantnoj teoriji) zauvijek ostaju korelativna, u neuobičajenom i neklasičnom stanju stvari zvanom kvantno sprezanje. Stvarnost sprezanja mnogo je puta empirijski potvrđena, ali njezine implikacije predstavljaju jednu od najvećih tajni kvantne mehanike. Štoviše, Schrodinger je sprezanje nazvao suštinom, »suštinskom značajkom« kvantne fizike. Primjerice, spinovi dviju spregnutih čestica zbog sprezanja nisu neovisni. Ako je spin polazne čestice, recimo, 3 gore, tada smjer raspršene čestice mora biti nešto poput 1 gore i 2 gore ili 5 gore i 2 dolje - sve što zbrojem čini spin izvorne čestice. To možemo promotriti i na drugi način. Ako vam je poznat spin izvorne čestice i izmjerite spin jedne od raspršenih čestica, ustanovit ćete spin druge raspršene čestice. To je najjednostavnije očitovanje sprezanja. [298] Recimo da izvedemo takav pokus, predložili su Einstein, Podolsky i Rosen. Započinjemo s potomcima pi mezona, jednim elektronom i jednim pozitronom. Fizičarka - nazvat ćemo je Alice - izmjeri spin pozitrona nakon što je prešao veliku
udaljenost. Kretao se tako brzo da, u vremenu koje je Alice potrebno za mjerenje njegova spina, do elektrona ne bi stigao ni signal koji bi putovao brzinom svjetlosti. Stoga čin mjerenja pozitrona ne bi trebao utjecati ni na jedno svojstvo elektrona. To je načelo lokalnosti na djelu. Ali, budući da su pozitron i elektron korelativni, Alice može spin elektrona izračunati iz podatka dobivenog mjerenjem pozitrona. Ako mjerenjem ustanovi da je spin pozitrona gore duž xosi (horizontalne), tada je elektron morao imati spin dolje duž x-osi budući da je izvorni pi mezon imao spin 0. No, ako Alice mjerenjem ustanovi spin pozitrona duž y-osi (vertikalne) i dobije, primjerice, »lijevi« spin, zaključuje da elektron mora imati »desni« spin duž y-osi. Pojavljuje se problem. Kao što se sjećate iz osmog poglavlja, kvantna mehanika izričito tvrdi da ni jedna kvantiteta nije kvantiteta sve dok nije opažena; smjerovi spina ne postoje ako, i sve dok, ih ne izmjerimo. Spin elektrona nastalog raspadanjem pi mezona trebao bi se sastojati od superpozicije gore i dolje, lijevo i desno. U određeni spin kolabira samo ako ga izmjerimo. (S takvom smo se situacijom već susreli kad smo razmatrali radioaktivni atom koji je prijetio Schrodingerovoj mački, karakteriziran superpozicijom »raspadnutoga« i »cijeloga«, koja kolabira u jednu ili drugu mogućnost samo ako zavirimo u kutiju.) Međutim, Alice je izmjerila spin pozitrona pa joj je poznat i spin elektrona. Tako je opovrgnula tvrdnju da kvantna svojstva nisu fizikalno stvarna sve dok se ne opaze. Trojac EPR na sljedeći je način izrazio sukob s kvantnom teorijom: »Ako bismo, bez ikakvog remećenja sustava, sa sigurnošću mogli predvidjeti vrijednost fizikalne kvantitete, tada postoji element fizičke stvarnosti koji odgovara toj fizikalnoj kvantiteti«. Naoružan logičnim kriterijem fizičke stvarnosti, EPR trojac je ustvrdio da, u trenutku dok Alice mjeri spin pozitrona, spin elektrona mora postojati u fizičkoj stvarnosti iako stanje elektrona nije moglo biti poremećeno mjerenjem udaljenog pozitrona. Einstein, Podolsky i Rosen bili su uvjereni da su kvantnu fiziku uhvatili u proturječju. Prema Bohrovom kopenhaškom tumačenju, svojstva u kvantnom svijetu ne postoje sve dok ih ne [299] opazimo. Pa ipak, u navedenom misaonom pokusu spin elektrona je stvaran bez obzira na opažanje. Trojac je vjerovao da su takva svojstva stvarna neovisno o našem opažanju: položaj, momentum i smjer spina elementi su stvarnosti čak i ako nisu opaženi. Tako su se priklonili filozofskom stajalištu poznatom kao realizam, vjerovanju (antitezi kvantnoj fizici) da kvantitete postoje čak
i ako nema opažanja. Prema Einsteinovoj zamisli, realizam podrazumijeva da Mjesec jest na nebu čak i ako ga ne pogledamo. EPR je kvantnoj teoriji pronašao još jednu Ahilovu petu. Prema teoriji sprezanja, Aliceina odluka o mjerenju ovdje u trenutku utječe na aspekte stvarnosti ondje, usprkos lokalnosti. Einstein je to djelovanje na udaljenost nazvao »sablasnim djelovanjem na daljinu« i smatrao ga apsurdnim - toliko apsurdnim da bi moglo biti dovoljno za opovrgavanje kvantne teorije. Ako stvarnost svojstava udaljenog elektrona ovisi o tome što če Alice odlučiti izmjeriti na pozitronu, tada je kvantna teorija filozofski apsurd. Ili, njihovim riječima: »Stvarnost [svojstava druge čestice] ovisi o procesu mjerenja izvedenom na prvoj [čestici], koji ne remeti drugu... ni na koji način. Ne može se očekivati da će to dopustiti ijedna razumna definicija stvarnosti.« Fizičari su gotovo trideset godina promišljali filozofske implikacije kvantne teorije, koju je ERP trojac opovrgavao, prije no što je u igru ušao John Bell napisavši »O Einstein-Podolsky-Rosen paradoksu«. U tom je radu razmatrao je li lokalnost doista svojstvo fizičkog svijeta. Ponovit ću: lokalnost znači da na fizikalnu stvarnost na jednom mjestu ne može trenutno djelovati aktivnost na drugom mjestu. Bell je dokazao da lokalnost opovrgava svaka teorija stvarnosti koja se podudara s pretpostavkama kvantne teorije (ponavljam da su sve pretpostavke kvantne teorije potvrđene brojnim pokusima). Stoga bi lokalnost trebalo odbaciti kao besmisleno praznovjerje. Univerzum mora biti nelokalan. Ovaj je svijet na dubljoj razini mnogo tješnje povezan no što su stari fizičari pretpostavljali. Univerzum mora biti ustrojen tako da ono što netko slobodno odluči učiniti ovdje, u određenim slučajevima mora trenutno utjecati na ono što je istinito ondje - a ondje je na neodređenoj udaljenosti, od druge strane laboratorija do druge strane galaksije. Fizičari su odmah prionuli istraživanju kako bi ustanovili jesu li korelacije spregnutih čestica, koje postulira kvantna teorija, u skladu sa »sablasnim djelovanjem na daljinu«. Ti pokusi u [300] pravilu obuhvaćaju mjerenje polarizacije parova korelativnih fotona, kao u misaonom pokusu trojca EPR. No, znanstvenici ih nisu samo zamišljali, već su ih doista izveli. Ako su te polarizacije jednake i suprotne, tada bi polarizacija jednoga korelativnog fotona trebala biti zrcalni odraz drugoga fotona. Niz pokusa, objavljenih 1982. godine, koje su izveli Alain Aspect i njegovi kolege, i dalje se smatra konačnim udarcem lokalnosti. Aspect je u svojim pokusima mjerio korelacije između parova čestica. Čestice su bile toliko
udaljene da bi kauzalna povezanost, odnosno, korelacija, bila moguća samo ako bi kauzalnost djelovala brže od brzine svjetlosti - trenutačno. Pa ipak, Aspect je ustanovio da je red veličine korelacija doista bio u skladu s predviđanjima kvantne mehanike. To je moguće samo ako je fizički svijet nelokalan, ako djelovanje ovdje može u istom trenutku utjecati na uvjete ondje. (Taj je rezultat Bella duboko razočarao jer, kao ni Einstein, nije mogao prihvatiti neobične implikacije kvantne mehanike i nadao se da će pokusi iznjedriti realistične, lokalističke teorije.) Aspectove su zaključke 1997. godine potvrdili Niculus Gisin i njegovi kolege sa Sveučilišta Ženeve. Švicarski je tim stvorio parove spregnutih fotona (kvantova svjetlosti) koje su putem optičkih kablova odaslali u dva švicarska sela, Bellevue i Bernex. Aspect je potvrdio nelokalnost na udaljenostima od trinaest metara (koliko je bio velik njegov pokusni aparat). Gisin je svojim pokusima pokrio udaljenost od jedanaest kilometara. Prema ljestvici kvantne fizike, udaljenost od jedanaest kilometara odgovarala bi vremenu od 11 milijardi svjetlosnih godina. No, unatoč tome, Gisin je ustanovio da je svaki foton iz para naizgled znao kakva su mjerenja obavljena na njegovu udaljenom partneru te se ponašao u skladu s tim: fotoni izražavaju svojstva ustanovljena mjerenjem njihovih udaljenih partnera. Fizičari su taj pokus protumačili kao mogućnost da bi isti pokus dokazao nelokalnost fizičke stvarnosti čak i ako bi bio izveden s jednoga na drugi kraj poznatog univerzuma. Doima se da je nelokalnost suštinsko, temeljno svojstvo svemira. Usprkos Einsteinovim primjedbama, doista se doima da je ovaj svijet podložan sablasnom djelovanju na daljinu. U određenoj točki promišljanja nelokalnosti ljudi često naglo zastanu i upitaju zašto je mogućnost predviđanja polarizacije jednoga člana para spregnutih čestica uopće tako neobična. Ako malo bolje razmislite, takva pretpostavka nije mnogo drugačija od jednostavnog, klasičnog slučaja kad vam kažu da se u ladici nalazi [301] par rukavica. Ako naslijepo uzmete jednu i opazite da je lijeva, znat ćete da je druga desna. No, rukavice se znatno razlikuju od spregnutih čestica. Rukavice su makroskopske, odnosno, moguće ih je opisati klasičnom umjesto kvantnom fizikom, što znači da postoje bez obzira na naše opažanje. Suprotno tome, iz osmog se poglavlja vjerojatno sjećate da kvantni entiteti na taj način ne postoje sve dok ih ne opazimo: odatle zaključak Johna Archibalda Wheelera da »ni jedna pojava nije pojava sve dok nije opažena«. Dakle, prema kvantnoj fizici, ni udaljena kvantna čestica ni njezina rođakinja ovdje u laboratoriju nemaju smjer spina sve dok ga se ne
utvrdi mjerenjem. Sve do tog trenutka, svaka je čestica superpozicija svih mogućih vrijednosti spina. Ako izmjerimo spin prve čestice i ustanovimo da je »gore«, istodobno smo s jednakom točnošću ustanovili da druga čestica, koja je odletjela do ruba univerzuma, ima spin »dolje«. Ako je to svojstvo doista nastalo uslijed opažanja koje utvrđuje njegovu vrijednost, tada opažanje na jednom mjestu izravno utječe na drugo, udaljeno mjesto. Doima se da kvantna fizika na taj način u trenutku djeluje na ogromnim udaljenostima. Nelokalna je. Otkriće nelokalnosti do temelja je uzdrmalo naša uvjerenja o stvarnosti i kartezijansku teoriju odvojenosti uma od materije. »[Otkriće nelokalnosti] mnogi smatraju najvažnijim u povijesti znanosti«, zapisali su povjesničar znanosti Robert Nadeau i fizičar Menas Kafatos u svojoj sjajnoj knjizi Nelokalni univerzum: nova fizika i pitanja uma (The NonLocal Universe: The New Pliysics and Matters of the Mind) iz 1999. godine. Jedan od najvažnijih razloga jest činjenica da nelokalnost opovrgava klasičnu ontologiju. I u klasičnoj fizici i (kao što se sjećate iz prvog poglavlja) u kartezijanskom dualizmu, unutarnje područje ljudskoga uma i vanjsko područje materijalnog svijeta nalaze se na suprotnim stranama nepremostivog jaza kojim su um i materijalna stvarnost potpuno razdvojeni, a smislena interakcija je među njima jednako moguća kao i među različitim vrstama daždevnjaka na suprotnim stranama Grand Canyona. Međutim, razdvojenost uma i svijeta u nelokalnom univerzumu nailazi na svoj najviši izazov. Kao što su to rekli Nadeau i Kafatos: »Stroga podjela uma i svijeta, propisana klasičnom fizikom, nije u skladu s našim znanstvenim svjetonazorom. Ako je nelokalnost uvedena u naše razumijevanje odnosa između dijelova i cjeline u fizici i biologiji, tada um, ili čovjekovu svijest, moramo promatrati kao emergentnu pojavu u potpuno povezanoj [302] cjelini zvanoj svemir.« Emergentna pojava je pojava čije značajke ili ponašanja ne možemo objasniti u kontekstu ukupnosti njezinih dijelova; ako je um emergentan, tada ga nije moguće u potpunosti objasniti mozgom. Implikacije nelokalnosti u fizici su općenito obezvrijeđene - štoviše, dočekane su potpunom tišinom, poput neugodnog rođaka na svadbenoj svečanosti. Zašto? Jedan od najvećih razloga jest činjenica da rasprava o tim pitanjima ne rada praktičnim rezultatima. Mogla bi biti zanimljiva studentima koji nakon ponoći mozgaju o značenju stvarnosti i svega toga, ali ne nudi temelj za tranzistor. No, izostanak prihvaćanja nelokalnosti u konačnici odražava nesklonost prihvaćanju implikacije da stroga podjela
uma i svijeta, propisana klasičnom fizikom - u kojoj predmet istraživanja i promatranja postoji neovisno o umu koji ga istražuje ili promatra - nije u skladu s onime što danas znamo. Gotovo svi znanstvenici, bez obzira na to jesu li se školovali u osamnaestom ili dvadeset i prvom stoljeću i bez obzira na to jesu li se o tome jasno očitovali, vjeruju da promatrač nije povezan s promatranim, a čin promatranja ni na koji način ne utječe na promatrani sustav (dakako, osim ako istraživač ne prevrne istraživački aparat). Takav stav u pravilu funkcionira sasvim dobro. Ali, postaje problem ako je sustav koji promatra isti kao i promatrani sustav - točnije, kad um promatra mozak. Nelokalnost navodi na zaključak da priroda eteričan um od tvari ne odvaja tako potpuno kao što su pretpostavljali klasični fizičari. Na mjestu na kojem um promišlja sebe i mozak (kao u slučaju kad pacijent s opsesivno-kompulzivnim poremećajem prepoznaje da kompulzija proizlazi iz pogreške u mozgu) ta pitanja postaju presudno važna. U slučaju ljudskog bića koje promatra vlastite misli potrebno je preispitati pretpostavku dinamične razdvojenosti uma i materije. Upravo je to započeo Henry Stapp: istraživati fiziku putem koje bi um mogao imati kauzalan utjecaj na mozak. Stoga se usredotočio na neobičnu kvantnu pojavu zvanu kvantni Zenonov efekt. Taj efekt, nazvan prema grčkom filozofu Zenonu iz Eleje, u znanost su 1977. godine uveli George Sudarshan i njegovi kolege sa Sveučilišta Teksasa u Austinu. Ako vam se sviđa teorija nelokalnosti, kvantni Zenonov efekt, koji posramljuje sablasnost nelokalnosti, svidjet će vam se još više: pitanja koja postavljamo prirodi u kvantnom Zenonovom efektu imaju moć utjecanja na dinamični razvoj sustava. Točnije, opetovana i pomna promatranja [303] određenog kvantnog svojstva mogu ga zauvijek zamrznuti na mjestu, ili barem duže no što bi takvo ostalo da nije promatrano. Uzmimo za primjer atom koji je apsorbirao jedan foton energije. Energija je izbila jedan od elektrona toga atoma u takozvan viši orbital, kao kad bi supermasivan asteroid izbacio Merkur u Venerinu orbitu, i kaže se da je takav atom »pobuđen«. No, elektron se želi vratiti na svoje mjesto, u svoj prvotni orbital, što je moguće ako atom oslobodi foton. Oslobađanje fotona iz atoma jedna je od onih slučajnih pojava, poput raspadanja radioaktivnog atoma: atom ima određenu vjerojatnost oslobađanja fotona (i dopuštanja elektronu da se vrati kući) u određenom razdoblju. Stoga pobuđeni atom postoji kao superpozicija sebe i nepobuđenog stanja u kojemu će se naći nakon što oslobodi foton. Fizičari mogu izmjeriti je li atom još uvijek u svojem početnom stanju. Ustanovili su da opetovanim i brzim izvođenjem
mjerenja mogu zadržavati atom u početnom stanju. To se naziva kvantnim Zenonovim efektom: niz brzih opažanja zakoči sustav u početnom stanju. Što su opažanja kvantnog sustava češća, to je jače onemogućavanje prijelaza u početno kvantno stanje. Ako se ta pretpostavka razvije do krajnosti, neprekidno promatranje određenog kvantnog stanja atoma vječno ga održava u tom stanju. Zbog toga je kvantni Zenonov efekt poznat i kao »efekt promatranog lonca«. Čin brzog postavljanja pitanja o određenom kvantnom sustavu održava postojeće stanje toga sustava i sprječava razvoj koji bi se dogodio kada ne bismo virili. Jednostavno promatranje kvantnog sustava onemogućuje određene prijelaze u druga stanja. Kako to funkcionira? Razmotrimo sljedeći pokus. Molekula amonijaka sastoji se od jednog atoma dušika i tri atoma vodika. Raspored ta četiri atoma s vremenom se mijenja jer se svi neprestano gibaju. Recimo da se atom dušika na početku nalazi iznad tri atoma vodika, poput jajeta na tronošcu. (Atom dušika ima samo dvije mogućnosti: može biti iznad ili ispod trojca. Ne može biti između.) Valna funkcija, koja opisuje položaj dušika u toj konfiguraciji, gotovo je potpuno koncentrirana: drugim riječima, vjerojatnost pronalaženja dušika na vrhu iznosi gotovo 100 posto. Prepuštena sama sebi, valna će se funkcija s vremenom mijenjati, odražavajući sve veću vjerojatnost da će dušik biti pronađen ispod atoma vodika. No, opažanje izvodimo prije no što se valna funkcija promijeni. Čin promatranja izaziva kolaps valne funkcije (koja opisuje vjerojatnost da će atom biti na ovom ili onom mjestu) [304] iz nekoliko mogućih vjerojatnosti u jednu jedinu stvarnost. Do sada je sve u skladu sa standardnom kvantnom teorijom: utvrđeni kolaps valne funkcije uslijed opažanja. No, dogodilo se nešto zanimljivo. »Valna je funkcija prestala kliziti prema dnu«, primijetili su Sudarshan i njegov kolega Tony Rothman, »vratila se u nulti položaj. Stoga ponavljanjem promatranja u kratkim intervalima... možemo zauvijek sprječavati dušik u silasku iz gornjeg položaja.« Ako određenom sustavu brzo i opetovano postavljate pitanje »Jesi li u ovom stanju ili nisi?« te izvodite promatranje kojemu je cilj ustanoviti je li atom dušika na početnom mjestu, sustav se neće razvijati na uobičajeni način. Bit će, na neki način, zakočen. Stapp kaže: »Potvrdan odgovor na postavljeno pitanje [u ovom slučaju: je li atom dušika na vrhu?] postat će stalan i nepromjenjiv. Sustav će biti prisiljen ostati u stanju koje pruža potvrdan odgovor.« Kvantni Zenonov efekt mnogo je puta potvrđen pokusima. Jednu od
najboljih potvrda iznjedrilo je istraživanje koje je 1990. godine provedeno u Državnom institutu standarda i tehnologije. Istraživači su mjerili vjerojatnost raspadanja iona berilija iz višega u niže energetsko stanje. S povećanjem broja mjerenja u jedinici vremena smanjivala se vjerojatnost energetskog prijelaza: atomi berilija ostali su u početnom stanju visoke energije jer su im znanstvenici neprestano postavljali pitanje: »Dakle, jeste li se već raspali?« Budući da su ga neprestano promatrali, lonac vode nije zakipio. Sudarshan i Rothman su zaključili: »Neprekidnim promatranjem doista možemo onemogućiti atomski prijelaz«. Kvantni Zenonov efekt »savršeno se podudarao s onime što je Jeff pokušavao učiniti«, prisjeća se Henry Stapp. Stappu je bilo jasno, barem načelno, da bi kvantni Zenonov efekt mogao dopustiti da opetovani čin usredotočenja pozornosti - koji je, naposljetku, opažanje jedne misli među mnogima koje se natječu za prevlast u mozgu - može utjecati na kvantne aspekte mozga. »Ako um prirodi neprestano i ubrzano postavlja isto pitanje, »Hoću li se usredotočiti na ovu zamisao?«, mozak je sklon zadržati pozornost na toj zamisli«, kaže Stapp. »Posrijedi je očito kvantni Zenonov efekt. Sam mentalan čin ubrzanog usredotočenja trebao bi na aktivnost mozga utjecati upravo onako kako Jeff pretpostavlja.« Moć postavljanja pitanja u umu (»Hoću li se usredotočiti na ovu zamisao?«) u cilju jačanja jedne zamisli u tolikoj mjeri da izdvojena zamisao potiskuje sve druge i postaje žarište naše pozornosti - pa, to [305] se doimalo poput privlačnog mehanizma koji neće samo objasniti moje rezultate s osobama oboljelim od opsesivno-kompulzivnog poremećaja, već će i biti u skladu s općenitim iskustvom da usredotočenje pozornosti pomaže spriječiti lutanje uma. Prisjetite se da je Mike Merzenich ustanovio kako samo podražaji praćeni pozornošću mogu izmijeniti kortikalnu mapu, odnosno, proširiti područje koje obraduje podražaj na kojega je životinja usredotočena. I prisjetite se otkrića do kojega je došao Alvaro Pascual-Leone: sam napor usmjeravanja pozornosti može izazvati kortikalne promjene jednake promjenama izazvanim fizičkim vježbanjem na klaviru. Doimalo se u najmanju ruku mogućim da su napori usredotočenja pozornosti mojih pacijenata s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, u koraku koji smo nazvali preusmjeravanjem pozornosti, prouzročili promjene mozga opažene PET skeniranjem. Na taj bi način kvantni Zenonov efekt mogao pružiti fizikalni temelj otkriću da sustavno mentalno preusmjeravanje pozornosti od upornih opsesivno-kompulzivnih misli prema funkcionalnom ponašanju moglo
održavati usmjerenu aktivnost mozga. Stoga bismo usredotočenu svjesnost i mentalni napor mogli shvatiti kao način primjene pozornosti u cilju upravljanja moždanim stanjima putem kvantnog Zenonovog efekta. Kao što je Stapp rekao 1998. godine na konferenciji u Claremontu u Kaliforniji: »Sam izbor pitanja može utjecati na ponašanje sustava... Ako se može usporediti s određivanjem pitanja, usredotočenje pozornosti moglo bi na taj način utjecati na čovjekovo ponašanje.« Pretpostavio je da bi kvantni Zenonov efekt »mogao biti povezan s psihološkim iskustvom da intenzivna usredotočenost održava određenu zamisao u umu«. Budući da kvantna teorija ne određuje koje je pitanje postavljeno prirodi i kada - dinamički jaz koji smo razmatrali u osmom poglavlju - u prirodi bi mogla postojati »djelotvorna sila povezana s umom, neovisna o fizičkim aspektima prirode«, zaključio je Stapp. »Takva bi sila mogla upravljati određenim fizičkim aspektom prirode, odnosno, načinom na koji se značajka mozga, izravno povezana s iskustvom, pod nadzorom promatračevog žarišta pozornosti, otklanja od normalnog tijeka isključivo pod utjecajem fizikalnih sila.« Stapp se upustio u tumačenje matematičkih pojedinosti putem kojih bi kvantni Zenonov efekt i nelokalnost mogli dopustiti kauzalno djelovanje mentalnih aktivnosti na mozak. Kao što vam [306] je poznato iz osmog poglavlja, odavno je uvidio da Heisenbergov izbor - Koje ćemo pitanje postaviti prirodi? - čini temelj mehanizmu putem kojega izbor pitanja određuje koje će nam lice priroda milostivo otkriti. No, izbor pitanja može se protumačiti i u kontekstu nečega poznatijeg, odnosno, izbora žarišta pozornosti. Do zime 1999-2000. godine Stappu i meni bilo je jasno da pozornost otvara put u znanstveno razumijevanje podrijetla i fizikalno utemeljenog mehanizma mentalne sile. Tako nam je pružio nadu u razumijevanje načina na koji usmjerena mentalna sila djeluje kada pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem, redovito dajući prednost zdravom ponašanju u odnosu na kompulziju, mijenjaju skretničku funkciju nucleusa caudatusa, a time i živčane krugove u pozadini svoje bolesti. Što smo znali o pacijentima s opsesivno-kompulzivnim poremećajem koji su se pridržavali metode četiri koraka? Kao prvo, uspješan ishod od pacijenta zahtijeva voljno ostvarenje promjena smisla ili vrijednosti koje pridaje uznemirujućim signalima »o pogrešci« koje stvara mozak. Način obrade i odgovora na te signale pacijent može promijeniti isključivo putem prepoznavanja i ponovnog procjenjivanja. Kad uvidi istinsku prirodu tih lažnih poruka mozga, pacijent može aktivno
preusmjeriti pozornost od opsesivnih misli. I rezultati PET skeniranja i klinički podaci navode na zaključak da kvaliteta pozornosti - odnosno, je li svjesno usredotočena ili nije - utječe na mozak i određuje kako će pacijent, i hoće li uopće, aktivno obraditi ili pasivno doživjeti osjetilni podražaj te emocije i misli. Na ovom se mjestu postavlja vrlo važno pitanje. Kako pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem odvraćaju pozornost od lažnih poruka, koje im šalje pogrešan, ali utvrđen opsesivnokompulzivni krug (»Još jednom prebroji limenke u smočnici!«) i usmjeravaju je jedva čujnim »istinitim« porukama (»Ne, umjesto toga idi nahraniti ruže«) koje im šalju još uvijek slabašni krugovi uspostavljeni terapijom? Kasnije, nakon što pacijent nekoliko tjedana sluša »istinite« poruke i djeluje na njihovu temelju, vjerojatno će utjecati na mehanizam usmjeravanja poruka kroz nucleus caudatus, pa će ih sve lakše ostvarivati. No, taj je proces na početku terapije slab, čak nepostojeći. Ne može se primijetiti da pacijent obraća pozornost na zdrav signal, koji tek poprima oblik u njegovu korteksu i počinje uspostavljati nov živčani put kroz nucleus caudatus, te zanemaruje mnogo jače signale koje neprekidno [307] šalje njegov čvrsto ukorijenjen i krajnje hiperaktivan krug »poruke o pogrešci« koji povezuje orbitofrontalni korteks i bazalne ganglije. I kako, nakon odgovarajućeg usredotočenja pozornosti, aktivira motorički krug koji će ga odvesti podalje od smočnice, prema ružičnjaku? Potonje je osobito velika prepreka, ako se uzme u obzir da su put prema smočnici i opsesivno brojanje godinama bili pacijentova uobičajena reakcija na opsesivnokompulzivni poriv. Maladaptivna motorička reakcija zbog toga ima vlastiti, utvrđen moždani krug u bazalnim ganglijima. U vrtlogu cerebralne aktivnosti mozga subjektivan nam osjećaj govori da se ondje pojavljuju nebrojene mogućnosti, od kojih neke jedva da dopiru u svijest. Reprezentaciju tih mogućih budućih stanja - pranje ruku ili odlazak u vrt, u bitku s korovom - zadržavamo u umu, makar samo na trenutak. Te reprezentacije imaju stvarne, fizikalne korelate u različitim stanjima mozga. Istraživači poput Stephena Kosslyna sa Sveučilišta Harvard dokazali su da mentalno zamišljanje aktivira ista područja mozga koja se aktiviraju i uslijed stvarnog opažanja. Tako, primjerice, razmišljanje o pranju ruku aktivira neka od najvažnijih moždanih struktura koje se aktiviraju pri stvarnom pranju ruku, osobito u kritičnim trenucima kada pacijent stvara mentalnu predodžbu stajanja za umivaonikom i pranja ruku. »Planirana aktivnost predstavljena je... kao mentalna predodžba
planirane aktivnosti i kao odgovarajuća reprezentacija u mozgu«, kaže Stapp. U kvantnom mozgu sve sastavnice misli - difuzija iona kalcija, širenje elektrona, oslobađanje neurotransmitera - postoje kao kvantne superpozicije. Stoga je mozak karakteriziran mnoštvom kvantnih superpozicija mogućih moždanih događaja. Posljedica je zbrka mogućnosti, složenija inačica Schrodingerovih alternativnih (živih ili mrtvih) mačaka. Mogućnost na kojoj se pozornost zadrži duže jest ona koju će zahvatiti niz brzih pristanaka, a taj niz izaziva kvantni Zenonov efekt. Henry je smatrao kako to pruža mogućnost da pozornost urodi voljom. Protok iona kalcija između živčanih završetaka u mozgu podliježe Heisenbergovom načelu neodređenosti. Postoji vjerojatnost povezana s pitanjem hoće li ioni kalcija izazvati oslobađanje neurotransmitera iz mjehurića na živčanim završecima - vjerojatnost, a ne izvjesnost. Stoga postoji i vjerojatnost, ali ne i izvjesnost, da će taj neuron poslati signal sljedećem neuronu u krugu, a u suprotnom bi signal nestao i ne bi doveo do aktivnosti. [308] Kvantna teorija te vjerojatnosti predstavlja superpozicijama stanja. Jednako kao što pobuđeni atom postoji kao superpozicija stanja »raspadanja« i »ne-raspadanja«, tako i sinapse postoje kao superpozicije stanja »oslobađanja neurotransmitera« i »ne-oslobađanja neurotransmitera«. Ta superpozicija odgovara superpoziciji različitih mogućih razvoja djelovanja: ako pobijedi stanje »oslobađanja neurotransmitera«, događa se neuronska transmisija i rada se misao u čijem je stvaranju sudjelovao taj neuron. Ako pobijedi stanje »ne-oslobađanja neurotransmitera«, misao umire i prije no što se rodila. Odabirući hoće li se i kako usredotočiti na različita moguća stanja, um određuje koje će se od njih ostvariti. Što je Stapp više razmišljao o tome, to je bio uvjereniji da pozornost izdvaja jednu iz mnoštva mogućnosti koje mu mozak nudi na razmatranje. U tom slučaju um odabire koja će superpozicija biti meta našega žarišta pozornosti. Postavljanje pitanja prirodi, prvi korak u kolabiranju valne funkcije iz mnoštva vjerojatnosti u jednu stvarnost, tada je slično pitanju: Hoće li se ovaj mentalni događaj dogoditi? Napor usredotočenja na jednu od mogućnosti jednak je povećanju brzine postavljanja pitanja prirodi. Opetovano i ubrzano postavljanje toga pitanja putem kvantnog Zenonovog efekta utječe na ponašanje promatranog sustava - točnije, na mozak. Kad um odabere usredotočiti se na jednu od mnogih mogućnosti, djelomično održava stanje onih obrazaca neuronskog izražavanja koji odgovaraju
iskustvu potvrdnog odgovora na pitanje: Hoću li to učiniti? Jedan od najvažnijih i najrazumljivijih kvantnih procesa u ljudskom mozgu jest putovanje iona kalcija od kanala, iz kojih ulaze u neuronske završetke, na mjesta na kojima izazivaju oslobađanje neurotransmitera iz mjehurića. Posrijedi je probabilistički proces: ioni mogu i ne moraju izazvati oslobađanje, pa se postsinaptički neuron može ili ne mora aktivirati. Dio te neizvjesnosti shvatili bi čak i fizičari devetnaestoga stoljeća jer proizlazi iz čimbenika kao što su toplinske fluktuacije i druga »buka«. No, osim te neizvjesnosti pojavljuje se još jedna koja proizlazi iz kvantnih učinaka, točnije, Heisenbergovo načelo neodređenosti. Dakle, prema pravilima kvantne mehanike, događa se kvantni rascjep mozga na dvije različite grane. To se događa na sljedeći način: budući da je kanal, kroz koji ioni kalcija moraju proći da bi ušli u neuronski završetak, iznimno uzak (manje od jednog nanometra), nužno je primijeniti načelo neodređenosti. Točnije, budući da je položaj [309] iona u kanalu iznimno ograničen, neodređenost njegove brzine mora biti vrlo velika. To znači da se područje na koje bi ion mogao stići širi dok ion iz kanala stiže na potencijalno mjesto izazivanja oslobađanja. Kada ion kalcija stigne na područje na kojemu bi mogao izazvati oslobađanje neurotransmitera, postojat će u superpoziciji pogađanja/promašivanja ciljanog mjesta. Ti kvantni efekti urodit će superpozicijom dvaju stanja; stanja u kojemu se neurotransmiter oslobađa iz mjehurića i stanja u kojemu se ne oslobađa. Zbog tog kvantnog rascijepa mozak će biti sklon zadržati sastavnice koje određuju alternativne mogućnosti djelovanja. Drugim riječima, razvoj stanja mozga u skladu s Schrodingerovom jednadžbom potaknut će mozak na razvoj sve više alternativnih grana, od kojih će svaka predstavljati živčani korelat određenog mogućeg svjesnog iskustva. Svaki od tih živčanih korelata ima određenu vjerojatnost događanja (odnosno, vjerojatnost da će, uslijed kvantnog kolapsa, iz mogućnosti prijeći u stvarnost). Koji će se mogući svjestan doživljaj doista ostvariti? Kao što sam napomenuo u osmom poglavlju, utemeljitelji kvantne teorije uvidjeli su da um istraživača ili promatrača ima presudno važnu ulogu u određivanju lica koje će nam priroda pokazati. Istraživač tu ulogu igra tako što jednostavno odlučuje koji aspekt prirode želi ispitati, koje pitanje želi postaviti fizičkom svijetu, na što se želi usredotočiti. Prema tom modelu mozak čini doslovce sve. Međutim, um može, pristajući na brzo ponavljanje pitanja koje je mozak već oblikovao i nakratko ponudio, utjecati na aktivnost
mozga tako što aktivnost održava usredotočenom na određeni tijek. Uzmimo za primjer osobu koja boluje od opsesivno-kompulzivnog poremećaja. U tom slučaju jedno moguće stanje mozga odgovara poruci »Još jednom operi ruke«. Drugo govori: »Nemoj prati ruke - pođi u vrt«. Ulažući mentalni napor - ili, kad malo bolje promislim, oslobađajući mentalnu silu - osoba se može usredotočiti na drugu zamisao. Na taj način, kao što smo ustanovili, u igru uvodi kvantni Zenonov efekt. Zbog toga se zamisao - koja se fizikalno očituje u fizikalnom stanju mozga - »Pođi u vrt« zadržava mnogo duže no što tvrdi klasična teorija. Pobjednička zamisao potom može pokrenuti tijelo i, putem odgovarajućih neuroplastičnih promjena, promijeniti moždane krugove. Takve promjene mozga povećavaju vjerojatnost ponovnog pojavljivanja stanja »Pođi u vrt«. (Vidjeti shematski prikaz na 312. i 313. stranici.) [310] Doimalo se da usredotočena svjesnost i njezina moć da pacijentima pomogne djelotvorno preusmjeriti pozornost objašnjava kako pacijenti s opsesivnokompulzivnim poremećajem uspijevaju odbaciti upornu misao i izabrati drugu. Voljno usmjeravanje pozornosti može potaknuti mozak na promjenu susljednih obrazaca djelovanja jer preusmjeravanje pozornosti na blagotvornija ponašanja aktivira moždane krugove potrebne za njihovo izvođenje. Na taj se način moždani krugovi preoblikuju pod utjecajem mehanizama pozornosti, kao što predviđa kvantni Zenonov efekt. Ako se to izvodi redovito, kao u sklopu terapije četiri koraka, posljedica nije samo promjena bihevioralnog ishoda - preusmjeravanje od ispunjavanja zahtjeva kompulzivnog poriva prema zdravom ponašanju - već i promjena metaboličke aktivnosti područja mozga čija je pretjerana aktivnost uzrok opsesivno-kompulzivnog poremećaja. Svjesno usmjerena pozornost neizostavan je čimbenik koji izaziva opažene promjene mozga. Svjesnim zanemarivanjem opsesivno-kompulzivnih poriva pacijent putem svjesnog preusmjeravanja pozornosti odabire alternativna, blagotvornija ponašanja, a posljedice su sustavne promjene kemije mozga, mjerljivi preustroj moždanih krugova. Rezultat je ono što je pokojni kognitivni znanstvenik Francisco Varela nedavno nazvao »efektom samodostatnosti [mentalnog] djelovanja u cilju modificiranja dinamičkog stanja« svijesti i njezinih živčanih korelata u mozgu. Ponavljam da je William James prije jednog stoljeća stvorio obrise te teorije. »Supostojanje ostalih misli... moglo bi potisnuti pobjedničku, ali ona prevladava zbog uloženog napora«, zapisao je u Načelima. »Napor pozornosti stoga je samo dio onoga što podrazumijevamo pod riječju
'volja'; ta riječ podrazumijeva i napor prihvaćanja onoga za što sama pozornost nije dovoljna... Iako je pozornost prvo i najvažnije u volji, izražavanje prihvaćanje stvarnosti onoga čemu je posvećena pozornost često je prateća i prilično izrazita pojava.« Žrtva moždanog udara, pacijent s opsesivno-kompulzivnim poremećajem i osoba u depresiji moraju uložiti veliki napor da bi postigli prijeko potrebno preusmjeravanje pozornosti preusmjeravanje koje će preoblikovati vječno promjenjivi mozak. Pacijent stvara mentalnu energiju potrebnu za održavanje usredotočene svjesnosti te svjesnim ulaganjem napora aktivira, jača i utvrđuje zdrave krugove. Taj napor rada mentalnom silom. Mentalna sila izaziva plastične i trajne promjene u mozgu, a [311] Crtež 8. Kvantni učinci pozornosti Pravila kvantne mehanike dopuštaju utjecaj pozornosti na funkciju mozga. Da bi došlo do oslobađanja neurona, ioni kalcija moraju proći kroz ionske kanale u neuronu. Ti su kanali iznimno uski, pa vrijede kvantna pravila i načelo neodređenosti. Budući da ioni kalcija potiču mjehuriće na oslobađanje neurotransmitera, ono nije izvjesno, već probabilističko. Kvantnim jezikom, valna funkcija koja predstavlja »oslobađanje neurotransmitera« postoji u superpoziciji s valnom funkcijom koja predstavlja »neoslobađanje neurotransmitera«; vjerojatnost ostvarenja svake od njih kreće se između 0 i 100 posto. Za održavanje misli potrebno je oslobađanje neurotransmitera; stoga je i ishod »pranja ruku« ili »vrtlarenja« pitanje vjerojatnosti. Pozornost može promijeniti izglede za pobjedu određene valne funkcije, a time i određene misli;
Moždani krug koji u slučaju opsesivnokompulzivnog poremećaja predstavlja, primjerice, pranje ruku, neprestano se aktivira. To se očituje u pretjeranoj aktivnosti opsesivno-kompulzivnog kruga, koji obuhvaća orbitofrontalni korteks. prednju cingularnu vijugu i nucleus caudatus.
Kvantna pravila dopuštaju supostojanje oba stanja - »oslobađanje« i »neoslobađanje«. Međutim, valna funkcija koja predstavlja stanje »oslobađanja neurotransmitera« u opsesivno-kompulzivnom krugu na početku terapije ima veću vjerojatnost od valne funkcije koja predstavlja »oslobađanje neurotransmitera« u krugu vrtlarenja. Stoga je mnogo veća vjerojatnost da će pacijenti poći prema umivaoniku.
Međutim, pacijent ulaže mentalni napor i oslobađa mentalnu silu pa je, u skladu sa zakonima kvantne mehanike, sposoban promijeniti te izglede. Usredotočenje pozornosti na misao o vrtlarenju povećava vjerojatnost da će neurotransmiter biti oslobođen u tom krugu, a ne u krugu »pranja ruku«. [312]
Terapija uvodi zamisao da bi pacijent s opsesivno-kompulzivnim poremećajem mogao krenuti u vrt, umjesto prema umivaoniku. Ta zamisao aktivira krugove planiranja u prefrontalnom korteksu mozga. Na početku terapije taj je krug mnogo slabiji od opsesivno-kompulzivnog kruga pa je vjerojatnost ostvarivanja manja.
Mjehurić postoji kao superpozicija kvantnih valnih funkcija od kojih jedna predstavlja »oslobađanje«, a druga »ne-oslobađanje«. To vrijedi za krug »pranja«, kao i za krug »vrtlarenja«.
Pacijent s opsesivno-kompulzivnim poremećajem može djelovati u smjeru te misli i poći u vrt. To povećava vjerojatnost da će krug »vrtlarenja« u budućnosti biti jači od kruga - pranja ruku«.
Ako pacijent redovito odlazi u vrt umjesto prema umivaoniku, događa se neuroplastičnost: metabolizam mozga mijenja se u smjeru jačanja terapeutskog kruga. Zbog toga pacijent lakše prevladava buduće opsesivno-kompulzivne porive. [313]
time i u umu. Pozornost je namjeru učinila kauzalno djelotvornom. Putem tog mehanizma um može ući u kauzalnu strukturu mozga na način koji nije moguće svesti na lokalne mehaničke procese - odnosno, na elektrokemijsku transmisiju s jednog neurona na drugi. Ta moć uma naše misli čini djelotvornima, a volju moćnom. Namjera upravlja pozornošću, a pozornost ima stvarne, fizičke posljedice na dinamiku mozga. Dok sam razrađivao svoju metodu četiri koraka za liječenje opsesivnokompulzivnog poremećaja, nisam ni pretpostavljao da će biti u skladu s kvantno-mehaničkim poimanjem dinamike uma i mozga. Znao sam da su koraci preusmjeravanja pozornosti i ponovnog procjenjivanja psihološki smisleni i pretpostavljao sam da će te mentalno/iskustvene sastavnice posegnuti u moć pozornosti, a time i u namjeru utjecanja na aktivnost mozga. Ali, nisam znao koji fizikalni procesi sudjeluju u tome. Sada to znam, zahvaljujući Henryju Stappu. Kvantna teorija je ta koja svjesnom preusmjeravanju pozornosti dopušta stvarnu kauzalnu djelotvornost. U prvom smo poglavlju razmatrali sukob između znanosti i filozofije morala izazvan kartezijanskim dualizmom te kako ta dva područja koja je Descartes postulirao - fizičko i mentalno - ne mogu biti u suvislom odnosu. Taj sukob razornih implikacija sada je na rubu razrješenja. Kvantna teorija elegantno objašnjava kako volja oblikuje naše postupke te kako pozornost, koja nije strogo podređena ni jednom poznatom zakonu prirode, oblikuje našu volju. *** Red je da izrazim i malo smjernosti. Filozofi prijašnjih vremena
svoj su svjetonazor, materijalizam, utemeljili na nizu fizikalnih zakona povezanih s Newtonom i drugim znanstvenicima sedamnaestoga stoljeća. Ispostavilo se da su ti zakoni nepotpuni te da, u svojim filozofskim implikacijama, navode na pogrešne zaključke, osobito zbog toga što svijet pretvaraju u predodređeni stroj lišen bilo kakvog moralnog sadržaja. Iako u današnje vrijeme znanstveni svjetonazor izvodimo iz kvantne mehanike, ne možemo biti sigurni da i ta teorija neće biti nadmašena. No, za sada nam ostaje činjenica da zakoni prirode, kako je to Wigner lijepo rekao u epigrafu na početku ove knjige, ne mogu biti napisani bez pozivanja na svijest. Ljudski um djeluje u fizičkom univerzumu. Djelovanje pozornosti na mozak nudi razborito, suvislo i intuitivno zadovoljavajuće objašnjenje odnosa uma i mozga te kauzalne djelotvornosti mentalne sile. Ono opisuje djelovanje uma kakvo [314] smo doista doživjeli. Svijest djeluje na materijalni svijet - uključujući mozak - i izabire u beskonačnom univerzumu predodređenih mogućnosti. Mentalni napor može ubrzati učestalost usredotočenja pozornosti i postavljanja pitanja. To ubrzavanje, u skladu s kvantnim Zenonovim efektom, može održati usredotočenost žarišta na jedan aspekt stvarnosti - što onemogućuje slabljenje i raspršenje odabrane struje svijesti. Doima se da kvantna teorija i kvantni Zenonov efekt objašnjavaju kako čovjekova volja djeluje u njegovu životu. Znanstveno nastrojeni ljudi, koji traže razborit temelj vjerovanju da je istinski etičko djelovanje moguće, moraju prihvatiti Jamesov epigram »Voljni napor je napor pozornosti« - i njime zamijeniti Cogito ergo sum, kao suštinski opis načina na koji doživljavamo sami sebe i svoje unutarnje živote. Um oblikuje mozak. Čovjek posjeduje sposobnost usredotočiti volju, a time i pozornost, na jednu jedinu novu mogućnost koja se nastoji roditi u mozgu, te na taj način pretvoriti tu mogućnost u izvjesnost i u djelovanje. Kauzalna djelotvornost pozornosti i volje nudi nadu u zatvaranje procijepa između znanosti i filozofije morala, stvorenog kartezijanskim dualizmom. Vrijeme je da razmislimo o zatvaranju toga procijepa i o značenju toga postupka u našim životima. [315]
POGOVOR Znakovito je da su devedesete godine dvadesetoga stoljeća, riječima (prvog) predsjednika Busha, proglašene desetljećem mozga, a ne desetljećem uma. Znanstvenici i laici odgovore nisu tražili u umu, već u mozgu, pa su istraživali nabore i zavijutke naše sive tvari ne bi li u njima pronašli korijene osobnosti i temperamenta, mentalnih bolesti i raspoloženja, seksualnog identiteta i čak sklonosti finoj hrani. U mojoj struci, neuropsihijatriji, taj je stav sadržan u izreci: »Svaka uvrnuta misao ima svoju uvrnutu molekulu«. Svako raspoloženje, sklonosti ili ponašanje, koje se nekoć pripisivalo načinu odgoja, ili čak slobodnoj volji, počeli smo promatrati kao proizvod naših gena i neurotransmitera, nad kojima imamo slab ili nikakav nadzor. Da ne bi bilo zabune, mozak doista jest fizičko utjelovljenje uma, organ pomoću kojega se um izražava i pomoću kojega djeluje u svijetu. Skupovi neurona u mozgu predstavljaju vanjski svijet jer bilježe opažanja naših pet osjetila i svijet samoga uma: mentalno zamišljanje izaziva jednako stvarnu i mjerljivu aktivaciju neurona kao i predodžbe iz vanjskoga svijeta. No, mozak nije samo odraz naših gena. Kao što smo vidjeli u trećem poglavlju, bijednih 35.000 gena u ljudskom genomu nije ni približno dovoljno za obavljanje zadatka umreženja 100 bilijuna sinapsi u mozgu. Mozak se stoga oblikuje uslijed osjetilnih doživljaja koji na njemu ostavljaju tragove - poplava osjetilnih podražaja koje periferni živci prenose mozgu, vještine koje razvijamo, znanje koje prikupljamo, [316] obrasci koje stvaraju naše misli i naša pozornost. Sve to, i još mnogo više, ostavlja svoj trag. Neuroznanstvenici su prije samo dvadeset godina smatrali da je mozak, nakon ranog djetinjstva, strukturalno nepromjenjiv, te da su njegove funkcije i mogućnosti genetski programirane. Danas znamo da to nije tako. Upravo suprotno: skupovi neurona u mozgu s vremenom se mijenjaju, stvaraju nove veze koje jačaju uporabom, a nekorištene sinapse slabe sve dok su za prenošenje signala sposobne kao i ispucala žica između dvije limenke u staroj igri telefona. Neuroni koji se u našem mozgu nalaze u trenutku rođenja, cijeloga se života nastavljaju ispreplitati u krugove. Područje koje mozak dodjeljuje ovoj aktivnosti umjesto one, ovom dijelu tijela umjesto onoga, pa čak i ovoj mentalnoj navici umjesto one, promjenjivo je kao i karta izbornih okruga u rukama političkih smutljivaca.
Drugim riječima, naš život ostavlja trag u obliku trajnih promjena složenih moždanih krugova - tragove doživljenih iskustava i počinjenih postupaka. To je neuroplastičnost. Prema tvrdnji Mikea Merzenicha, mehanizmi neuroplastičnosti »objašnjavaju kortikalne doprinose našim idiosinkratičnim bihevioralnim sposobnostima te, posljedično, genije, bezumnike i idiote savante među nama«. Pa ipak, čak i to stajalište podrazumijeva da je mozak pasivniji no što danas znamo da jest. Posrijedi je odraz zastarjelog, klasično-fizikalnog stajališta odnosa uma i materije. Jer iznad »kortikalnih doprinosa« našoj jedinstvenosti nalaze se izbori, odluke i aktivna volja koja nas potiče na djelovanje te, putem usmjerene mentalne sile, oblikuje same krugove našega mozga. Desetljeće nakon Merzenichevih otkrića, naše se razumijevanje moći neuroplastičnosti za preoblikovanje mozga samo produbilo. Danas znamo da se krugovi u našem mozgu mijenjaju dok nam prsti skaču po violinskim žicama; mijenjaju se ako pretrpimo amputaciju ili moždani udar; mijenjaju se kad nam se uši podese za zvukove materinjeg i postanu gluhi za foneme stranog jezika. Ukratko, mijenjaju se s promjenom ulaznih osjetilnih signala. To su nam pokazali i majmuni iz Silver Springa. Ali mozak - dosljedan svojoj ulozi mjesta na kojemu se dva Descartesova područja, materijalno i mentalno, sastaju i izražavaju odražava mnogo više od promjene signala iz tijela. Neuronski se krugovi mijenjaju i s promjenom nečega tako eteričnog kao što su naše misli, kad u igru ude nešto nerazvijeno kao što je mentalni napor - ukratko, kad svjesno odlučimo [317] usredotočiti pozornost. Moć pozornosti ne omogućuje nam samo odabirati mentalni smjer. Putem aktivnog usredotočenja pozornosti na jednu nit u struji svijesti, omogućuje nam promijeniti sustavno funkcioniranje vlastitih neuronskih krugova na znanstveno dokaziv način. Pasivna strana mentalnog života, koju isključivo i u potpunosti stvaraju mentalni mehanizmi, određuje općenite značajke i obrasce iskustva koja doživljavamo iz dana u dan, pa čak i iz sekunde u sekundu. Mozak u svakodnevnom životu doista funkcionira prilično nalik stroju. Bilježi osjetilne informacije, obraduje ih, povezuje s prethodno pohranjenim iskustvima i oblikuje izlaznu informaciju. Samo bismo malo pretjerali kad bismo rekli da je takav život tek samostalno djelovanje mozga prema predodređenoj svijesti. Neuroplastičnost izazvana pozornošću, koju su dokazali Merzenich i njegovi suradnici, događa se tijekom djelića našeg normalnog iskustva (vjerojatno više dok smo mladi i dok većinu vremena provodimo u službenom i neslužbenom učenju), te
usredotočeni napor, koji ulažu Taubovi pacijenti, žrtve moždanih udara, više su iznimke nego pravilo. Općenito gledano, čak i najstroža praksa usredotočene svjesnosti dnevno oduzima tek nekoliko sati kod svih, osim kod najpredanijih. Pa čak i u tim slučajevima, kada je pozornost usredotočena, sadržaj našeg svjesnog iskustva ostaje u velikoj mjeri određen unutarnjim ustrojstvom mozga. No, to se ne može reći i za sadržaj našega karaktera, jer su količina i kvaliteta pozornosti koju usmjerimo ovom ili onom aspektu našega pasivnog doživljaja, kako se pojavljuje, određene aktivnim procesom procesom koji nije moguće u potpunosti objasniti mehanizmima mozga. U liječenju opsesivno-kompulzivnog poremećaja ispostavilo se da je sposobnost razlučivanja pasivnih i aktivnih mentalnih procesa od presudne važnosti. Kad opsesivna misao ili kompulzivni poriv uđu u pacijentov um, rađaju osjećajima straha i tjeskobe koji su biološki predodređeni. Ali, klinički podaci i rezultati PET skeniranja pokazuju da pacijenti mogu voljno promijeniti količinu i kvalitetu pozornosti koju posvećuju tim cerebralno izvedenim osjećajima tjeskobe i stresa, čime mijenjaju način funkcioniranja mozga. Voljno usredotočenje pozornosti nije samo psihološka, već i biološka intervencija. Zahvaljujući promjenama načina usredotočenja pozornosti možemo donositi odluke o mentalnom smjeru u kojemu ćemo krenuti; čak štoviše, možemo promijeniti i sustavno [318] funkcioniranje živčanih krugova, što je moguće znanstveno dokazati. Najjasniji primjer su pacijenti s opsesivno-kompulzivnim poremećajem koji se pridržavaju terapije četiri koraka, utemeljene na usredotočenoj svjesnosti. Svjesnim preusmjeravanjem pozornosti pacijenti mijenjaju svoju neurokemiju. Kako? Putem voljnog napora, koji je zapravo napor pozornosti. Iako opsesivno-kompulzivni simptomi nastaju pasivno, u mozgu, odluka o tome hoćemo li te simptome doživljavati kao »sebe« ili kao »opsesivnokompulzivni poremećaj«, o tome hoćemo li im se predati ili se usredotočiti na zdrava ponašanja, donosi se aktivno. Tu odluku donosi pacijentov um i njome mijenja mozak. Usredotočena svjesnost, primijenjena u metodi četiri koraka, mijenja funkcije veza između orbitofrontalnog korteksa i nucleusa caudatusa. Moć pozornosti, a time i moć uma, preoblikuje živčane krugove i kortikalne mape - a to postiže zahvaljujući onome što nazivam usmjerenom mentalnom silom. Sada imamo znanstveni temelj za tvrdnju da primjena volje i napor pozornosti mogu sustavno promijeniti način funkcioniranja mozga. Čin usredotočenja pozornosti djelotvoran je klinički
(u liječenju pacijenata s neugodnim neuropsihijatrijskim simptomima) i biološki (jer posjeduje moć promjene uzročne kemije mozga). Tako uviđamo da um ima moć znatno promijeniti biološku tvar, da je kilogram i pol želatinozne mase u našim lubanjama doista mozak našega uma. Naša volja, naša karma, čini suštinsku bit aktivnog dijela mentalnog doživljaja. Ona je najvažniji, ako ne i jedini važan, aktivan dio naše svijesti. Općenito smatramo da se volja očituje u našem ponašanju: hoćemo li odabrati ovaj ili onaj put, hoćemo li donijeti ovu ili onu odluku. Čak i ako volju promatramo introspektivno, često je poimamo u smislu vanjskog ostvarenja nekog cilja. No, osobno smatram da je istinski važno očitovanje volje, iz kojega proizlaze naše odluke i ponašanja, upravo naša odluka o kvaliteti i smjeru žarišta pozornosti. Bez obzira na to jesmo li pozorni ili mudri, ni jedna odluka nije važnija od te odluke. Wiliam James je na kraju devetnaestoga stoljeća uvidio da je mnoštvo podražaja na koje se možemo usredotočiti pasivno predodređeno živčanim uvjetima - ali količina pozornosti koju određeni aspekt svijesti prima nakon što nam je zapeo za mentalno oko određena je aktivnim mentalnim procesima, putem onoga što je nazvao »duhovnom silom«. Odabir aspekta doživljaja na koji će se osoba usredotočiti odraz je aktivnog dijela mentalnog [319] života. »Napor pozornosti suštinski je čin volje«, zabilježio je James u djelu Psihologija: skraćeni tečaj. Ta aktivna sastavnica može pridonijeti jednako mnogo kao i cerebralni uvjeti, pa čak i više, u cilju određivanja kamo će se i kako usmjeriti pozornost, te napose vrste te pozornosti - usredotočena ili neusredotočena, razborita ili nerazborita, djelatna ili nedjelatna. Osjećaj da pri odabiru možemo uložiti manje ili više napora nije iluzija. Iluzija nije ni osjećaj da u svakom trenutku imamo moć odlučiti o tome kojem ćemo aspektu svijesti usmjeriti pozornost. O tom presudno važnom pitanju nije postignuto potpuno suglasje Jamesove psihologije, budističke filozofije i suvremene fizike. Dok su sadržaji svijesti u velikoj mjeri određeni pasivnim procesima, količina i vrsta pozornosti koju posvećujemo tim sadržajima podložne su aktivnim utjecajima putem voljnog mentalnog napora. Cerebralna stanja mogu odrediti prirodu onoga što će stići u naše umove, ali mi imamo moć odabrati na koje ćemo se aspekte toga iskustva usredotočiti. Mozak može odrediti sadržaj našega iskustva, ali um odabire kojim će aspektima posvetiti pozornost. Ponavljam: »Voljni napor jest napor pozornosti«, rekao je James. A pozornost - zadržavanje onoga što bi, prepušteno samo sebi, iskliznulo iz svijesti - jest suštinsko postignuće volje. Zbog toga
smatram da je napor pozornosti suština svakog moralnog čina. Na što se um odlučuje usredotočiti? Budistička filozofija nudi jedan mogući pristup razumijevanju toga pitanja. Tradicionalna praksa budističke meditacije temelji se na dvije široke kategorije mentalne aktivnosti: samatha, što se prevodi kao »smirenost«, »spokojstvo« ili »mir«, i vipassana, ili »uvid«. U početnim stadijima upoznavanja samathe pozornost ima presudno važnu ulogu jer se usredotočuje na jedan jedini miran predmet promatranja, kao što je površina mirnog jezera ili osjet prolaska daha kroz nos. Cilj je doseći razinu usredotočenosti potrebnu za stjecanje sposobnosti gole pozornosti koja je dovoljno stabilna, moćna i intenzivna da bi ostvarila vipassanu. Budistička filozofija poučava da moć navike može znatno pojačati funkcionalne učinke moći karme (koja u budističkoj filozofiji uvijek znači voljno djelovanje). Stoga veliki redovnik i učenjak Ledi Sayadaw (1846-1923) tvrdi da »navikavanje putem neprestanog ponavljanja« dovodi do toga da učinci posljedične karme »stječu sve veću djelotvornost, energiju i moć - kao što osoba, koja mnogo puta čita određenu pouku, sa svakim čitanjem stječe sve veće znanje o njoj«. Takva volja ima moći koje [320] su, barem na zapadu, bile radikalno podcjenjivane u kulturi koja je sve više poprimala tehnološke i materijalističke značajke. Zakon karme govori da postupci imaju svoje posljedice, a naglasak na presudnoj važnosti stanja volje može poslužiti kao protuteža materijalističkom nagnuću zapadnjačkog društva, koje je previše lakovjerno prihvatilo kauzalnu moć materijalnih uvjeta nad ljudskim umom. Nismo uviđali da volja ima moć usmjeriti pozornost tako da naposljetku promijeni mozak. Možda ćemo ulozi volje pridati veću važnost kad otkriće usmjerenog mentalnog napora, koji može sustavno izmijeniti strukturu u funkciju mozga, privuče pozornost javnosti. Spoznaja da um može promijeniti mozak, koliko god važna za naše poimanje samih sebe i za praktična pitanja kao što je pomoć žrtvama moždanog udara, tek je početak. Nakon jednoga ili više naraštaja u kojima je biološki materijalizam držao neuroznanost - zapravo, sve prirodne znanosti - u šaci, napokon bismo se mogli osloboditi. Govori se da je filozofija ezoterično, idealističko nastojanje bez ikakve važnosti za svijet u kojem živimo i za način na koji živimo. Kad bi se barem tako razmišljalo i o predrasudi u prilog biološkom materijalizmu i njegovoj središnjoj predodžbi čovjeka-stroja. Ali, biološki materijalizam je imao i ima posljedice u stvarnom svijetu. Njegov utjecaj osjećamo svaki put kad nam neka farmaceutska tvrtka kaže da, u cilju izlječenja stidljivosti (ili
»socijalne fobije«) moramo samo posegnuti za jednom pilulicom; svaki put kad podlegnemo depresiji, tjeskobi ili nesposobnosti održavanja pozornosti, pa nas utješe savjetom da samo moramo ponovno uspostaviti neurokemijsku ravnotežu pa ćemo biti sasvim zdravi. Biološki je materijalizam jednostavno sablažnjiv. Da bismo se oslobodili oblaka depresije, ne moramo se suočiti s emocionalnim i duhovnim uzrocima svoje tuge; ne moramo preispitati način na koji odgajamo djecu da bismo ih oslobodili poremećaja pozornosti. Time ne želim obezvrijediti zapanjujuće napretke u razumijevanju biokemijskih, pa čak i genetskih korijena ponašanja i bolesti. Neka od tih otkrića ostvarili su moji najbliži prijatelji. Ali, ta otkrića ne otkrivaju cijelu istinu. Iako se velika većina znanstvenika, čiji je rad doveo do tih otkrića, slaže da biologija ne otkriva cijelu istinu, do sada je morbidna tišina okruživala moralni vakuum stvoren svjetonazorom u kojemu su prevladavale materijalističke teorije. Živo se sjećam razgovora u kojemu je jedan moj blizak i ugledan kolega oplakivao [321] činjenicu da se, prema vladajućem materijalističkom stajalištu znanosti, njegova ljubav prema supruzi može objasniti »isključivo u kontekstu biokemije njegova mozga i njegovih unutarnjih organa«. Ali, budući da je plemenit čovjek koji se kloni proturječja, ništa u njegovu profesionalnom životu ne daje naslutiti tu podijeljenost. Iskreno se nadam da će razvoj neurobiologije usmjerene mentalne sile pomoći raščistiti tu situaciju. Ljudska bića možemo samo djelomično razumjeti ako ih promatramo kao proizvode materijalnih procesa. Ljudska bića razmišljaju, prosuđuju, ulažu napore na temelju tih prosudbi i tako mijenjaju materijalne aspekte svojih unutarnjih i vanjskih svjetova na načine koji izmiču uskim kategorijama materijalističke analize. Razumijevanje naše sposobnosti za sustavno mijenjanje vlastite neurobiologije zahtijeva uvođenje pojmova kao što su sloboda izbora i napor u vokabular znanosti. Pitanja o odnosu uma i mozga u novom će stoljeću biti sve važnija u pokušaju razumijevanja funkcioniranja ljudskih bića u područjima od medicine i ekonomije do političkih znanosti. Spoznaja da um, putem znanja i napora, može preoblikovati neurobiološke procese, mora znatno oblikovati to nastojanje. S otkrićima o neuroplastičnosti ne podudara se biološki materijalizam, već stajalište koje bismo mogli nazvati biološkim humanizmom. Kliničke podatke o usmjerenoj neuroplastičnosti ne objašnjavaju deterministički fizički procesi, već mentalno nastojanje. To se
može doimati kao isprazno, pa čak i besmisleno maštanje; naposljetku, izraziti sumnju u postavke biološkog determinizma znači izložiti se ismijavanju i opasnosti da vaše stajalište žigošu kao »neznanstveno razmišljanje« ili čak kao »new age besmislicu«. No, rekao bih da smo iz neuroplastičnosti, napose usmjerene neuroplastičnosti - čak i na samom početku našega razumijevanja tih pitanja - naučili da našu sudbinu ne određuje isključivo naš mozak. Kako bi i mogao, kad naša iskustva, naše odluke i naši postupci ispisuju dnevnik na živoj tvari našega korteksa? Mozak neprestano usavršava svoju sposobnost obrade podataka kako bi mogao zadovoljiti zahtjeve koje mu neprestano postavljamo, a na taj način pojačava komunikacijsku moć neurona i krugova koji odgovaraju na učestale ulazne signale ili šalju uobičajene izlazne signale. Zapanjujuća sposobnost mozga za učenje i odučavanje, za prilagodbu i promjenu, za pohranjivanje bilješki o našim iskustvima, omogućuje nam odbaciti okove biološkog materijalizma [322] jer naš način života oblikuje naš mozak. Nova spoznaja o moći uma za preoblikovanja mozga neće unaprijediti samo naše znanje, već i mudrost. Radikalni pokušaji promatranja svijeta kao pukog materijalnog područja, u kojemu um nije aktivna sila, zanemaruje upravo one moći koje određuju ljudsku rasu. Stvarnost oblikovanja mozga pod utjecajem uma potiče nastanak društvenog ozračja u kojemu znanstvena otkrića neće samo produbljivati naše znanje, već i mudrost naše vrste kao vrste u razvoju. Primjenjujući moć usmjerene mentalne sile mogli bismo opravdati svoje taksonomijsko određenje i doista zaslužiti naziv homo sapiens. U prvom sam poglavlju započeo s razmatranjem dvojbe proizašle iz pretpostavke da um proizlazi iz materije te Descartesovog razdvajanja prirode na materijalno i mentalno. Kartezijanski je dualizam isprva dobro služio znanosti: prepustivši pitanja duha svećenstvu, skinuo je Crkvu s leda znanosti, koja je stoljećima nakon toga smatrana manjom prijetnjom religiji (saberi se, Galileo). No, kartezijanski je dualizam značio propast filozofije morala jer je pokrenuo proces koji je ljudska bića naposljetku sveo na strojeve. Ako sve svoje postupke, prošle i sadašnje, možemo shvatiti kao pasivne rezultate fizičkih mehanizama koji funkcioniraju poput strojeva, bez priznavanja postojanja svijesti, a kamoli volje, moralna odgovornost postaje besmislena. Ako naše svjesne misli ni na koji način ne utječu na naše odluke i ponašanje, logično je da smo za svoje postupke odgovorni koliko i roboti za svoje. Zbog toga je pitanje sposobnosti uma za istinsko djelovanje (a time i za stvaranje fizikalno djelotvornih mentalnih
sila) u suštini etičko pitanje. »Volju za djelovanjem, bez obzira na osjećaje, ne mogu razumjeti bez uvjerenja da su naši postupci doista ispravni ili pogrešni«, zapisao je James u Dvojbi determinizma (The Dilemma of Determinism). Tvrdnja da su um i pozornost koju usredotočuje tek pasivne posljedice materijalnih uzroka, zapisao je, »potpuno je proturječna mojem poimanju moralne istine«. No, taj sukob znanosti i moralne filozofije nestaje poput magle u svitanje ako, umjesto opovrgnute teorije materije i stvarnosti - odnosno, klasične fizike - na pitanja uma i mozga primijenimo do sada najtočniju teoriju stvarnosti: kvantnu teoriju. Materija i svijest u kvantnoj teoriji nisu razdvojene nepremostivim jazom. Štoviše, povezane su utvrđenim i mnogo puta potvrđenim matematičkim pravilima. »Kvantna teorija«, kaže Henry Stapp, »ponovno [323] postavlja osnovnu premisu filozofije morala. Iz nje proizlazi da su određeni postupci pod utjecajem struje svijesti, koja nije strogo podložna ni jednom poznatom prirodnom zakonu.« Kvantna teorija uma obuhvaća otkrića nelokalnosti i kvantnog Zenonovog efekta te nudi nadu u premošćenje jaza između znanosti i filozofije morala. Ona neosporno tvrdi da stvaran, aktivan i kauzalno djelotvoran um djeluje u materijalnom svijetu. Zaokret shvaćanja potaknut neuroplastičnošću i sposobnošću uma za oblikovanje mozga opovrgava tvrdnju materijalističkog determinizma da ljudska bića nisu ništa drugo doli mesnata računala koja izbacuju bihevioralne rezultate nezaobilaznog neurogenetskog programa. »Mozak će činiti ono što je oduvijek činio«, kažu materijalisti. No, suvremena fizika i neuroznanost odgovaraju im da nisu u pravu. Vjerska učenja odavno su se suprotstavljala prijetnji materijalističkog svjetonazora. Sada su im se na barikadama pridružile neuroznanost i fizika. Znanost novog stoljeća govori nam da nismo isključivo proizvodi materije niti njezini robovi. Dok ulazimo u treće tisućljeće, još uvijek vrijedi zakon karme o kojemu je Gotama tako opširno govorio pet stotina godina prije prvog tisućljeća: »Sva su bića vlasnici svoje karme. Što god svojom voljom učinili, dobro ili zlo, postat će njihova baština.« [324]
BILJEŠKE vii.
S psihološko-epistemološkog stajališta: Wigner, E. 1967. Symmetries and reflections. Bloomington: Indiana University Press, str. 202.
UVOD 2.
klasik... iz 1913. godine: Watson, J. B., 1913. Psychology as the behaviorist views it. Psychological Review, 20, str. 158-177. izlaganje i prevencija reakcije: Baer, L., & Minichiello, W. E. 1998. Behavioral treatment for OCD. Jenike, M. A., Baer, L., & Minichiello, W. E. (Urednici) 1998. Obsessive-compulsive disorders: Practical management, treće izdanje. St. Louis: Mosby.
5.
scijentiznm: Barzun, J. 2000. From dawn to decadence: 500 years of western cultural life. New York: HarperCollins, str. 218.
9.
Gola pozornost: Nyanaponika Thera. 1973. The heart of Buddhist meditation. York Beach, Maine: Samuel Weiser, str. 30.
10.
nepristranog i dobro upućenog promatrača: Smith, A. 1976. Raphael, D D., i Macfie, A. L., (Urednici) The theory of moral sentiments. New York: Oxford University Press, str. 112-113.
15.
»suštinskim postignućem volje«: James, W. 1983. The principles of psychology. Cambridge, Mass.: Harvard University Press, str. 1166. »u svijesti zadrži«: Ibid., str. 429. »najviše što zagovornik slobodne volje može ikada učiniti«: Ibid., str. 1177.
16.
»odlučivati i određivati kako će naši neprestano promjenjivi umovi«: Merzenich, M. M., i deCharms, R. 1996. Neural representations, experience, and change. Llinas, R., i Churchland, P. S. (urednici) The mind-brain continuum: Sensory processes. Cambridge, Mass.: MIT Press, str. 62-81.
17.
»korisnička iluzija«: Dennett, D. 1994. Guttenplan, S. A companion to the philosophy of mind. Oxford, U. K.: Blackwell,
str. 236-243. PRVO POGLAVLJE 19.
Alkmeon s Krotona: Burnet, J. 1920. Early Greek philosophy, treće izdanje. London: A. & C. Black. »mozak u čovjeku ima najveću moć«: Hippocrates, On the sacred disease. Prijevod: Kirk, G. S. i Raven, J. E. 1963. The presocratic philosophers: A critical history with a selection of texts. New York: Cambridge University Press, str. 442.
20.
stimulirao sićušne točke na površini: Penfield, W. i Perot, P. 1963. The brain's record od auditory and visual experience. Brain, 86, str. 595-697.
21.
»Riječ Um je zastarjela«: BogenJ. E. 1998. My developing understanding of Roger Wolcott Sperry's philosophy. Neuropsychology, 36 (10), str. 1089-1096. »razumjeti mozak«: Nichols, M J. I Newsome, W. T. 1999. The neurobiology of cognition. Nature, 402, str. C35-38.
23.
»osnovne značajke [materijalnog] svijeta opisale su fizika«: Searle, J. R. 2000. A philosopher unriddles the puzzle of consciousness. Cerebrum, 2, str. 44-54.
23-25. eksplanatorni jaz: Levine J. 1983. Materialism and qualia: The explanatory gap. Pacific Philosophical Quarterly, 6, str. 354-361. Zamislite neuroznanstvenika slijepog za boje: Jackson, J. 1982. Epiphenomenal qualia. Philosophical Quarterly, 3, str. 127-136. 25.
»Problem materijalizma«: McGinn, C. 1999. The mysterious flame: Conscious minds in a material world. New York: Basic Books, str. 28.
26.
jedna inačica kvantne teorije: Von Neumann, J. 1932. Mathematische Grundlagen der Quanten Mechanik. Prijevod na engleski: Beyer, R. T. 1953. Mathematical foundations of quantum mechanics. Princeton, N. J.: Princeton University Press.
29.
Descartes i La Mettrie: vidjeti raspravu o njihovu djelu u: Reck, A. J., 1972. Speculative philosophy: A study of its nature, types, and
uses. Albuquerque: University of New Mexico Press. 30.
Kao što Colin McGinn kaže: McGinn, 1999. str. 18-19.
31.
Steven Rose: Rose, S. 1998. Brains, mind and the world. Rose, S. (urednik) From Brains to consciousness: Essays on the new sciences of the mind. Princeton, N. J.: Princeton University Press, str. 12. »da se naše biće sastoji od dva temeljna elementa«: Sherrington, C. S. 1947. The integrative action of the nervous system, drugo izdanje. New Haven, Conn.: Yale University Press, str. xxiv. Eccles je 1986. godine pretpostavio: Eccles, J. C. 1986. Do mental events cause neural events analogously to the probability fields of quantum mechanics? Proceedings of the Royal Society of London. Series B. Biological Sciences, 227, str. 411428.
32.
Osini navedenih suprotstavljenih teorija: Edelman, G. M. i Tononi, G. A. 2000. Universe of consciousness: How matter becomes imagination. New York: Basic Books, str. 6. ili, kako ga je nazvao neurokirurg Joe Bogeu, »mentalistički materijalizam«: Bogen, 1998. »Mentalni procesi nisu ništa drugo doli moždani procesi«: Flanagan, O.1992. Consciousness reconsidered. Cambridge, Mass.: MIT Press; Dennett, D. C. 1991. Consciousness explained. Boston: Little, Brown.
33.
»um ne može djelovati na materijalni svijet«: Herrick, C. J. 1956. The evolution of human nature. Austin, Tex.: University of Texas Press, str. 281.
34.
kauzalnu djelotvornost uma: James, W. 1890. The automaton theory. The principles of psychology. Cambridge Mass: Harvard University Press, peto poglavlje. takve značajke nazivaju ispune: Gould, S. J. i Lewontin, R. C. 1979. The spandrels of San Marco and the Panglossian paradigm: a critique of the adaptationist programme. Proceedings of the Royal Society of London B, 205, str. 581-598.
34.
Emergentizam: Sperry, R. W. 1992. Turnabout on consciousness: A mentalist view. Journal of Mind and Behaviour, 13, str. 259-280.
35-36. Kao što je 1970. godine rekao: Sperry, R. W. 1970. Perception in
the absence of neocortical commissures. Research Publications Association for Research in Nervous and Mental Disease, 48, str. 123- 138. 35.
Agnostičkifizikalizam: Bogen, 1998.
37-38. Procesna filozofija: koristan pregled pronaći ćete u Reck, A. J. 1972. Korisna knjiga o Whiteheadovom iznimno apstraktnom filozofskom sustavu jest Sherburn, D. W. (urednik) 1981. A key to Whitehead's process and reality. Chicago: University of Chicago Press. Dualistički interakcionizam: Poper, K. R. i Eccles, J. C. 1977. The self and its brain: An argument for interactionism. New York: Springer International. 38.
australski filozof David Chalmers: Chalmers, D. J. 1996. The conscious mind: In search of a fundamental theory. New York: Oxford University Press. »započeo kao materijalist«: Kuhn, R. L. 2000. Closer to the truth. New York: McGraw-Hill, str. 21.
39.
»Da bismo doista premostili jaz«: Ibid.
40.
»Kad sam osjetio istinsko zanimanje«: Searle, 2000. Crick: Crick, F. J. 1994. The astonishing hypothesis: The scientific search for the soul. New York: Scribner's. Edehnan: Edelman i Tononi, 2000.
41.
»redukcionističkih neurobioloških objašnjenja«: Singer, W. 1998. Consciousness from a neurobiological perspective. Rose (urednik), 1998, str. 229. »nejasnom odnosu s umom«: Rose, 1998.
44.
»tek brbljavi robot«: Doty, R. W. 1998. The five mysteries of the mind, and their consequences. Neuropsychologia, 36, str. 10691076.
DRUGO POGLAVLJE 46.
opsesivno-kompulzivni poremećaj (OCD): Dva standardna opća
priručnika o opsesivno-kompulzivnom poremećaju jesu: Jenike, M. A., Baer, L. i Minichiello, W. E. (urednici) 1998. Obsessivecompulsive disorders: Practical management, treće izdanje. St. Louis: Mosby, Koran, L. M. 1999. Obsessivecompulsive and related disorders in adults: A comprehensive clinical guide. New York: Cambridge University Press. 48-49. izlaganja i prevencije reakcije: Foa, E. B. i Wilson, R. 2001. Stop obsessing! How to overcome your obsessions and compulsions, prerađeno izdanje. New York: Bantam Doubleday Dell; Meyer V, Levy, R. i Schnurer, A. 1974.The behavioral treatment of obsessive-compulsive disorders: Beech, H. R. (urednik) Obssesional states. London: Methuen, str. 233-256. 50.
otprilike 25 posto pacijenata: Baer, L. i Minichiello, W. E. 1998. Behavioral treatment for obsessive-compulsive disorder. Jenike, Baer i Minichiello, 1998, str. 337-367.
51.
Kognitivna terapija - oblik strukturirane introspekcije - vet je bila u širokoj primjeni: Beck, A. T., Rush, A. }., Shaw, B. F. i Emery, G. 1979. Cognitive therapy of depression: New York: Guilford Press.
52.
proučavali smo depresiju: Baxter, L. R., Jr., Phelps, M. E., Mazziotta, J. C., Schwartz, J. M., et al. 1985. Cerebral metabolic rates for glucose in mood disorders: Studies with positron emission tomography and fluorodeoxyglucose F 18. Archives of General Psychiatry, 42, str. 441-447. analizi nalaza PET-skeniranja: Baxter, L. R., Jr., Schwartz, J. M., Mazziotta, J. C, et al, 1988. Cerebral glucose metabolic rates in nondepressed patients with obsessive-compulsive disorder. American Journal of Psychiatry, 145, str. 1560-1563; Baxter, L. R., Jr., Phelps, M. E., Mazziotta, J. C, Guze, B. H., Schwartz, J. M. i Selin, C. E. 1987. Local cerebral glucose metabolic rates in obsessive-compulsive disorder: A comparison with rates in unipolar depression and in normal controls. Archives of General Psychiatry, 44, str. 211-218. prednje cingularne vijuge: Swedo, S. E., Schapiro, M. B., Grady, C. L., et al. 1989. Cerebral glucose metabolism in childhood-onset obsessive-compulsive disorder. Archives of General Psychiatry, 46, str. 518-523.
53.
pojačani metabolizam u orbitofrontalnom korteksu: Rauch, S. L. i Baxter, L. R. 1998. Neuroimaging in obsessive-compulsive disorder and related disorders. Jenike, Baer i Minichiello, 1998, str. 189-317. bihevioralnog psihologa E. T. Rollsa na Sveučilištu Oxford: Thorpe, S. J., Rolls, E. T. I Maddison, S. 1983. The orbitofrontal cortex: Neuronal activity in the behaving monkey. Experimental Brain Research, 4, str. 93-115.
54.
Doima se da orbitofrontalni korteks, funkcionira kao detektor pogreške: pregledi najnovijih radova na ovu temu nalaze se u: Rolls, E. T. 2000. The orbitofrontal cortex and reward. Cerebral cortex, 10, str. 284-294; O'Doherty, J., Kringelbach, M. L., Rolls, E. T, et al. 2001. Abstract reward and punishment representations in the human orbitofrontal cortex. Nature Neuroscience, 4, str. 95-102; Rogers, R. D., Owen, A. M., Middleton, H. C, et al. 1999. Choosing between small, likely rewards and large, unlikely rewards activates inferior and orbital prefrontal cortex. Journal of Neuroscience, 15, str. 9029-9038.
55.
dobrovoljce da... odigraju određenu kockarsku igru: Bechara, A., Damasio, H., Tranel, D. I Damasio, A. R. 1997. Deciding advantageously before knowing the advantageous strategy. Science, 275, str. 1293-1295. Bechara, A., Damasio, H., Damasio, A. R. i Lee, G. P. 1999. Different contributions of the human amygdala and ventromedial prefrontal cortex to decision-making. Journal of Neuroscience, 19, str. 5473-5481.
57.
komunikacijski Razumljiv
obrazac
koji povezuje
strijatuni i korteks:
pregled ove teme pronaći ćete u: Schwartz, J. M. 1998. Neuroanatomical aspects of cognitive-behavioral therapy response in obsessive-compulsive disorder: An evolving perspective on brain and behavior. British journal of Psychiatry, 173, Supplement 35, str. 39-15; Schwartz, J. M. 1997. Obsessive-compulsive disorder. Science & Medicine, 4(2), str. 14-23. 57.
nazivaju se matrisomi: Eblen, F. i Graybiel, A. M. 1995. Highly
restricted origin of prefrontal cortical inputs to striosomes in the macaque monkey. Journal of Neuroscience, 15, str. 5999-6013. neuronski mozaik razuma i strasti: Graybiel, A. M. i Rauch, S. L. 2000. Toward a neurobiology of obsessive-compulsive disorder. Neuron, 28, str. 343-347; Graybiel, A. M. i Canales, J. J. 2001. The neurobiology of repetitive behaviors: Clues to the neurobiology of Tourette syndrome. Advances in Neurology, 85, str. 123-131. tonički aktivni neuroni (TAN): Aosaki, T, Kimura, M. i Graybiel, A. M. 1995. Temporal and spatial characteristics of tonically active neurons of the primate's striatum, journal of Neurophysiology, 73, str. 1234-1252. 59.
služiti kao svojevrstan mehanizam skretnice i preusmjerivati tok informacija: Graybiel, A. M. 1998. The basal ganglia and chunking of action repertoires. Neurobiology of Learning and Memory, 70, str. 119-136. ulogu u razvoju navika: Jog, M. S., Kubota, Y., Connolly, C. I., Hillegaart, V. i Graybiel, A. M. 1999. Building neural representations of habits. Science, 26, str. 1745-1749. usmjereno mijenjati reakcijske mogućnosti tonički aktivnih neurona: Schwartz, J. M. 1999. A role for volition and attention in the generation of new brain circuitry: Toward a neurobiology of mental force. Libet, B., Freeman, A. i Sutherland, K. (urednici) The volitional brain: Towards a neuroscience of free will. Thorverton, U. K.: Imprint Academic.
60.
dva izlazna puta strijatuma: izravnom i neizravnom: Baxter, L. R., Jr., Clark, E. C, Iqbal, M. i Ackermann, R. F. 2001. Corticalsubcortical systems in the mediation of obsessive-compulsive disorder: Modeling the brain's mediation of a classic »neurosis«. Lichter, D. G. i Cummings, J. L. (urednici) Frontal-subcortical circuits in psychiatric and neurological disorders. New York: Guilford Press, str. 207-230. »krugom zabrinutosti«: Baxter, L. R., Jr. Schwartz, J. M., et al. 1992. Caudate glucose metabolic rate changes with both drug and behavior therapy for obsessive-compulsive disorder. Archives of
General Psychiatry, 49, str. 681-689. 61.
»struje misli i motivacije«: Graybiel i Rauch, 2000. što sam nazvao »moždanim zaparom«: Schwartz, J. M. i Beyette, B. 1997. Brain lock: Free yourself from obsessive-compulsive behavior. New York: HarperCollins.
62.
prednja cingularna vijuga: Bush, G, Luu, P. i Posner, M. I. 2000. Cognitive and emotional influences in anterior cingulate cortex. Trends in Cognitive Sciences, 4, str. 215-222. Istraživači iz Opće bolnice Massachusettsa: Breiter, H. C, Rauch, S. L., et al. 1996. Functional magnetic imaging of symptom provocation in obsessive-compulsive disorder. Archives of General Psychiatry, 53, str. 595-606; Rauch, S. L., Jenike, M. A. et al. 1994. Regional cerebral blood flow measured during symptom provocation in obsessive-compulsive disorder using oxygen 15-labeled carbon dioxide and positron emission tomography. Archives of General Psychiatry, 51, str. 62-70. 65. Nyanaponika Thera: Nyanaponika Thera, 1973.
75.
Ludwiga von Misesa, koji je... definirao: Von Mises, L. 1962. The ultimate foundation of economic science: An essay on method. Kansas City, Kans.: Sheed Andrews i McMeel.
77.
znatno slabiju metaboličku aktivnost: Schwartz, J. M., Stoesel, P. W., Baxter, L. R., Jr., et al. 1996. Systematic changes in cerebral glucose metabolic rate after succesful behavior modification treatment of obsessive-compulsive disorder. Archives of General psychiatry, 53, str. 109-113.
80.
Benazon s Državnog sveučilišta Wayne: Benazon, N. R., Ager, J. I Rosenberg, D. R. 2002. Cognitive behavior therapy in treatmentnaive children and adolescents with obsessive-compulsive disorder: An open trial. Behavior Research and Therapy, 40, str. 529-539.
81.
William James postavio je to pitanje: Meyers, G. E. (urednik) 1992. Psychology: Briefer course. William James Writings 1878- 1899. New York: Library of America, str. 417.
TREĆE POGLAVLJE
87.
trajne posljedice na jezične funkcije: Ratey, J. J. 2000. A user's guide to the brain. New York: Pantheon, str. 270.
88.
obrađivanja vizualnih informacija: Eliot, Lise. 1999. What's going on in there? How the brain and mind develop in the first five years of life. New York: Bantam, str. 250.
89.
u svojem su pionirskom pokusu: Von Melchner, L. Pallas, S. L., Sur, M. 2000. Visual behaviour mediated by retinal projections directed to the auditory pathway. Nature, 404, str. 871-875.
90.
»Te životinje 'vide'«: Merzenich, M. 2000. Seeing in the sound zone. Nature, 404, str. 820-821.
94.
kao uzroka Kempermann,
bihevioralnih
poboljšanja:
Van
Praag,
H.,
G. i Gage, F. H. 2000. Neural consequences of environmental enrichment. Nature Reviews Neuroscience, 1, str. 191-198. jačalo je njihove sinaptičke veze: Robertson, I. H. i Murre, J. M. J. 1999. Rehabilitation of brain damage: Brain plasticity and principles of guided recovery. Psychological Bulletin, 125, str. 544-575. 97.
u prosjeku ostvaruje 2500 specijaliziranih veza ili sinapsi: Gopnik, A., Meltzoff, A. N. i Kuhl, P. K. 1999. The scientist in the crib: Minds, brains and how children learn. New York: William Morrow, str. 186. 100 bilijuna - sinapsi: Ibid., str. 181.
101.
Otprilike polovica neurona stvorenih u fetalnom mozgu odumire prije no što se dijete rodi: Ratey, 2000, str. 26. 1,8 milijuna sinapsi u sekundi: Eliot, 1999, str. 27. svakodnevno nestane otprilike 20 milijardi sinapsi: Ibid., str. 32.
103.
Doslovce nisu čuli nikakvu razliku: Gopnik, Meltzoff i Kuhl, 1999, str. 103. do dvanaestog su mjeseca izgubila tu sposobnost: Ibid., str. 107. malokad nauče govorili strani jezik poput izvornih govornika: Ibid., str. 192. svakoga dana ostvari milijune takvih veza: Ibid., str. 1.
104.
divljinama New Yorka: Ibid., str. 182.
105.
stvori se svih 100 milijuna neurona primarnog vidnog korteksa: Eliot, 1999, str. 204.
10 milijardi dnevno: Ibid. Did je pet puta oštriji: Maurer, D., Lewis, T. L., Brent, H. P. i Levin, A. V. 1999. Rapid improvement in the acuity of infants after visual input. Science, 286, str. 108-109. vidi jednako dobro kao i normalna odrasla osoba: Sireteanu, R. 1999. Switching on the infant brain. Science, 286, str. 58-59. 106.
»uklanjaju pogreške pri adresiranju«: Shatz, C. J. 1992. The developing brain. Scientific American, 267, str. 62-67.
107-108. pogađa otprilike jedno na 10.000 djece: Sireteanu, 1999, str. 60. mozak nikada ne razvija sposobnost normalnog vida: Ibid., str. 59. 108.
»vidni impulsi bili usredotočeni na mrežnicu«: Maurer, 1999, str. 108. normalnog jezičnog razvoja: Sireteanu, 1999, str. 61.
110-111. na čelu s Elizabeth Soivell: Sowell, E. R., Thompson, P. M., Holmes, C. J., Jernigan, T. L, Toga, A. W. 1999. In vivo evidence for post-adolescent brain maturation in frontal and striatal regions. Nature Neuroscience, 2, str. 859-861. 111.
povečava u jedanaestoj i dvanaestoj godini: Giedd, J. N., Blumenthal,J., Jeffries, N. O., Castellanos, F. X., Liu, H., Zijdenbos, A., Paus, T, Evans, A. C, Rapoport, J. L. 1999. Brain development during childhood and adolescence: a longitudinal MRI study. Nature Neuroscience, 2, str. 861-863.
112.
»U odraslim centrima«: Lowenstein, D. H. i Parent, J. M. 1999. Brian, heal thyself. Science, 283, str. 1126-1127. »i dalje nas uvjeravaju«: Ibid., str. 1126.
ČETVRTO POGLAVLJE 115.
Kao student na Državnom sveučilištu Ohija: Guillermo, K. S. 1983. Monkey business: The disturbing case that launched the animal rights movement. Washington, D. C.: National Press Books, str. 32.
117.
kupljene u prodavaonici igračaka: Guillermo, 1983, str. 25.
117. saga o majmunima iz Silver Springa: odličan i sažet pregled slučaja pronaći ćete u: Fraser, Caroline. 1993. The raid at Silver Spring.
The Nezv Yorker, 69, str. 66. 118.
Sherrington je 1895. godine: pretisnuto u Denny-Brown, D. (urednik) 1940. Selected writings of Sir Charles Sherrington. New York: Harper & Bros., str. 115-119.
119.
U osvrtu na rezultate ostvarene 1895. godine: Sherrington, C. S. 1931. Hughlings Jackson Lecture. Brain, 54, str. 1-28.
120.
1947. godine: Ibid., str. xxi-xxiii.
121.
»Negativno potkrjepljivanje«: Skinner, B. F. 1974. About Behaviorism. New York: Alfred A. Knopf, str. 47. elektrošok u trajanju do 3,5 sekunde: Taub, E. 1980. Somatosensory deafferentiation research with monkeys: Implications for rehabilitation medicine. Ince, L. P. (urednik) Behavioral psychology in rehabilitation medicine. Baltimore: Williams & Wilkins, str. 2.
121.
»trajati prilično dugo, ako bude potrebno«: Ibid., str. 2.
123.
»majmun naposljetku upotrijebi«: Taub, E. 1977. Movement in nonhuman primates deprived of somatosensory feedback. Exercise and Sports Sciences Reviews, 4, str. 335-374.
123.
»izuzev najpreciznijih«: Ibid., str. 368.
125.
»potencijalno upotrebljiv«: Ibid., str. 342.
125-126. »najvećih teškoća pri izvođenju pokusa deaferencijacije na majmunima«: Ibid., str. 343 umrlo je šest od jedanaest fetusa: Ibid., str. 359. 129-130. »nisu neizbježne posljedice deaferencijacije«: Guillermo, 1983, str. 133. 131.
»ostaviti te majmune na miru?«: Kilpatrick, J. 1986. Jailed in Poolesville. The Washington Post, 12. svibnja, A15.
132.
petnaest preživjelih majmuna: Dajer, T. 1992. Monkeying with the brain. Discoverer, 13, str. 70.
133.
»prošli pakao«: Ibid. u dobi od tri ili četiri godine: Pons, T P., Garraghty, P. E., Ommaya, A. K., Kaas, J. H., Taub, E. i Mishkin, M. 1991. Massive
cortical reorganization after sensory deafferentiation in adult macaques. Science, 252, str. 1857-1860. 134.
jedan do dva milimetra: Ibid.
134-135. Paul je prestao jesti: Goldstein, A. A. 1990. Silver Spring monkey undergoes final experiment. The Washington Post, 22. siječnja, E3. odbacio njegov savjet: Dajer, 1992. 135.
zabranu obavljanja pokusa na sedam preživjelih majmuna: Barnard, N. D. 1990. Animal experimentation: The case of the Silver Spring Monkeys. The Washington Post, 25. veljače, B3.
136-137. »usmrćen iz humanih razloga«: Sullivan, L. W. 1990. Free for all: Morality and the monkeys. The Washington Post, 17. ožujka, A27. odbijen 12. travnja 1991. godine: Okie, S. S. i Jennings, V. 1991. Rescued animals killed: Animal rights group defends euthanasia. The Washington Post, 13. travnja, Al. više se nije probudio: Ibid. 137.
»povoljne okolnosti za proučavanje majmuna iz Silver Springa«: Suplee, C. 1991. Brain's ability to rewire after injury is extensive; »Silver Spring monkeys« used in research. The Washington Post. 18. lipnja, A3.
PETO POGLAVLJE 140.
»drugačiji i zaseban entitet«: Penfield, W. 1975. The mystery of the mind. Princeton, N. J.: Princeton University Press, str. 55, 62. poglavlju o navikama: James, 1983, str. 110.
141.
T Graham Brown i Cliarles Sherrington... 1912. godine: Graham Brown, T. i Sherrington, C. S. 1912. On the instability of a cortical point. Proceedings of Royal Science Society of London, 85B, str. 250-277. S. Ivory Franz usporedio je mape pokreta: Franz, S. I. 1915. Variations in distribution of the motor centers. Psychological Review, Monograph Supplement 19, str. 80-162. Sherrington je... opisao »ekscitabilni korteks«: Leyton, A. F. S. i Sherrington, C. S. 1917. Observations on the excitable cortex of the chimpanzee, orang-utan and gorilla. Quarterly journal of
Experimental Physiology, 1, str. 135-222. 142.
Karl Lashley, nekadašnji Franzov kolega: Lashley, K. S. 1923. Temporal variation in the function of the gyrus precentralis in primates. American Journal of Physiology 65, str. 585-602. »plastičnosti živčane funkcije«: Lashley, K. S. 1926. Studies of the cerebral function of learning, journal of Comparative Neurology 4, str. 1-58. iskustvo neprestano oblikuje: Merzenich, M. M. i Jenkins, W. M. 1993. Cortical representations of learned behaviors. Andersen, P. et al. (urednici) Memory concepts. New York: Elsevier, str. 437-454. Donald Hebb svoju teoriju sinaptičke plastičnosti utemeljene na istodobnom aktiviranju: Hebb, D. O. 1949. The organization of behavior: A neuropsychological theory. New York: John Wiley.
143.
Glasoviti španjolski neuroanatom Ramon y Cajal: DeFelipe, J. i Jones, E. G. (urednici). 1988. Ramon y Cajal Santiago: Cajal on the cerebral cortex: An annotated translation of the complete writings. New York: Oxford University Press, 1988. »korteks šapa«: Kalaska, J. i Pomeranz, B. 1979. Chronic paw denervation causes an age-dependent appearance of novel responses from forearm in »paw cortex« of kittens and adult cats. journal of Neurophysiology, 42, str. 618-633.
144.
rakunu amputirao peti (mali) prst: Rasmusson, D. D. 1982. Reorganization of racoon somatosensory cortex following removal of the fifth digit, journal of Comparative Neurology, 10, str. 313326. somatosenzomu reorganizaciju u korteksima rakuna: Kelahan, A. M. i Doetsch, G. S. 1984. Time-dependent changes in the functional organization of somatosensory cortex following digit amputation in adult racoons. Somatosensory Research, 2, str. 4981. dalekovidnu pretpostavku Patricka Walla: Wall, P. D. 1977. The presence of ineffective synapses and the circumstances which unmask them. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B: Biological Sciences, 26, str. 361-372.
147.
petnaest su puta gušći od, primjerice, neurona potkoljenice: Haseltine, E., 2000. How your brain sees you. Discoverer, rujan, str. 104.
149.
jadan je mozak bio zbunjen: Paul, R. L., Goodman, H. i Merzenich, M. 1972. Alterations in mechanoreceptor input to Brodmann's areas 1 and 3 of the postcentral hand area of Macaca mulatta after nerve section and regeneration. Brain Research, 14, str. 1-19.
151.
između osam i četrnaest kvadratnih milimetara: Merzenich, M. M. i Jenkins, W. M. 1993. Reorganization of cortical skin representations of the hand following alterations of skin inputs induced by nerve injury, skin islands transfers, and experience, journal of Hand Therapy, 6, str. 89-104.
152.
prekretnica neurozuanosti: Ibid.
152.
impulsi iz radijalnog i ulnarnog živca: Merzenich, M. M., Kaas, J. H., Wall, J. T. et al. Progression of change following median nerve section in the cortical representation of the hand areas 3b and 1 in adult owl and squirrel monkeys. Neuroscience, 10, str. 639-665. »potpun topografski prikaz«: Merzenich i jenkins, 1993, str. 92. »potpuno suprotni stajalištu da se osjetilni sustavi«: Merzenich, Kaas i Wall, 1983, str. 662. »Hubelov i Wieselov rad dokazao je upravo suprotno«: Hubel, D. H. i Wiesel, T. N. 1970. The period of susceptibility to the physiological effects of unilateral eye closure in kittens. Journal of Physiology, 206, str. 419-436; Hubel, D. H„ VViesel, T. N. i LeVay, S. 1977. Plasticity of ocular dominance columns in monkey striate cortex. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B. Biological Sciences, 197 (26), str. 377-409.
155.
Reprezentacija šake: Merzenich, M. M, Nelson, R. J., Kaas, J. H. et al. 1987. Variability in hand surface representations in areas 3b and 1 in adult owl and squirrel monkeys. Journal of Comparative Neurology, 258, str. 281-296. »razlika u načinu uporabe ruku«: Merzenich, Nelson i Kaas, 1987, str. 281.
154.
Noćnim majmunima amputirali su po jedan prst: Merzenich, M. M., Nelson, R.J., Stryker, M. P. et al. 1984. Somatosensory cortical map changes following digit amputation in adult monkeys, journal of Comparative Neurology, 224, str. 591-605.
156-157.
neprekinutu, zajedničku reprezentaciju: Clark, S. A., Allard,
T., Jenkins, W. M. i Merzenich, M. M. 1998. Receptive fields in the body-surface map in adult cortex defined by temporally correlated inputs. Nature, 332, str. 444-445; Allard, T., Clark, S. A., Jenkins, W. M. i Merzenich, M. M., 1991. reorganization of somatosensory area 3b representations in adult owl monkeys after digital syndactyly, Journal of Neurophysiology, 66, str. 1048- 1058. kad su prsti razdvojeni: Mogilner, A., Grossman, J. A., Ribary, U. Et al. 1993. Somatosensory cortical plasticity in adult humans revealed by magnetoencephalography. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 90, str. 3593-3597. 157.
Doimalo se da je vidni korteks odrasloga mozga jednako sposoban za reorganizaciju: Kaas, J. H., Krubitzer, L. A., Chino, Y. M. et al. 1990. Reorganization of retinotopic cortical maps in adult mammals after lesions of the retina. Science, 248, str. 229-231. četiri majmuna iz Silver Springa: Pons, Garraghty et al., 1991.
158.
»novom smjeru istraživanja«: Ramachandran, V. S., Blakeslee, S. 1998. Phantoms in the brain: Probing the mysteries of the human mind. New York: William Morrow; Ramachandran, V. S. i RogersRamachandran, D., 2000. Phantom Limbs and neural plasticity. Archives of Neurology, 57, str. 317-320. pojam fantomskog uda: Herman, J. 1998. Phantom limb: From medical knowledge to folk wisdom and back. Annals of Internal Medicine, 128, str. 76-78.
159.
osjećati izgubljeni ud: Ramachandran i Blakeslee, 1998; Ramachandran, V. S., Stewart, M. i Rogers-Ramachandran, D. 1992. Perceptual correlates of massive cortical reorganization. Neuroreport, 3, str. 583-586; Ramachandran, V. S. 1993. Behavioral and mangetoencephalographic correlates of plasticity in the adult human brain. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 90, str. 10413-10420.
160.
zauzeti živci iz genitalija: Robertson, I. H. 1999. Mind sculpture: Unlocking your brain's untapped potential. London: Bantam Press, str. 54. Odličan pregled kliničkih aspekata plastičnosti pronaći čete u: Robertson i Murre, 1999, i Robertson, I. H. 1999. Setting goals for cognitive rehabilitation. Current Opinion and Neurology, 12,
str. 703-708. 161.
udvostručiti do 2050. godine: Taub, E., Uswatte, G. i Pidikiti, R. 1999. Constraint-induced movement therapy: a new family of techniques with broad application to physical rehabilitation - a clinical review. Journal of Rehabilitation Research and Development. 36. str. 237-251.
162.
brzine i snage pokreta: Ibid.
163.
»neuroloških ozljeda, uključujući moždani udar«: Taub, E., Miller, N. E., Novack, T. A. et al. 1993. Technique to improve chronic motor deficit after stroke. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 74, str. 347-354. U samo dva tjedna: Robertson, I. H. i Murre, J. M. J. 1999. Rehabilitation of brain damage: Brain plasticity and principles of guided recovery. Psychological Bulletin, 125, str. 544-575. 165. poboljšanje na standardnim testovima motoričke sposobnosti: Kunkel, A., Kopp, B., Muller, G. et al. 1999. Constraint-induced movement therapy for motor recovery in chronic stroke patients. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 80, str. 624-628.
165.
pacijente kojima je uslijed moždanog udara oduzeta noga: Taub, Uswatte i Pidikiti, 1999. promjena u mozgovima šest pacijenata s kroničnim posljedicama moždanog udara: Liepert, ]., Miltner, W. H., Bauder, H. et al. 1998. Motor cortex plasticity during constraint-induced movement therapy in stroke patients. Neuroscience Letters, 250, str. 5-8.
166.
promjene u električnoj aktivnosti mozga: Kopp, B., Kunkel, A., Muhlnickel, W. et al. 1999. Plasticity in the motor system related to therapy-induced improvement of movement after stroke. Neuroreport, 10, str. 807-810. »izazvalo je širenje«: Taub, Uswatte i Pidikiti, 1999. 169. znatno oštetio Wernickeovo područje: Weiller, C, Isensee, C, Rijntjes, M. et al. 1995. Recovery from Wernicke's aphasia: A positron emission tomographic study. Annals of Neurology, 37, str. 723-732. praćen kortikalnom reorganizacijom: Liepert, }., Bauder, H., Wolfgang, H. R. et al. 2000. Treatment-induced cortical reorganization after stroke in humans. Stroke, 6, str. 1210-1216. Do
sličnog je otkrića: Buckner, R. L., Corbetta, M., Schatz, J. et al. 1996. Preserved speech abilities and compensation following prefrontal damage. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 93, str. 1249-1253. 170.
zadataka preciznog taktilnog razlikovanja aktiviraju vidni korteks: Sadato, N., Pascual-Leone, A., Grafman, J. et al. 1996. Activation of the primary visual cortex by Braille reading in blind subjects. Nature, 380, str. 526-528. iznimno razvijen osjet dodira kod osoba slijepih od rođenja: Cohen, L. G., Čelnik, P., Pascual-Leone, A. et al. 1997. Functional relevance of cross-modal plasticity in blind humans. Nature, 389, str. 180-183; Musso, M., Weiller, C, Kiebel, S. et al. 1999. Training-induced brain plasticity in aphasia. Brain, 122, str. 17811790.
172.
za dobro milijuna žrtava moždanog udara: Taub, E. i Morris, D. M. 2001. Constraint-induced movement therapy to enhance recovery after stroke. Current Atherosclerosis Reports, 3, str. 279-286.
ŠESTO POGLAVLJE 175-176. puta prema kortikalnoj reorganizaciji, potpuno suprotnoj: Elbert, T, Candia, V. Altenmuller, E. et al. 1998. Alteration of digital representation in somatosensory cortex in focal hand dystonia. Neuroreport, 9, str. 3571-3575; Byl, N. N., McKenzie, A. & Nagarajan, S. S. 2000. Differences in somatosensory hand organization in a healthy flutist and a flutist with a focal hand dystonia: A case report, journal of Hand Therapy, 13, str. 302-309; Pujol, J., Roset-Llobet, J., Rosines-Cubells, D. et al, 2000. kortikalnom reorganizacijom uvjetovanom uporabom: Jenkins, W. M, Merzenich, M. M., Ochs, M. T. et al. 1990. Functional reorganization of primary somatosensory cortex in adult owl monkeys after behaviorally controlled tactile stimulation, journal of Neurophysiology, 63, str. 82-104; Nudo, R. J., Jenkins, W. M., Merzenich, M. M. et al. 1992. Neurophysiological correlates of hand preference in primary motor cortex of adult squirrel monkeys. journal of Neuroscience, 12, str. 2918-2947.
177.
proučavanje utjecaja razvijanja motoričkih vještina: Nudo, R. J., Milliken, G. W., Jenkins, W. M., Merzenich, M. M. 1996. Usedependent alterations of movement representations in primary motor cortex of adult squirrel monkeys, journal of Neuroscience,16, str. 785-807.
179.
»kortikalni doprinos stjecanju nove vještine«: Merzenich, M., Wright, B., Jenkins, W. et al. 1996. Cortical plasticity underlaying perceptual, motor, and cognitive skill development: Implications for neurorehabilitation. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, 61, str. 1-8. istraživači načinili mala oštećenja u mozgovima majmuna: Xerri, C, Merzenich, M. M., Peterson, B. E. & Jenkins, W. 1998. Plasticity of primary somatosensory cortex paralleling sensorimotor skill recovery from stroke in adult monkeys. Journal of Neurophysiology, 79, str. 2119-2148.
180.
»ponovnim pojavljivanjem reprezentacija funkcija«: Merzenich, Wright i Jenkins, 1996, str. 2. »pokusom vrtećeg diska«: Jenkins, Merzenich i Ochs, 1990.
181.
istraživanje pomoću treperave vibracije: Recanzone, G. H., Jenkins, W. M., Hradek, G. T. i Merzenich, M. M. 1992. Progressive improvement in discriminative abilities in adult owl monkeys performing a tactile frequency discrimination task. Journal of Neurophysiology, 67, str. 1015-1030.
182.
»Kortikalne reprezentacije uvježbane ruke«: Recanzone, G. H., Merzenich, M. M., Jenkins, W. M. et al. 1992. Topographic reorganization of the hand representation in cortical area 3b of owl monkeys trained in a frequency-discrimination task. Journal of Neurophysiology, 67, str. 1031-1056. samo ako su majmuni pozorno opažali: Merzenich, M., Byl, N., Wang, X. I Jenkins, W. 1996. Representational plasticity underlying learning: Contributions to the origins and expressions of neurobehavioral disabilities. Ono, T. et al. (urednici) Perception, memory, and emotion: Frontiers in neuroscience. Oxford, U. K. i Tarrytown, N. Y: Pergamon, str. 45-61; Merzenich & deCharms, 1996.
182.
razabirati male razlike u frekvenciji zvukova: Recanzone, G. H., Schreiner, C. E. i Merzenich, M. M. 1993. Plasticity in the frequency representation of primary auditory cortex following discrimination training in adult owl monkeys.' Journal of Neuroscience, 13, str. 87-103. »idiosinkratićne značajke kortikalne reprezentacije«: Merzenich, M. M., Recanzone, G. K, Jenkins, W. M. i Grajski, K. A. 1990. Adaptive mechanisms in cortical networks underlying cortical contributions to learning and nondeclarative memory. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, 55, str. 873-887.
183.
petnaest vještih čitača Braillova pisma: Pascual-Leone, A. i Torres, F. 1993. Plasticity of the sensorimotor cortex representation of the reading finger in Braille readers. Brain, 116, Prvi dio, str. 39-52. amputacija rake dovodi do opsežne reorganizacije: Flor, H., Elbert, T., Knecht, S. et al. 1995. Phantom-limb pain as a perceptual correlate of cortical reorganization of the fingers of the left hand in string players. Science, 270, str. 305-307. 185. taktilnih podražaja prstiju mijenja mape površine šake: Wang, X., Merzenich, M. M., Sameshima, K. i Jenkins, W. M. 1995. Remodeling of hand representation in adult cortex determined by timing of tactile stimulation. Nature, 378, str. 71-75.
187.
samo su razmišljali o izvođenju te vježbe: Pascual-Leone, A., Dang, N., Cohen, L. G. et al. 1995. Modulation of muscle responses evoked by transcranial magnetic stimulation during the acquisition of new fine motor skills, journal of Neurophysiology, 74, str. 1037-1045.
188.
Merzenicheva je skupina već pretpostavila: Merzenich, Recanzone i Jenkins, 1990.
188.
kod dva noćna majmuna simulirali pisarski grč: Byl, N. N., Merzenich, M. M. i Jenkins, W. M. 1996. A primate genesis model of focal dystonia and repetitive strain injury. I. Learning-induced dedifferentiation of the representation of the hand in the primary somatosensory cortex in adult monkeys. Neurology, 47, str. 508520. remapirati vlastite somatosenzorne kortekse: Byl, N. N. i
McKenzie, A. 1000. Treatment effectiveness for patients with a history of repetitive hand use and focal hand dystonia: A planned, prospective follow-up study, journal of Hand Therapy, 13, str. 289301. 189.
85 do 98 posto poboljšanja finih motoričkih vještina: Byl, N. N., Nagarajan, S. i McKenzie, A. 2000. Effect of sensorimotor training on structure and function in three patients with focal hand dystonia. Society for Neuroscience Abstracts. profesionalne glazbenike sfokalnom distonijom šake: Candia, V., Elbert, T, Altenmuller, E. et al. 1999. Constraint-induced movement therapy for focal hand dystonia in musicians. Lancet, 353, str. 42.
190.
pri hodu sve više ograničavaju: Merzenich, Byl i Wang, 1996, str. 53. Tinitus, ili zujanje u ušima, karakterizira: Muhlnickel, W., Elbert, T., Taub, E. i Flor, H. 1998. Reorganization of auditory cortex in tinnitus. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,95, str. 10340-10343.
191.
korteksa mozga koja nakon uvježbavanja upravljaju pokretima lakta i ramena: Nudo, R. J., Wise, B. M., SiFuentes, F. i Milliken, G. W. 1996. Neural substrates for the effects of rehabilitative training on motor recovery after ischemic infarct. Science, 272, str. 1791- 1794. korteksa koje je, primjerice, registriralo dodire lijeve ruke: Pons, Garraghty i Ommaya, 1991. vidni korteks reprogramiran za primanje i obradu taktilnih signala: Sadato, N, Pascual-Leone, A., Grafman, J. et al. 1998. Neural networks for Braille reading by the blind. Brain, 121, str. 1213-1229. 192. »najvažnijih otkrića iz nedavne povijesti neuroznanosti«: Jones, E. G. 2000. Cortical and subcortical contributions to activity-dependent plasticity in primate somatosensory cortex. Annual Review of Neuroscience, 23, str. 137. »vježbe praćene slabom ili nikakvom pozornošću imaju ograničenu moć«: Merzenich i Jenkins, 1993, str. 102.
SEDMO POGLAVLJE 195.
disleksija koja, prema procjenama, pogađa 5 do 17 posto: Temple, E., Poldrack, R. A., Protopapas, A. et al. 2000. Disruption of the neural response to rapid acoustic stimuli in dyslexia: Evidence from functional MRI. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97, str. 13907-13912. obradom određenih izgovorenih zvukova - brzih: Tallal, P. 2000. The science of literacy: From the laboratory to the classroom. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97, str. 2402-2404; Poldrack, R. A., Temple, E., Protopapas, A., Nagarajan, S., Tallal, P., Merzenich, M. i GabrieLi, J. D. 2001. Relations between the neural bases of dynamic auditory processing and phonological processing: Evidence from fMri. journal of Cognitive Neuroscience, 13, str. 687-697.
195-196. izostanak dodjeljivanja neurona određenim fonemima: Temple, E., Poldrack, R. A., Salidis, J. et al. 2001. Disrupted neural responses to phonological and orthographic processing in dyslexic children: An fMRI study. Neuroreport, 12, str. 299-307. 196.
»mogućnost osmišljanja načina za poučavanje mozga pravilnoj obradi zvukova«: Tallal, P., Merzenich, M. M., Miller, S. i Jenkins, W. 1998. Language learning impairments: Integrating basic science, technology, and remediation. Experimental Brain Research, 123, str. 210-219.
198.
stvaranje vrpci modificiranoga govora: Nagarajan, S. S., Wang, X., Merzenich, M. M. et al. 1998. Speech modification algorithms used for training language learning-impaired children. Institute of Electrical and Electronics Engineers Transactions on Rehabilitation Engineering, 6, str. 257-268.
200.
timovi s Rutgersa i UCSF-a svoje su rezultate objavili u časopisu Science: Tallal, P., Miller, S. L., Bedi, G. et al. 1996. Language comprehension in language-learning impaired children improved with acoustically modified speech. Science, 271, str. 81- 84; Merzenich, M. M, Jenkins, W. M., Johnston, P. et al. 1996. Temporal processing deficits of language-learning impaired children ameliorated by training. Science, 271, str. 77-81.
203.
Merzenich, Tallalova i njihovi kolege udružili su se s Johnom
Gabrielijem: Temple, Poldrack i Protopapas, 1997. 204.
primijenjena usredotočena svjesnost neuronske krugove: Schwartz, 1998.
mogla
bi
promijeniti
204-205. ta bolest pogađa: Kadesjo, B. i Gillberg, C. 2000. Tourette's disorder: Epidemiology and comorbidity in primary school children. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 39, str. 548-555. biološku povezanost opsesivno-kompulzivnog poremećaja i Touretteovog sindroma: State, M. W., Pauls, D. L. i Leckman, J. F. 2001. Tourette's syndrome and related disorders. Child and Adolescent Psychiatric Clinics of North America, 10, str. 317-331. Karakteristični simptomi Touretteovog sindroma: Pojedinosti ćete pronaći u odličnom priručniku: Leckman, J. i Cohen, D. J. 1999. Tourette's syndrome: Tics, Obsessions, compulsions: Development, psychopathology and clinical care. New York: John Wiley & Sons. Doima se da te dvije bolesti dijele i zajedničku živčanu komponentu: Stern, E., Silbersweig, D. A., Chee, K. Y. et al. 2000. A functional neuroanatomy of tics in Tourette's syndrome. Archives of general Psychology, 57, str. 741-748. glavnu ulogu u prijelazu s jednog ponašanja na drugo: Leckman, J. F. i Riddle, M. A. 2000. Tourette's syndrome: When habit-forming systems form habits of their own? Neuron, 28, str. 349-354. zabilježen je 1825: Kushner, H. I. 2000. A cursing brain? The histories of Tourette syndrome. Cambridge, Mass.: Harvard University Press. 206.
Lijekovi u pravilu ublažuju tikove: Leckman i Cohen, 1999.
206.
Stoga nam ostaje bihevioralna terapija: Piacentini, J. i Chang, s. 2001. Behavioral treatments for Tourette syndrome and tic disorders: State of the art. Iz: Cohen, D. J., Jankovic, J. i Goetz, C. G. (urednici) Advances in neurology: Tourette syndrome, 85. Philadelphia: Lipincott Williams & Wilkins, str. 319-332.
208.
istraživanje utemeljeno na pretpostavci: Peterson, B. S., Skudlarski, P., Anderson, A. W. et al. 1998. A functional magnetic resonance imaging study of tic suppression in Tourette syndrome. Archives of General Psychiatry, 55, str. 326-333.
210.
Pacijente se poučava prepoznavati i svjesno imenovati porive na izražavanje tika: Piacentini i Chang, 2001, str. 328.
211.
»jednostavno kao događaje u umu«: Teasdale, J. D. 1999. Metacognition, mindfulness and the modification of mood disorders. Clinical Psychology and Psychotherapy, 6, str. 146-155. u naslovima svojih istraživačkih radova: Teasdale, J. D., Segal, Z. I Williams, J. M. G. 1995. How does cognitive therapy prevent depressive relapse, and why should attentional control (mindfulness) training help? Behavior Research & Therapy, 33, str. 25-39.
211-212. Teasdale je 2000. godine svoj pristup nazvao: Teasdale, J. D., Segal, Z. V, Williams, J. M. G. et al. 2000. Prevention of relapse/recurrence in major depression by mindfulness-based cognitive therapy, journal of Consulting & Clinical Psychology, 68, str. 615-623. da bi se recidivi mogli spriječiti i kognitivnom terapijom: Scott, J., Teasdale, J. D., Paykel, E. S. et al. 2000. Effects of cognitive therapy on psychological symptoms and social functioning in residual depression. British Journal of Psychiatry, 177, str. 440-446; Paykel, E. S. et al. 1999. Prevention of relapse in residual depression by cognitive therapy. Archives of General Psychiatry, 56, str. 829-835. Teasdale je smatrao i da zna zašto je tako: Teasdale, J. D. 1999. Emotional processing, three modes of mind and the prevention of relapse in depression. Beliavior Research & Therapy, 37 Supplement 1, str. 53-77. 216.
interpersonalna terapija: Brody, A., Saxena, S., Stoessal, P. et al. 2001. Regional brain metabolic changes in patients with major depression treated with either paroxetine or interpersonal therapy. Archives of General Psychiatry, 58, str. 631-640. kako bi vještina snalaženja u prostoru mogla promijeniti mozak: Maguire, E. A., Gadian, D. G., Johnsrude, I. S., Good, C. D., Ashburner, J., Frackowiak, R. S. J. i Frith, C. 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, str. 4398-4403.
218.
istražuju stanične i molekularne mehanizme: Van Praag, Kempermann i Gage, 2000.
stvaranje novih neurona: Kempermann, G. i Gage, F. H. 1999. New nerve cells for the adult brain. Scientific American, 280, str. 48-53. nastanak i održavanje novih neurona: Kempermann, G., Kuhn, H. G. i Gage, F. H. 1997. More hippocampal neurons in adult mice living in an enriched environment. Nature, 386, str. 493-495. u izravnoj vezi s učenjem: Gould, E., Beylin, A., Tanapat, P., Reeves, A. i Shors, T. J. 1999. Learning enhances adult neurogenesis in the hippocampal formation. Nature Neuroscience, 2, str. 260-265. 218.
vježbanja na kotaču: van Praag, H., Christie, B. R., Sejnowski, T. J. i Gage, F. H. 1999. Running enhances neurogenesis, learning, and long-term potentiation in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 96, str. 13427- 13431; van Praag, H., Kempermann, G. i gage, F. H. 1999. Running increases cell proliferation and neurogenesis in the adult mouse dentate gyrus. Nature Neuroscience 2, str. 266-270. da se neurogeneza događa u hipokampusu odraslog čovjeka: Eriksson, P. S., Perfilieva, E., Bjork-Eriksson, T. et al. 1998. Neurogenesis in the adult human hippocampus. Nature Medicine, 4, str. 1313- 1317.
220.
»Na znanosti budučnosti ostaje da«: Cajal, S. R. i Mays, R. T. 1959. Degeneration and regeneration of the nervous system. New York: Hafner, str. 750.
OSMO POGLAVLJE 221.
»istinska filozofija«: Born, M. 1968. My life and my views. New York: Scribner. »za predmet«: Heisenberg, W. 1958. The representation of nature in contemporary physics. Daedalus, 87, str. 95-108. svoje druge knjige: Schwartz, J. M., Gotlieb, D. i Buckley, P. 1998. A return to innocence. New York: Regan Books/HarperColins.
222.
objavljenoj godinu prije: Chalmers, D. 1996. The conscious mind: In search of a fundamental theory. New York: Oxford University Press.
224.
sudac na australskom Vrhovnom sudu: Hodgson, D. 1991. The mind matters: Consciousness and choice in a quantum world. New York: Oxford University Press.
224-225. kupio Stappovu knjigu iz 1993. godine: Stapp, H. 1993. Mind, matter and quantum mechanics. New York: Springer-Verlag. »nisu uvjerljivi«: James, 1983, str. 1177. »osječaj nastojanja«: Ibid., str. 1142. 225.
»mozak pod utjecajem mogućnosti«: Ibid., str. 144.
226.
»temeljne zakone fizike i kemije«: Wigner, E. 1969. Are we machines? Proceedings of the American Philosophical Society, 113, str. 95-101. »važnog otkrića kao i Newton«: Motz, L. i Weaver, J. H. 1989. The story of physics. New York Perseus, str. 194-195.
227.
Planckova govora: Zeilinger, A. 2000. The quantum centenial. Nature, 408, str. 639-641. »dubokog razumijevanja kemije«: Greenberger, D. M. 1986. Predgovor. Iz: Greenberger, D. M. (urednik) New techniques and ideas in quantum measurement theory. Annals of the New York Academy of Sciences, 480, str. xiii-xiv. »darom bogova«: Ibid., str. xiii.
228.
»kvantna teorija najbesmislenija«: Kaku, M. 1995. Hyperspace. A scientific odyssey through parallel universes, time warps and the tenth dimension. New York: Anchor.
230.
»bilo koju drugu situaciju u kvantnoj mehanici«: Feynman, R. 1965. The character of physical law. Cambridge, Mass.: MIT Press.
231.
fizičari u Parizu: Gribbin, J. 1995. Schrodinger's kittens and the search for reality: solving the quantum mysteries. New York: Little, Brown.
232.
Hitachi istraživačkom laboratoriju: Ibid., str. 7.
234.
»Bog se ne kocka«: Einsteinove riječi u pismu Cornelu Lanczosu s nadnevkom 21. ožujka 1942. godine, u kojemu stoji: »Teško je zaviriti u Božje karte. Ali, u pomisao da bi se kockao sa svijetom.. . ne mogu povjerovati ni na trenutak.« da je fizičar John Bell dokazao: Bell, J. 1987. Speakable and unspeakable in quantum
mechanics. New York: Cambridge University Press. Pronicljivu raspravu o toj izazovnoj temi pronaći ćete u Stapp, H. 2001. Quantum theory and the role of mind in nature. Foundation of Physics, 31, str. 1465-1499. U online ponudi na: http://wwwphysics.lbl.gov/-stapp/vnr.txt. 234.
teorija mnogo svjetova: Everett, H., III. 1957. Relative state formulation of quantum mechanics. Review of Modern Physics, 29, str. 454-462.
236.
kopenhaško tumačenje: Stapp, H. 1972. The Copenhagen interpretation. American Journal of Physics, 40. str. 1098-1116.
237.
»objektivno postojanje elektrona«: Pagels, H. 1982. The cosmic code: Quantum physics as the language of nature. New York: Simon & Schuster.
237.
um promatrača: Wigner, 1967. (osobito 12. i 13. poglavlje). »Jedan od ciljeva prirodnih znanosti«: Bronowski, J. 1973. The ascent of man. Boston: Little, Brown. s tim zaokretom »ispario«: Heisenberg, 1958. »Pogrešno je«: Iz: Nadeau, R. i Kafatos, M. 1999. The non-local universe: The new physics and matters of the mind. New York: Oxford University Press, str. 96.
238.
Schrodingerovu mačku: Schrodingerov izvoran opis pokusa s mačkom iz 1935. godine preveden je u: Jauch, J. M. 1977. Foundations of quantum mechanics. Reading, Mass.: AddisonWesley, str. 185.
239.
»obavijen je tajnom«: Wigner, 1967.
242.
njegovu knjigu o temeljima kvantne teorije: von Neumann, J. 1955. Mathematical foundations of quantum mechanics. Princeton, N. J.: Princeton University Press. Prijevod njemačkog izvornika iz 1932. godine.
245.
»sadržaja svijesti«: Wigner, 1969.
247.
»da su biolozi skloniji«: Wigner, E. P. 1964. Two kinds of reality. The Monist, 48, str. 248-264.
248.
»Mozak je oduvijek činio«: Dennett, 1994.
DEVETO POGLAVLJE 251.
govor o tome kako moj rad s opsesivno-kompulzivnim poremećajem: Schwartz, J. M. 2000. First steps toward a theory of mental force: PET imaging of systematic cerebral changes after psychological treatment of obsessive-compulsive disorder. Iz: Hameroff, S. R., Kaszniak, A. W. i Chalmers, D. J. (Urednici) Towards a science of consciousness III: The third Tucson discussions and debates. Cambridge, Mass.: MIT Press, str. 111122.
255.
U konačnoj inačici svojega rada za »Voljni mozak«: Schwartz, J. M. 1999. A role for volition and attention in the generation of new brain circuitry: Toward a neurobiology of mental force. Libet, Freeman i Sutherland, 1999, str. 115-142.
256.
»uma kao energetskog polja«: Lindahl, B. I. B. i Orheim, P. 1993. Mind as force field: Comments on a new interactionist hypothesis. Journal of Theoretical Biography, 171, str. 111-122. »svjesno mentalno polje«: Libet, B. 1996. Conscious mind as a field. Journal of Theoretical Biography, 178, str. 223-224.
257.
Stapp je u svojem radu za JCS naveo: Stapp, H. P. 1999. Attention, intention, and will in quantum physics. Iz: Libet, Freeman i Sutherland, 1999, str. 143-164.
257.
nas do tada najjači argument: Ibid., str. 140-142.
258.
Štoviše, Kant je podlegao istom iskušenju: Ibid., str. ix.
259.
Einstein ju je 1931. godine proglasio: Ibid., str. xii. Carl Rogers zapisao je: Rogers, C. R. 1964. Freedom and commitment. The Humanist 29, str. 37-40. uvjetovanih reakcija na podražaje: Skinner, B. F. 1971. Beyond freedom and dignity. New York: Alfred A Knopf. izlaganjem riziku: Benjamin, J., Li, L., Patterson, C. et al. 1996. Population and familial association between the D4 dopamine receptor gene and measures of novelty seeking. Nature Genetics, 12, str. 81-84. dopaminsku neravnotežu s ovisnošću: Koob, G. F. i Bloom, F. E. 1998. Cellular and molecular mechanisms of drug-dependence.
Science, 242. str. 715-723. 260.
Nije moguća ni jedna druga budućnost: James, William. 1992. The dilemma of determinism. Iz: Wiliam James Writings 1878-1899, str. 570. »ne bi trebalo biti potpuno odgovorno za sebe« Libet, Freeman i Sutherland, 1999, str. ix-xxiii. »potrebnu za izvođenje određenog pokreta«: Doty, R. W. 1998. The five mysteries of the mind, and their consequences. Neuropsychologia 36, str. 1069-1076.
261.
»pasivnom voljom«: James, William. 1992. Psychology: Briefer course. Iz: William James Writings 1878-1899, str. 423.
261-262. kao što teoretičar Thomas Clark kaže: Clark, T W. 1999. Fear of mechanism. Iz Libet, Freeman i Sutherland, 1999. str. 277. »neškodljiva korisnička iluzija«: Dennett, D. C. 1991. Consciousness explained. Boston: Little, Brown. 362.
»vlasnici« stanja svoje volje: Anguttara Nik ya V., 57. Prevedeno u: Nyanaponika Thera & Bhikkhu Bodhi. 1999. Numerical discourses of the Buddha. Walnut Creek, Calif.: AltaMira Press, str. 135. u radu koji su 1964. godine objavili: Kornhuber, H. H. i Deecke, L. 1964. Brain potential changes in man preceding and following voluntary movement, displayed with magnetic tape storage and time-reversed analysis. Pflugers Archiv fiir die gesamte Physiologic des Menschen und der Tiere, 281, str. 52.
263.
objavio 1982. i 1985. godine: Libet, B., Wright, E. W. Jr. i Gleason, C. A. 1982. Readiness-potentials preceding unrestricted »spontaneous« vs. Pre-planned voluntary acts. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 54, str. 322-335; Libet, B. 1985. Unconscious cerebral initiative and the role of conscious will in voluntary action. Behavioral & Brain Sciences, 8, str. 529-566. »izvodi taj pokret«: Libet, B. 1999. Do we have free will? Iz: Libet, Freeman i Sutherland, 1999, str. 47-57.
264.
»naše viđenje slobodne volje«: Libet, ibid., str. 49.
265.
»čini vrijeme«: Libet, ibid., str. 51.
265-266. zapisao je Libet 1998. godine: Libet, B. 1998. Do the models offer testable proposals of brain functions for conscious experience? Iz: Jasper, H. H., Descarries, L., Castellucci, V. F. i Rossignol, S. (Urednici) Advances in neurology, 77: Consciousness: At the frontiers of neuroscience. Philadelphia: Lippincott-Raven, str. 215. »slobodno neću«: Claxton, G. 1999. Who dunnit? Unpicking the »seems« of free will. Iz: Libet, Freeman i Sutherland, 1999, str. 99-113. Rezultati pokusa objavljeni 1983. godine: Libet, B., Wright, E. W. Jr. i Gleason, C. A. 1983. Preparationor intention-to-act, in relation to pre-event potentials recorded at the vertex. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology 56, str. 367372; Libet, B., Gleason, C. A., Wright, E. W. i Pearl, D. K. 1983. Time of conscious intention to act in relation to onset of cerebral activity (readiness-potential): The unconscious initiation of a freely voluntary act. Brain, 106, Part 3, str. 623-642. gotovo pune dvije sekunde: Deecke, L. i Lang, W. 1996. Generation of movement-related potentials and fields in the supplementary sensorimotor area and the primary motor area. Advances in Neurology 7, str. 127-146. »suspregnuti taj proces«: Libet iz Libet, Freeman i Sutherland, 1999. str. 51-52. 266.
deset Božjih zapovijedi: Libet iz ibid., str. 54. Svih pet osnovnih moralnih uputa: Saddhatissa, H. 1987. Buddhist ethics. London: Wisdom Publications. »Do tada sam uspijevao izbjeći to pitanje«: Horgan, John. 1999. The undiscovered mind: How the human brain defies replication, medication and explanation. New York: Free Press, str. 234.
267.
»volja nije ništa drugo doli pozornost«: James, 1890., str. 424.
268.
»ne moraju nužno biti preduvjet svjesnog susprezanja«: Libet iz Libet, Freeman i Sutherland, 1999. str. 53. »pozornosti suštinski čin volje«: James, 1890, str. 1168.
269.
na čelu sa švedskim fiziologom Davidom Ingvarom: Ingvar, D. H. i Philipson, L. 1977. Distribution of cerebral blood-flow in dominant
hemisphere during motor ideation and motor-performance. Annals of Neurology, 2, str. 230-237. aktivirao tijekom voljne mentalne aktivnosti: Frith, C. D., Friston, K., Liddle, P. F. i Frackowiak, R. S. J. 1991. Willed action and the prefrontal cortex in man: A study with PET. Proceedings of the Royal Society of London. Series B: Biological Sciences, 244, str. 241- 246; Passingham, R. 1993. The frontal lobes and voluntary action. Oxford: Oxford University Press; Miller, E. K. 2000. The prefrontal cortex and cognitive control. Nature Reviews Neuroscience, 1,59-65. U shizofreničara: Spence, S. A., Brooks, D. ]., Hirsch, S. R. et al. 1997. A PET study of voluntary movement in schizophrenic patients experiencing passivity phenomena (delusions of alien control). Brain, 120, str. 1997-2001: Frackowiak, R. S. J., Friston, K. J., Frith, C i Dolan, R. 1997. Human brain function. San Diego: Academic Press; Spence, S. A., Hirsch, S. R., Brooks, D. J. i Grasby, P. M. 1998. Prefrontal cortex activity in people with schizophrenia and control subjects: Evidence from positron emission tomography for remission of »hypofrontality« with recovery from acute schizophrenia. British Journal of Psychiatry, 17, str. 316-323. U slučaju depresije: Drevets, W. C. 1998. Functional neuroimaging studies of depression: The anatomy of melancholia. Annual Review of Medicine, 49, str. 341-361; Mayberg, H. S., Liotti, M., Brannan, S. K. et al. 1999. Reciprocal limbic-cortical function and negative mood: Converging PET findings in depression and normal sadness. American Journal of Psychology, 156, str. 675-682. što Ingvar naziva »programima tijeka voljnog djelovanja«: Ingvar, D. H. 1999. On volition: A neurophysiologically oriented essay. Iz: Libet, Freeman i Sutherland, 1999, str. 1-10. presudno važna uloga prefrontalnog korteksa: Seitz, R. J., Stephan, K. M. i Binkofski, F. 2000. Control of action as mediated by the human frontal lobe. Experimental Brain Research, 133, str. 71-80. odgovarajućih područja mozga: Libet, Freeman, Sutherland, 1999, str. 16.
270.
praćena aktivnošću u dorzolateralnom prefrontalnom korteksu: Jahanshahi, M., Jenkins, I. H., Brown, R. G. et al. 1995. Selfinitiated versus externally triggered movements. I. An investigation using measurement of regional cerebral blood flow with PET and movement-related potentials in normal and Parkinson's disease subjects. Brain, 118, str. 913-933; Jenkins, I. H., Jahanshahi, M., Jueptner, M. et al. 2000. Self-initiated versus externally triggered movements, n. The effect of movement predictability on regional cerebral blood flow. Brain, 123, str. 1216-1228. nije sposobna suspregnuti neprimjerene reakcije: Spence, S. S. i Frith, C. 1999. Towards a functional anatomy of volition. Iz: Libet, Freeman i Sutherland, 1999,11-29.
271.
ispituju kako volja utječe na svjesno opažanje: Silbersweig, D. A. i Stem, E. 1998. Towards a functional neuroanatomy of conscious perception and its modulation by volition: Implications of human auditory neuroimaging studies. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B: Biological Sciences, 353, str. 1883-1888. sudbina je Sternovoj i Silbersweigu poslala mladića poznatog kao S. B.: Engelien, A., Huber, W., Silbersweig, D. et al. 2000. The neural correlates of »deaf-hearing« in man: Conscious sensory awareness enabled by attentional modulation. Brain, 123, str. 532545.
272.
pokusima izvedenim potkraj devedesetih godina dvadesetoga stoljeća: Birbaumer, N., Ghanayim, N., Hinterberger, T. et al. 1999. A spelling device for the paralysed. Nature, 398, str. 297-298; Kubler, A., Kotchoubey, B., Hinterberger, T. et al. 1999. The thought translation device: A neurophysiological approach to communication in total motor paralysis. Experimental Brain Research, 124, str. 223-232.
276.
»neuobičajenu oholost«: James, 1890, str. 429-430.
278.
»Volja je ta, redovnici, koju proglašavam karmom (djelovanjem)«: Anguttara Nik ya VI, 63. Numerical Discourses, str. 173. »Volja postaje glavni«: Ledi Sayadaw. 1999. The Manuals of Dimnima. Maharastra, India: Vipassana Research Institute, str. 95.
279.
»[Jedna]od tih mogućnosti«: James, 1992, str. 593.
DESETO POGLAVLJE 280.
primjerak Jamesove: navodi se odnose na sljedeća izdanja: William. 1992. Psychology: Briefer course, Iz: William Writings 1878-1899. New York: Library of America; William. 1983. The principles of psychology. Cambridge, Harvard University Press.
James, James James, Mass.:
283.
»ograničenosti mehanizama obrade«: Kastner, S. i Ungerleider, L. G. 2000. Mechanisms of visual attention in the human cortex. Annual Review of Neuroscience, 23, str. 315-341.
284.
Selektivno usredotočenje pozornosti na ciljane predodžbe: Kastner, S. i Ungerleider, L. G. 2001. The neural basis of biased competition in human visual cortex. Neuropsychologia, 39, str. 1263- 1276. »podešavanja moždanih krugova za važne podražaje«: Desimone, R. 1998. Visual attention mediated by biased competition in extrastriate visual cortex. Philosophical Transactions of the Royal Society of Loudon, Series B: Biological Sciences, 353, str. 12451255.
285.
zanimljivog niza pokusa: vidjeti radove navedene u prethodne tri bilješke.
286.
aktivnost pojačava i u ljudskim mozgovima: Kastner, S., Pinsk, M. A., De Weerd, P., Desimone, R. i Ungerleider, L. G. 1999. Increased activity in human visual cortex during the directed attention in the absence of visual stimulation. Neuron, 22, str. 751761.
287.
Istraživači... 1990. godine: Corbetta, M., Miezin, F. M., Dobmeyer, S. et al. 1990. Attentional modulation of neural processing of shape, color, and velocity in humans. Science, 248, str. 1556-1559; Corbetta, M., Miezin, F. M., Dobmeyer, S. et al. 1991. Selective and divided attention during visual discriminations of shape, color, and speed: Functional anatomy by positron emission tomography, journal of Nenroscience, 11, str. 2383-2402.
288.
tijekom usmjeravanja takve selektivne pozornosti: Rees, G. i Lavie, N. 2001. What can functional imaging reveal about the role of
attention in visual awareness? Neuropsychologia, 39, str. 13431353; de Fockert, J. W., Rees, G., Frith, C. D. i Lavie, N. 2001. The role of working memory in visual selective attention. Science, 291, str. 1803-1806; Vandenberghe, R., Duncan, J., Arnell, K. M. et al. 2000. Maintaining and shifting attention within left or right hemifield. Cerebral Cortex, 10, str. 706-713. obraćati pozornost na vibracije: Meyer, E., Ferguson, S. S., Zatorre, R. J. et al. 1991. Attention modulates somatosensory cerebral blood flow response to vibrotactile stimulation as measured by positron emission tomography. Annals of Neurology, 29, str. 440-443. 289.
»može utjecati na aktivnost mozga«: Robertson, 1999, str. 43. Dick Passingham zanimljiv pokus: Jueptner, M., Stephan, K. M., Frith, C. D. et al. 1997. Anatomy of motor learning. I. Frontal cortex and attention to action. Journal of Neurophysiology, 77, 1313-1324; Toni, I. Et al. 1998. The time course of changes during motor sequence learning: A whole-brain fMRI study. NeuroImage, 8, str. 50.
290.
voljnom odabiru samoiniciranih reakcija: Jenkins, I. H., Jahanshahi, M., Jueptner, M. et al. 2000. Self-initiated versus externally triggered movements. II. The effect of movement predictability on regional cerebral blood flow. Brain, 123, str. 1216-1228. vretenasto područje lica: Kanwisher, N., McDermott, J. i Chun, M. M. 1997. The fusiform face area: A module in human extrastriate cortex specialized for face peception. Journal of Nenroscience, 17, str. 4302-4311; Kanwisher, N. i Wojciulik, E. 2000. Visual attention: Insights from brain imaging. Nature Revieivs Neuroscience, 1, str. 91-100. zaključio je tim s MIT-a: Wojciulik, E., Kanwisher, N., i Driver, J. 1998. Covert visual attention modulates face-specific activity in the human fusiform gyrus: fMRI study. Journal of Neurophysiology, 79, str. 1574-1578. mentalno zamislite neku predodžbu: O'Craven, K. M. i Kanwisher, N. 2000. Mental imager)' of faces and places activates corresponding stimulus-specific brain regions. Journal of Cognitive Neuroscience, 12, str. 1013-1023.
291.
»aktivni sudionici u vlastitom procesu opažanja«: Kanwisher, N. i
Downing, P. 1998. Separating the wheat from chaff. Science, 282, str. 57-58. 292.
»izmijeniti putem obrazaca pozornosti«: Merzenich i deCharms, 1996, str. 62. tonotopska reorganizacija slasnog korteksa: Recanzone, G. H., Schreiner, C. E. i Merzenich, M. M. 1993. Plasticity in the frequency representation of primary auditory cortex following discrimination training in adult owl monkeys. Journal of Neuroscience, 13, str. 87-103.
293.
»Doživljaj povezan s pozornošću«: Merzenich i deCharms, 1996, str. 77.
294.
koliko su pacijenti bili usredotočeni na svoje zadatke: Taub, E. i Morris, D. M. 2001. Constraint-induced movement therapy to enhance recovery after stroke. Current Atherosclerosis Reports, 3, str. 279-286; Taub, E., Uswatte, G. i Pidikiti, R. 1999. Constraintinduced movement therapy: A new family of techniques with broad application to physical rehabilitation; a clinical review. Journal of Rehabilitation Research and Development, 36, str. 237-251. »neposredno nakon udara u desnoj moždanoj polutki«: Robertson, 1999, str. 108.
296.
»zadržati u umu«: James, 1890, str. 1169. Sam je James tu bolest koristio: Ibid., 1152.
297.
Bellov teorem: Bell, 1987. (sadrži pretisak rada iz 1964. godine); Stapp, 2001, str. 1475-1479. Albert Einstein sa svojim mladim kolegama: Einstein, A., Podolsky, B. i Rosen, N. 1935. Can quantum-mechanical description of physical reality be considered complete? Physical Review, 47, str. 777-780.
298.
David Bohm: Gribbin, John. 1995. Schrodinger's kittens and the search for reality: Solving the quantum mysteries. New York: Little, Brown.
301.
Niz pokusa objavljenih 1982. godine, koje su izveli Alain Aspect: Aspect, A., Dailbard, J. i Roger, G. 1982. Experimental test of Bell inequalities using time-varying analyzers. Physical Review Letters,
49 (25), str. 1804-1807. 301.
Aspectove su zaključke 1997. godine potvrdili: Tittle, W., Brendel, J., Zbinden, H. i Gisin, N. 1998. Violation of Bell inequalities by photons more than 10 km apart. Physical Reviev Letters, 81 (17), str. 3563-3566.
302.
»najvažnijim u povijesti znanosti«: Nadeau, R. i Kafatos, M. 1999. The non-local universe: The new physics and matters of the mind. New York: Oxford University Press.
303.
zvanu kvantni Zenonov efekt: Misra, B. i Sudarshan, E. C. G. 1977. Zeno's paradox in quantum-theory, journal of Mathematical Physics, 18, (4), str. 756-763. Razumljiv opis kvantnog Zenonovog efekta pronaći ćete u: Milonni, P. W. 2000. A watched pot boils quicker. Nature, 405, str. 526.
305.
»Valna je funkcija prestala kliziti«: Rothman, T. i Sudarshan, G. 1998. Doubt and certainty. Reading, Mass.: Perseus Books, str.290.
305.
vjerojatnost raspadanja iona berilija: Časti, J. L. 2000. Paradigms regained: A further exploration of the mysteries of modern science. New York: William Morrow, str. 233.
308.
aktivira ista područja mozga: Kosslyn, S. M., Ganis, G. i Thompson, W. N. 2001. Neural foundations of imagery. Nature Revieivs Neuroscience, 2 (9), str. 635-642. »Planirana aktivnost predstavljena je«: Stapp, 1999, iz: Libet, Freeman i Sutherland, 1999, str. 156.
309.
putovanje iona kalcija: Stapp, 2001, str. 1485.
311. »efekt samodostatnosti«: Varela, F. 1999. Present-time consciousness. Journal of Consciousness Studies, 6 (2-3), str. 111-140.
KAZALO Brojevi stranica ispisani kurzivom odnose se na ilustracije. A Afazija, 88,178,180 Aferentni impuls, 193 Agnostički fizikalizam, 32,35 Akcijski potencijal, 93 Aksoni, 58,91-93,95,98-99, 103105,217,223,245, 271 neuronski, 135 talamički, 96-97 Alkmeon s Krotona, 20,21 Allard, Sharon, 158 Allard, Terry, 152,155-162, 180182 Allen, Mildred, 115,184 Amigdala, 21,33,53,58,82,85 Amiotrofička lateralna skleroza (ALS; Lou Gehrigova bolest), 271 Amputacija, 176,194 Anafranil (klomipramin hidroklorid), 48 Anderson, Larry, 127-128 Anicca, 9,38 Antidepresivi, 124,128 Aplysia californica (morski puž), 96-98 Aristotel, 20,236
Aspect, Alain, 301-302 Automutilacija, laboratorijskih majmuna, 114,117,124,128, 132 B Barzun, Jacques, 6 Baxter, Lewis, 3-4, 61,76,79 Bazalni gangliji, 58,86,97,148, 262,287 u opsesivno-kompulzivnom krugu, 61, 64, 78,81,206, 210,213,288,325 u Touretteovom sindromu, 206,207,209 Bechara, Antoine, 55-56 Bell, John, 234 Bellov teorem, 297, 301 Benazon, Nili, 80 Berman, A. J., 123-124 Bihevioralno uvjetovanje, 121 Biheviorizam, bihevioralna terapija, 1-7,35,80,116, 119,126,136,176-177, 182,184,187-188, 260 slobodna volja i, 224 vidjeti i kognitivnobihevioralna terapija za opsesivno-kompulzivni
poremećaj, 1-7, 50-52, 6466,207 za Touretteov sindrom, 206, 209-213 Bijela tvar, 111 Biološki humanizam, 320-321 Biologija, evolucijska, 25,33,42 Birbaumer, Niels, 162-163 Bisson, Terry, 18-20 Bliss, Tim, 96 Bloom, Floyd, 8 Bogen, Joseph, 21,32,35,36 Bohm, David, 298 Bohr, Niels, 220,228,236-238, 242-245,248, 297-298 Born, Max, 220, 236 Bragg, William Lawrence, 45 Brazde, 96 Broca, Paul, 145 Brocino područje, 145,178 Brodmannova područja 46/10/9, 203 Bronowski, Jacob, 238 Brown, T. Graham, 141,153 Buckner, Randy, 170 Budizam, 9-11,15,75-76,252,264, 269 karma u, 43,255,271,277, 320323 kognitivna terapija i, 254 meditacija u, 10-11,14, 66-68, 71,222,254,262,318 procesna filozofija i, 38
svijest i, 254,277 usredotočena svjesnost u, 14, 43,66-67,270 volja u, 254-255,264,269,271, 278,277,318,323 Burgess, Anthony, 251 Burkhardt, John, 149 Bush, Barbara, 135 Bush, George H. W., 316 Byl, Nancy, 188-189 C cAMP (ciklički AMP), 96 Candia, Victor, 189 Carson, Ben, 86 Celexa, 49 Cerebellum, 53, 82,97,262,287, 291 Cerebralna paraliza, 189 Cerebralni korteks, 58,61,97,120, 141-143,183,206,264, 289, 306,321 Chalmers, David, 38-43,221-223, 241-242,245,251 Chamberlain, Owen, 297 Churchland, Patricia, 35 Churchland, Paul, 35, 42 Ciklički AMP (cAMP), 96 Cingularna vijuga, 53, 82 vidjeti i prednja cingularna vijuga Clark, Sharon, 155,177
Clark, Thomas, 261 Cohen, Donald, 207 Corbetta, Maurizio, 283 Corpus callosum, 53, 82,166 Crick, Francis, 40 Curtis, Martha, 84-86 Č Časopis za istraživanja svijesti, 14, 38,40,251-254,257259,264 Čestice, 228-229,232-234, 245, 297-298 Čitanje, vidjeti pojedina oštećenja jezičnih funkcija D Damasio, Antonio, 55-56 Dampierre, Marquise de, 206-207 Deaferencijacija, 116-130,134137, 162-164,168,172,176,178 deCharms, Rob, 292-293 Deecke, Luder, 262-263 Dendriti, 92,99,103-104, 217 Dennett, Daniel, 30,35,248,261 Denny-Brown, Derek, 120 Depresija, 21,49,52,219, 260, 276-277,311 disforija u, 212-214 kognitivna terapija za, 52, 212-214,216-217 kognitivno-bihevioralna
terapija za, 213-214,276 terapija lijekovima za, 212, 216, 319 usredotočena svjesnost i, 213217,311 zapor depresije, 214 Descartes, Rene, 29-30,35,260, 312,318,321 Desetljeće mozga, 1990-e kao, 9, 276,316 Desimone, Robert, 284,287 Determinizam, 8,38,259-262,271, 282,323 klasična fizika i, 14,224-226, 258 materijalistički, 16,35,322 u valnoj jednadžbi, 234 DeWitt, Bryce, 235 Diferencijalna uporaba, 176 Dirac, Paul, 236 Disforija, 212-214 Disleksija, 189,195-203,219 Doetsch, Gemot, 144 Donošenje odluka, područja u mozgu, 55-57 Dopamin, 207,260 Doty, Robert, 25,43,259 Dualistički interakcionizam, 3839 Dualizam, kartezijanski, 2930,35, 38,42,225,248,291,300,312, 315,318,321-322 Dualnost uma i tijela, vidjeti
kartezijanski dualizam Dukkha, 9 E E. M. Warburg, Pincus & Co., 202-203 Eccles, John, 31-35,38,124,263 Edelman, Gerald, 40 Einstein, Albert, 234-236,238242, 250,260,297-302 Eksplanatorni jaz, 24-26 Elbert, Thomas, 163,185186,189, 191 Elektroencefalograf (EEG), 264 Elektromagnetska energija, 226227 Elektroni, 228,232-234,236,296, 297, 298,302 Emergentizam, 32-35 Emergentne pojave, 301 Empirijska psihologija, 20 Empirizam, 7 Epifenomenalizam, 30-32, 35,42, 221-222,253, 254 Epilepsija, 21,84-86 Eriksson, Peter, 219 Everett, Hugh, III, 235 Evolucijska biologija, 25, 33,42 F Fantomski ud, 158-160
Fast for Word, 201,203 Faust, James, 166-168 Feynman, Richard, 229 Filozofija, 11,30 budistička, vidjeti budizam i kvantna fizika, 220, 248,254 klasična fizika i, 257 neuroznanost i, 149 opsesivno-kompulzivni poremećaj i, 252 procesna, 38 realizam u, 297 Fizika: klasična, vidjeti klasična fizika kvantna, vidjeti kvantna fizika Fizikalna terapija, 167 za fokalnu distoniju šake, 91,188-190 za moždani udar, 161 Flanagan, Owen, 35 Flor, Herta, 163 fMRI (funkcionalna magnetska rezonancija), 8,20,24,63, 203204,210, 284,287 Foa, Edna, 50-51,79-80 Fokalna distonija šake, 174-176, 185,187-190 Fonemi, 195-196,198-204 akustički modificirani, 202 Fonemsko mapiranje, 199 Fonološka reprezentacija, 201 Fotoni, 231-234,292,301-302 Franz, S. Ivory, 141-143,178 Freeman, John, 86
Frenologija, 20,29 Freud, Sigmund, 8,46,160 Frith, Chris, 270 Frontalni korteks, 21,213,273 vidjeti i orbitofrontalni korteks Frontalni režnjevi, 109-111,254, 287,291 desni, 170 lijevi, 170 Funkcionalizam, 30-35 Funkcionalna magnetska rezonancija (fMRI), 8,20, 24,63,203-204,210,284, 287
Glutamati, 95 Gola pozornost, 10-11,66-67,318 Goode, David, 167 Gorbis, Eda, 79-80 Gould, Elizabeth, 217-219 Gould, Steven Jay, 33 Grafman, Jordan, 88,172,217 Granit, Ragnar, 124 Graybiel, Ann, 58-59,61 Greenberg, Daniel, 227 Gregory, Richard, 265
G Gabriel, John, 204 Gage, Fred, 218-219 Gama-aminobutrična kiselina (GABA), 93 Genetika, 8,99, 259-260,264,276, 316-317 Genom, ljudski, 99,317 Gerone, Peter, 132-136 Giedd, Jay, 110-111 Gisin, Niculus, 302 Glazba, pohranjivanje u mozgu, 85-86 Glazbenici, 84-86,173-175,186187,189-190,194,277,293 Globus pallidus, 61 lateralni, 58 Gluhoća, 89,108,273
H Hallett, Mark, 180 Haloperidol, 207 Hand, Iver, 50, 74-75 Hebb, Donald, 95,142,148 Hebbova plastičnost, 95-96,105, 142,148,188 Heisenberg i načelo neodređenosti, 230,258,271,308-309,313 Heisenberg, Werner, 220,236,238, 243,245 Hemisferektomija, 86 Herrick, C. J., 30-33 Higley, J. Dee, 137-138 Hipokampus, 21, 82, 85, 216219, 273 Hipokrat, 20 Hodgson, David, 138-139
Hubel, David, 21,104-110,128, 143,152-153,157-158 Humanizam, biološki, 320 I Identitetna teorija, 25 Indeterminizam, 261-262 Ingvar, David, 270 Institut za bihevioralna istraživanja (IBR), 114-118, 126-138 Interpersonalna terapija, 217 Ioni, 91-93,233,245,304,308,309 Ispravno nastojanje, 15 Ispune, 33 Istraživanja pomoću treperave vibracije, 182-184 Istraživanje na vozačima taksija, 217 Istraživanje provedeno na londonskim vozačima taksija, 217 Izvršna mreža pozornosti, 9 J Jackson, Frank, 25-26 James, William, 11,15,18,30,3233,35,91,243,259,275, 278 i volja i pozornost, 254, 261262,270-271,278-279, 283,291,293,311,315, 318-320 o plastičnosti mozga, 139141,150
o umu i volji, 14,81,224-226, 322 Jenkins, William, 152,155-158, 162,176-177,181-183,193, 197, 201-203 Jezgra, 91 Jezik, 170,196 kod moždanog udara, 8688,178-180 mozak i, 86-88,105-107,144145 specifične jezične teškoće i, 195-203,219 Joga nidra, 9 Jones, Edward, 193 K Kaas, Jon, 150-153,157-158,176 Kabat-Zinn, Jon, 216 Kafatos, Menas, 300 Kaku, Michio, 228 Kalaska, John, 143 Kandel, Eric, 96-98 Kant, Immanuel, 30,259-260 Kanwisher, Nancy, 291-292 Karbamazepin (Tegretol), 85 Karma, 43,255,271,277, 320-323 Kartezijanski dualizam, 29-30,35, 42-38,225,248,291,300,312, 315,318,321-322 Kastner, Sabine, 283 Katarakte, 110-112
Kauzalna zatvorenost, 42,221222 Kelahan, Andrew, 144 Key, T. H., 18 Kidwell, Chelsea, 167 Kilpatrick, James J., 131 Klasična (njutnovska) fizika, 16 determinizam i, 14, 224-226, 258 filozofija i, 257 kauzalnost u, 225,227 kopenhaško tumačenje i, 245250 kvantna fizika nasuprot, 14, 35-36,40,228-229, 239241,250,254,258 materijalizam i, 15, 25-29, 275,301,312 moralnost i, 222-223,322 pitanje uma i materija u, 300301,317 svijest i, 250,254 Klinke, Rainer, 112-108 Klomipramin hidroklorid (Anafranil), 49 Kognitivna terapija utemeljena na usredotočenoj svjesnosti, 212238 Kognitivna terapija, 52, 67, 75 budizam i, 254 vidjeti i kognitivnobihevioralna terapija utemeljena na usredotočenoj svjesnosti, 212-217 za depresiju, 52,212-214, 216217
Kognitivno restrukturiranje, 68 Kognitivno-bihevioralna terapija, 58,82 kemija mozga u, 78, 81 za depresiju, 213-214,276 za opsesivno-kompulzivni poremećaj, 14,52,59-61, 6768,80-81,83,113,210, 252,258,276,288,322 za Touretteov sindrom, 209213 Kolaps valne funkcije, 234-236, 257 Koljenasto tijelo, lateralno (LGN), 103,110 Koncentrirana terapija, 206 Konceptualizacija/djelovanje, 214 Korelativne čestice, 297 Kornhuber, Hans, 263-264 Kortikalna gluhoća, 273 Kortikalna reorganizacija uvjetovana uporabom, 166,168, 176,186-188,191 Kortikalna reorganizacija, 150172 motoričkog korteksa, 177181,190,192,289, 293 povećanje količine dolaznih osjetnih impulsa, 176 slušna, 195,289 somatosenzornog korteksa, 155,157-160,177, 179186,192,289 u slučaju tinitusa, 191
utemeljena na ponašanju, 184185 uvjetovana aktivnošću, 150 uvjetovana uporabom, 166, 168,176-193 vidjeti i neuroplastičnost Kortikalna reprezentacija, 146, 149,166,183,184-186, 187190,193 jezika, 196,198,200 Kortikalno mapiranje, 20-21, 27, 52-65,139,140-142,144145,151,172,185 donošenja odluka, 55-57 fonemsko, 191 motoričkog korteksa, 153154,177-179,189 slušno, 176 u opsesivno-kompulzivnom poremećaju, 61-65, 67-68 Kortikalno remapiranje, 135,136, 149,150-172,201,217, 291,304 motoričkog korteksa, 194 somatosenzorno, 151-152, 154-155,158,179, 186189,194-195,199 Kosslyn, Stephen, 325 Kozak, Michael, 46-51 Kuhl, Patricia, 105-107,196 Kuhn, Thomas, 243 Kvalija, 33,30-35 Kvant, 226 Kvantna fizika, 16,42,79,223250, 256,277-278,318,323 Diracov izbor u, 245 Einstein o, 297-301
filozofija i, 220,248,254 Heisenbergov izbor u, 245, 305 i materijalizam, 250 indeterminizam u, 227-228 klasična fizika nasuprot, 14, 36-35,40,228-229,239241,250,254,258 kopenhaško tumačenje u, 236238,242,250,297 moralnost i, 239-241,322 mozak i, 35,38,83,245-247, 277-278,293,301,308-309 nelokalnost u, 301-302,305, 322, neurotransmiteri i, 31-35, 233 pozornost i, 242,277,279, 280281,308,322-312 promatranje u, 228-229, 234, 236-242,245,248,253,297298,300, 305,310 skrivene varijable u, 234-235 sprezanje u, 296-298,301 svijest u, 14,40,236,238239,241,243,245, 247-259, 275-276,322 teorija mnogo svjetova u, 228,235-236 teorija mnogo umova u, 235 subatomske čestice u, vidjeti čestice um u, 35,38, 258,293,301, 322 volja i, 14,31-35,239,254255,259,275-276, 277278,280-281,312,315 Kvantna teorija svijesti, 293-297 Kvantni Zenonov efekt, 302-305, 325-308,310,315,322
L La Mettrie, Julien Offray de, 2930 Lashley, Karl, 142-143,153,179 Lateralno koljenasto tijelo (LGN), 103,110 Liberman, Robert, 74 Libet, Benjamin, 252,256-257, 264-270 Liepert, Joachim, 165 Light, 229-232 Lijekovi, 85,93,319 za depresiju, 212,216,319 za opsesivno-kompulzivni poremećaj, 49,61-63, 93,104 za Touretteov sindrom, 206207 Limbički sustav, 58,97 Ljudski genom, 99,317 Lobotomija, prefrontalna, 270 Locked-in sindrom, 271-288 Lokalnost, 296-298, 301-302 Lou Gehrigova bolest (amiotrofička lateralna skleroza; ALS), 271 Lowe, Michael, 259 Lowenstein, Daniel, 113 Luders, Hans, 85 Lukrecije, 251 Luvox, 49
M Magnetoencefalograf (MEG), 163, 186 Magnetska rezonancija (MRI), 86, 110, 216,227 Maguire, Eleanor, 216 Mahasi Sayadaw, 67 Mahoney, David, 197 Majmuni iz Silver Springa, 13, 114-118,126-138,143144,155,157-159,161164,167-178,318 Adidas, 118,134 Allen, 118,134,138-139 August, 118,134,138 Big Boy, 118,130,134, 138139 Billy, 116,118,130,132-136 Brooks, 118,133-134 Charlie, 118,132 Chester, 118,134 Domicijan, 118,130,134, 138139 Hard Times, 118 Hayden, 118,134 Montaigne, 118,134 Neron, 118,130,132,134 Paul, 118,130,132,134 Sarah, 116,118,133-134 Sizif, 118,134 Tit, 118,130,134,138 Majmuni: neuroplastićnost, 13,114, 120,135,138,141-143, 153,177-185,196,199, 204,277,289 noćni, 153,155-158,181-184, 187-188,
rezus, 119 vjeveričji, 150,153,177,178 Makaki, vidjeti majmuni iz Silver Springa Mape pokreta, 178 Materijalistički determinizam, 16, 35,322 Materijalistički redukcionizam, 14,31,220,292 Materijalizam, 21,25-27,29-30, 270,276-277,292,322-323 biološki, 319-321 dualizam nasuprot, 27-30, 3842,225 emergentizam, 32-35 klasična fizika i, 15, 25-29, 275,301,312 kvantna fizika I, 250 moralnost i, 222-223,322 neuroznanost i, 31, 319,320, 322-323 »nemam pojma«, 39 slobodna volja nasuprot, 8, 3842,82-83,225,257, 260 svijest i, 25,30-35,43,220223,225 Matične stanice, 219 Matrisomi, 58 McFarland, Carl, 161 McGinn, Colin, 25-26,33 Medicina uma i tijela, 213 Medijalni globus pallidus, 58 Meditacija usredotočene svjesnosti, 10-11,14, 6668,71,222, 254,262,318
Meditacija: svijest i, 252 transcendentalna, 252 usredotočena svjesnost, 1011,14,66-68, 71,222, 254,262,318 MEG (magnetoencefalograf), 163, 186 Mentalistički materijalizam, 3035 Mentalna sila, 35, 43-44, 222, 242-243,252,256-259, 277278,306,310,312, 315,322 usmjerena, 15,83,209, 277278,291,306,319, 320-321 Mentalne predodžbe, 271 Mentalni napor, 293,305,322,318, usmjeren, 197,242 Merzenich, Michael, 91,135-136, 149-155,157-158,162,166, 176-177,179-180,184-185, 187-188,193,195-199,201203,217,219,277,292-293, 304,317,318 Metoda četiri koraka: pravilo petnaest minuta u, 72 prepoznavanje, 14,69-72, 7475,83,207,210,242, 256,306 preusmjeravanje pozornosti, 14,71-75,79,83,207, 210,214,242,256,271270,278,293,305-306, 310312,319 pripisivanje, 14, 68-72, 74-75, 207,210,242 ponovno procjenjivanje, 14, 75-76,207,242,253,306, 312 u neuroplastičnosti, 213
za opsesivno-kompulzivni poremečaj, 14,69-83,77, 214,242,252-257,270271,277-278,293,306, 311312,319 za Touretteov sindrom, 203204,207-210 Meyer, Victor, 49-50 Mišićno pamćenje, 189 Mijelinizacija, 97,111 Mijelinske ovojnice, 92 Mijenjanje navika, 210 Miller, Steve, 195,200,203 Mises, Ludwig von, 75 Mishkin, Mortimer, 134-137,157 Mitchell, Silas Weir, 158 Mjehurići, 92, 322 Moždane polutke: lijeva, 86,170-178 desna, 86,170-178 Moždani udar, 117,127-128,136137,148,157,161-172, 176,219,271,273,277, 291293,311,318-319 CI terapija za, 136,163-167, 185,203-204 fizikalna terapija za, 161 jezik u, 86-88,178-180 naučena neuporaba u, 127-128 spontani oporavak, 163, 170178 Moždani zapor, 61,73,78,209210,214 Moždano deblo, 57,86,112,271
Moody, Alexandria, 86 Moralnost, 44 kartezijanski dualizam i, 321322 klasična fizika i, 322 kvantna fizika i, 239-241,322 materijalizam i, 16,222-223, 322 pozornosti, 318 slobodna volja i, 223, 261264, 269 znanost i, 43-44,315 Morski puž (aplysia califomica), 96-98 Motorička funkcija, 116,165 Motorički živci, 119-120 Motorički homunkulus, 146,147148,178,189 Motorički korteks, 53,58, 82,120, 140-142,148,178,270-288 kortikalna reorganizacija, 177181,190,192,289, 293 mapiranje, 153-154,177-179, 189 primarni, 177 remapiranje, 177 sputavanjem i, 166-167 terapija izazivanja pokreta Mott, F. W., 119 Mozak, 7,284,318-319,321 adolescenata, 105 dječji, 86-89,98,105,171,179, 203-204,317 fetalni, 99-97,105,147 glazba pohranjena u, 85-86 jezik i, 86-88,105-107,144-
145 kemija, 78,81-83 kvantna fizika i, 35,38,83, 245-247,277-278,293, 301,308-309 male djece, 13,99,97-105, 108-109,171,203 mapiranje, vidjeti kortikalno mapiranje odraslih osoba, 13,98,113114,120,139,143,148149,152,171,185-187, 192,217,219,292 odraslih primata, 13,114, 120,135,138,141-143, 153,177-185,196,199, 204,277,289 opsesivno-kompulzivni krug u, 53, 61-64,67-68,73,7679,81-82,206,210,213, 256,288,306-325,312 plastičnost, vidjeti neuroplastičnost pozornost i, 291-292,315 razvoj i »umrežavanje«, 99113,179 remapiranje, vidjeti kortikalno remapiranje reorganizacija, vidjeti kortikalna reorganizacija svijest i, 2021,24,33,38,222, 319 um i, 9,16-44,51,193,207, 213,217,222,224-226, 241,248-251,254-258, 292293,301,315-316, 319-322 vidjeti i pojedina područja mozga Mrežnični živci, 152
Mrežnica, 89,110,112,180, 291292 Muhlnickel, Werner, 191 Munk, H., 120-121 Musso, Mariacristina, 180 N Nadeau, Robert, 300 Nazubljena vijuga, 217 Nedostatak u procesu obrade fonema, 197 Negativni feedback, 127 Negativno potkrjepljivanje, 117, 121-122 Nelokalnost, 301-302,305,322 Nepristrani promatrač, 213-214 Neuroanatomija, 140 opsesivno-kompulzivnog poremećaja, 51-55 Neurobiologija, 25, 226,283, 320 osnove, 91-93 volje, 256 Neurofiziologija, 31,116 Neurogeneza, 216-219 Neurokemija, ponašanja, 259260, 276,319 Neuroni, 16,21,96,148,219, 250,264,270,277,308 djece, 86 ekscitatorni, 93 fetalni, 99-96,105 inhibitorni, 93 kortikalni, 147,157,178-179
mentalne sile i, 35-36 opis i funkcija, 91-93,91 periferni, 160 postsinaptički, 93-93, 95-96, 309 pozornost i, 283-287, 289, 291,318 presinaptički, 93,95-96 slušni, 107,112,143,196, 200201 somatosenzorni, 138-135,188 subjektivna mentalna stanja i, 25-25, 221,222,250 »sve ili ništa« svojstvo, 95 svijest i, 24,33,30,39,40,221 tonički aktivni, 58-59,58 u mozgu, 22,150,270,316317,321 u mozgu malog djeteta, 98, 97-105,108-109,157 u orbitofrontalnom korteksu, 61 veze, 99-29 vidni, 89,104-110,285 Neuronska aktivnost, subkortikalna, 209 Neuronske mreže, 113,165 Neuronske reprezentacije, 291 Neuronske veze, 213 Neuroplastičnost, 13-14,84-113, 150,292,322 adolescenata, 109-111,113, 171 djece, 86-89,98,105,171, 179,187,203-204,317 fokalna distonija šake i, 187190
Hebbova plastičnost, 9596,105,142,148,188 jezik i, 105-107 kod opsesivno-kompulzivnog poremećaja, 14,189, 310,322 kortikalna reorganizacija uvjetovana uporabom i, 176193 londonskih vozača taksija, 217 mačaka i mačića, 104-110, 112-108,143-144,157 majmuna, 13,114,120,135, 138,141-143,153,17785,196,199,204,277, 289 male djece, 13,108-109,171, 203 neurobiološke bolesti i, 187189 odraslih osoba, 13, 98,113113,114,120,138,139140,143,144,148-149, 152,155,171,185-187, 192,203,217,219,219, 317,318 pozornost u, 184,187,189, 191,193,202,210,214, 277,277-278,289,289293,318,319-320 rakuna, 144 samousmjerena, 15,82,219, 256-257,277,291,319, 320-321 silazna, 217 slušnog korteksa, 184,197, 289 štakora, 144 u afričkih tvorova, 89-91 učenje i, 139,179 unakrsno-modalna funkcionalna plastičnost, 180 unakrsno-modalno prerasporedivanje u, 88-89
usmjerena ili izazvana, 16, 98,172 uzlazna, 217 vidjeti i kortikalna reorganizacija žrtava moždanog udara, 161-172 Neuropsihijatrija, 11, 316, 320 Neurotransmiteri, 8, 91,93,96, 99,217,221,226,245, 259,308309,312,320 kvantna mehanika i, 31-35, 233 Neuroznanost: filozofija i, 149 materijalizam u, 31, 319-320, 322-323 razvojna, 104 slobodna volja i, 255,259, 264-288 subjektivno iskustvo i, 221 svijest i, 40-42,221-222 Newkirk, Ingrid, 114-115,117118, 134,137 Newsom, William, 21 Newton, Isaac, 25-29,224-226, 233,250,312 Nichols, M. James, 21 Njutnovska fizika, vidjeti klasična fizika Noćni majmuni, 153,155159,181-184,187-188 Nucleus caudarus, 52,53,57-58, 61-65, 72-73,76-79,81-82, 208,290, 312-313, 319 desni (rCd), 78 Nucleus subthalamicus, 58, 61
Nudo, Randolph, 177-178,181 Nyaponika Thera, 10, 66-67 O Obrada slušnih impulsa, 199, 202-203 Obrada taktilnih impulsa, 180 Obrazac interferencije, 230,232 Okcipitalni korteks, 53,82 Okcipitalni režnjevi, 291 Operantno uvjetovanje, 206 Opsesivno-kompulzivni poremećaj (OCD), 9,15, 35,45-55,59-83,219 bihevioristički pristup u liječenju, 1-7,50-52,64-66 definicija, 1,46,67-68 ego-distoničan karakter, 13, 46-47,51-52,64,292,301, 319 filozofija i, 252 kognitivno-bihevioralna terapija za, 14,52,59-61, 6768,80-81,83,113, 210, 252, 258,276,288,312 kortikalna reorganizacija u, 76-79,139,171-180,207, 216217,241-242,251-253,256257,277-288, 291,306 krug opsesivno-kompulzivnog poremećaja u mozgu, 5155,61-65,67-68,73,76-79,81S2,206,210-213, 256,288,306325 lijekovi za, 49, 61-63,93,104 mapiranje mozga u, 61-65 metoda četiri koraka, 14, 69-
83,214,242,252-257, 270271,277-278,293, 306,311312,319 neuroplastićnost i, 13-14, 139,189,256-257,277, 310,322 pozornost i, 14,73,292-293, 305,310-311,322 prefrontalni korteks i, 64, 82, 210,312 psihoanaliza i, 46, 65 simptomi, 11-13,45-47 svijest i, 253,256-257,278-288 usmjerena mentalna sila u, 15,83 usredotočena svjesnost i, 1113,52,67-71,75-76,80, 83,113,203-214,222, 242,270,275-277,292293,306-325,319 volja i, 252,256,292,306 Orbitofrontalni korteks, 52-58, 61-64,67,73,78-79,81-32, 210,312,319,325 Osjetilni živci, 119-135,149 Osjetilni feedback, 116,122,124 Osjetilni homunkulus, 146-148, 155,158,178 Osjetilni impulsi, 150-151,185187,194 u kortikalnoj reorganizaciji, 176 vidjeti i kortikalna reorganizacija uvjetovana uporabom Osvješćivanje, 210 Ozljede mozga, oštećenja mozga, 33,86,117,138,148,162-163, 185,271
P Pacheco, Alex, 114-118,128,132135 Pagels, Heinz, 236 Pamćenje motoričkog korteksa, 189 Pamćenje, 178,188 molekularni temelj, 98 motorički korteks i, 189 mišićno, 189 Panprotopsihizam, 40 Parent, Jack, 113 Parijetalni korteks, 287,291 Parijetalni režnjevi, 111,287 desni, 88 lijevi, 88,170 Pascual-Leone, Alvaro, 185,189, 277,293,304-305 Pasivna volja, 262 Passingham, Dick, 289-290 Pauli, Wolfgang, vii, 236,243,248 Paxil, 49 Penfield, Wilder, 21,31,38,145, 148 Periferni živci, 149,151,176,317 PET, vidjeti tomografija emisijom pozitrona Peterson, Brad, 210 Pi mezoni, 296-298 Piacentini, John, 209-213,219 Pimozid, 207
Pitanje uma i materije, 25,27-31, 35-39,40,44,81-82,248, 250,253,257 u klasičnoj fizici, 300-301,317 Pitanje uma i tijela, vidjeti Pitanje uma i materije Planck, Max, 226-227 Plastičnost, vidjeti neuroplastičnost Podolsky, Boris, 297-301 Područje deaferencijacije, 135138, 157-158 Područje reprezentacije, 145 Pointilizam, 292 Pokret za etičko postupanje sa životinjama (PETA), 115,118, 132,137,138 Pokret za prava životinja, 13,114115,117-118,128-132,135137,167 Pokret: nesvjesni, 262 voljni, 122,262 Pokus s dva proreza, 229-233 Pokus s vrtećim diskom, 181-182 Pomeranz, Bruce, 143 Ponašanje, refleksivno, 27 Ponovno procjenjivanje, 14, 7576, 207,242,253,306,312 Pons, Tim, 134-137,143,157-160, 163 Pope, Alexander, 25 Popper, Karl, 38 Poremećaj pozornosti, 319
Poremećaji u obradi fonema, 198 Postsinaptički živčani završeci, 91 Potencijal spremnosti (Bereitschaftpotential), 264265 Povezano podrijetlo, 255 Povezivanje podražaja i reakcija, 262 Povratak nevinosti, (Schwartz), 220,222,242 Pozitroni, 296-298 Pozornost, 279-315 fiziologija, 284-285 kvantna fizika, 242,277,279281,308,312 mozak i, 291-292,315,317 neuroni u, 283-287,289,291, 318 opsesivno-kompulzivni poremećaj i, 7,14, 73, 292293,305,310-312 selektivna, 283-287 svijest i, 279-281, 315, 318320 rastresenost nasuprot, 14, 285286,289 u neuroplastičnosti, 184,187,189,191,193,202,210, 214,277-278,289-293, 318320 usredotočena, 15,254, 283289,322 usredotočena svjesnost i, 257, 289-290,293,304,306 volja i, 258-259, 270-271,273, 276,278-282,286,289, 291-
292, 293,312,315, 319 Prednja cingularna brazda, 40 Prednja cingularna vijuga, 52, 53, 55,58,61,63-64,65,79,81, 210,287,291,312 Prednji cingularni korteks, 58 Prefrontalna lobotomija, 270 Prefrontalni korteks, 53,57-58, 64,82,210,270-271,287, 291,312 desni, 170 dorzalni, 81-82 dorzolateralni, 270 inferiorni, 56 lateralni, 58 lijevi, 170,204-203 orbitalni, 64-65 u opsesivno-kompulzivnom poremećaju, 64, 82,210, 312 ventralni, 56 volja i, 270 Premotorički korteks, 58 Prepoznavanje, 14,69-72,74-75, 83,207, 210,242,256,306 Presinaptički živčani završeci, 91 Preusmjeravanje pozornosti, 14, 71-75,79,83,207,210,214, 242,256,271-270,278,293, 305-306,310-311,312, 319 Prevladavanje tjeskobe, 206 Pripisivanje, 14,68-72,74-75,207, 210,242 Problem maskiranja unatrag, 197 Problem zračenja crnog tijela, 226-227
Procesna filozofija, 38 Program senzori motoričkog preustroja, 189 Prozac, 49 Psihoanaliza, 46,65,206-207 Psihologija, 20,224-225,275 Pužnički implantati, 112, 202 Pužnica, 89,105,112 Putamen, 53,57,82,210 Q Quintero, Victor, 159 R Radijalne glijalne stanice, 96 Radijalni živac, 152 Ramachandran, V. S., 158161,163 Ramon y Cajal, Santiago, 113,143, 219 Rasmussen, Steen, 32 Rasmusson, Douglas, 144 Rastresenost nasuprot pozornosti, 14,285-286, 289 Rastući vrhovi, 104 Raub, William, 133-135 Rauch, Scott, 63 Ray, Johnny, 271 Razvojna neuroznanost, 104 Reakcije kožne provodljivosti, 56 Realizam, 297,302
Recanzone, Greg, 182-184,202 Receptori, 92,99 Redukcionizam, materijalistički, 14,31,220,292 Refleksni krugovi, 120 Refleksno ponašanje, 27 Reprezentacija u motoričkom korteksu, 190 Reprezentacija, 143 fonološka, 201 kortikalna, vidjeti kortikalna reprezentacija neuronska, 291 somatosenzorna, 146-147, 158,160,179,189 u motoričkom korteksu, 190 Res cogitans, 27 Res extensa, 27 Rezus majmuni, 114 Robertson, Ian, 289, 291 Rogers, Carl, 260 Rolls, E. T., 53-55 Rose, Charlie, 131,135 Rose, Steven, 31,42 Rosen, James, 259 Rosen, Nathan, 297-301 Rothman, Tony, 305 S S. B., 271-271 Samatha, 318 Samousmjerena neuroplastičnost, 15,82,219,256-257,277,291,
319-321 Sanders, Calvin, 132 Sayadaw, Ledi, 277,318 Schreiner, Christoph, 197 Schrodinger, Erwin, 233,242,279, 298 Schrodingerova mačka, 239-243, 253,296,325 Schrodingerova valna funkcija, vidjeti valna funkcija Schrodingerova valna jednadžba, 233-234,236,245-250,254, 309-310 Schwannove stanice, 91 Scientific Learning Corp., 203204 Scijentizam, kult, 6 Searle, John, 24,38-42 Segal, Zindel, 213 SegrD, Emilio, 297 Selektivni inhibitori ponovne pohrane serotonina (SSRI), 49,61-63 Serotonin, 49,260 Seurat, Georges, 292 Shapiro, Arthur, 207 Shapiro, Elaine, 207 Shatz, Carla, 104 Shear, Jonathan, 251-80 Sherrington, Charles, 31,45, 93, 119-122,124,141-143,145, 149-150,153,179
Sherringtonova refleksologija, 120,122-124 Shizofrenija, 9,270-271,273,276277 Sila, 277 Silbersweig, David, 270-271 Silverman, Laura, 173-176,185, 187-188 Sinapse, 11,91,93,105,103, 110111,142,192,217, 223,245 mijenjanje snage, 93-98 Sinaptička djelotvornost, 98 Sinaptička praznina, 93 Sinaptičke veze, 107,179 Sinaptogeneza, 105,109-111,217 Sindaktilija, umjetna, 155-158, 177,188 Singer, Wolf, 42 Sireteanu, Ruxandra, 108-109 Skinner, B. E, 30,121-122,260 SLI (specifične jezične teškoće), 195-203,219 Sljepoća, 89,108,180,185 Slobodna volja, 239,251, 257,259-260,262,276 biheviorizam i, 224 materijalizam nasuprot, 8, 3842,82-83,225,257,260 moralnost i, 223,261-264, 269 prednja cingularna brazda i, 40 u neuroznanosti, 255, 259, 264-288 vidjeti i volja Slušni korteks, 33,89-91,105-108,
143,271,289 mapiranje, 176 neuroplastičnost, 184,197, 289 primarni, 273,289 tinirus i, 191 tonotopska reorganizacija, 289 u slučaju specifičnih jezičnih teškoća, 195-198,200-203 Slušni talamus, 89 Slušno-jezični asocijativni korteksi, 273 Smith, Adam, 10-11 Smith, Robert C, 131 Snimanje mozga, 4, 8-9,11, 2021, 203-204,210,217,255, 283287 vidjeti i funkcionalna magnetska rezonancija; magnetska rezonancija, tomografija emisijom pozitrona Soma, 91 Somatosenzorna reprezentacija, 146-147,158,160,179,189 Somatosenzorni homunkulus, vidjeti osjetilni homunkulus Somatosenzorni korteks, 89,96103,108,135-136,143151,176,178,180 kortikalna reorganizacija, 155,157-160,177,179186,192,194-195,289 mapiranje, 151-153,155-158, 179,181-183,188 remapiranje, 151-152,154155,158,179,186-189, 194-195
Somatosenzorno područje, 145 Sowell, Elizabeth, 109-110, 111 Specifične jezične teškoće (SLI), 195-203,219 Spence, Sean, 270 Sperry, Roger, 32-35 Sprezanje, 296-298, 301 Središnji živac, 152 Srednji mozak, 97 Stapp, Henry Pierce, 14-15,29,40, 223-225,239-250,253-259, 277-281,291,293-297,301, 305-308,312,322 Stern, Emily, 270-271 Stoici, 20 Strijatum, 57-58, 61, 73 ventralni, 273 Striosomi, 58, 63 Studdert-Kennedy, Michael, 204 Subjektivne jedinice distresa (SUD), 50 Sudarshan, George, 302,304-305 Sullivan, Louis, 138 Superpozicija, 144, 245, 254 Suprotne reakcije, 209-210 Sur, Mriganka, 89-91 Sutherland, Keith, 253-254 Svijest, 16,22,38-40,243,254, 262 budizam i, 254,277 evolucija i funkcija, 33-32 klasična fizika i, 250,254 materijalizam nasuprot, 25,
30-35,43,220-223,225 meditacija i, 252 mozak i, 20-21,24,33,38,222, 319 namjere, 263-266 neuroznanost i, 40-42,221-222 neredukcionistička ontologija, 38-39 pozornost i, 279-281,315, 318320 u opsesivno-kompulzivnom poremećaju, 13,253-257, 278288 u kvantnoj fizici, 14,40, 236,238-239,241,243, 245,247-259,275-276, 293297,322 vanjski podražaji i, 292 volja i, 16,43,261,266, 271278,311,320,321 struja, 13,67,275,293,318, 322 T Talamički aksoni, 96-97 Talamus, 53,57-58,61,73,78-79, 82,86,96-97,210,273 slušni, 89 Tallal, Paula, 195-201,203,217 TAN (tonički aktivni neuroni), 58-59 Taub, Edward, 114,219 pokusi deaferencijacije na majmunima, 115-119, 155,157-158,161-164, 167178,318 pokus na somatosenzornom korteksu glazbenika, 185-187,
189-192 pokusi s posljedicama moždanog udara i CI terapijom, 161-178,180, 185,203,219,277,291-293,318 Teasdale, John, 213-217,219 Tegmark, Max, 247-248 Tegretol (karbamazepin), 85 Temporalni režnjevi, 88, 111, 291 desni, 85-86 lijevi, 170 Teorija evolucije, 277 Teorija kaosa, 271 Terapija izazivanja pokreta sputavanjem (CI), 136,163167, 185,203-204 Terapija izlaganja i prevencije reakcije, 2-3,5-6,49-51,65,69, 75 Thought pokusi, 297-298,301 Tinitus, 190-192 Tjeskoba, 319 Tomografija emisijom pozitrona (PET), 4,8,11,20,52,54,5758,61-63, 69-68,73,76-78, 8182,170-171,207,227,242, 252253,255,257,271, 289291,305-306,319 Tonički aktivni neuroni (TAN), 58-59 Tonotopska mapa, tinitus i, 191 Tonotopska reorganizacija, 289 Touretteov sindrom, 206213,217, 219
kognitivno-bihevioralna terapija i, 206, 209-213 metoda četiri koraka, 203-210 pristup usredotočene svjesnosti, 206-213 simptomi, 206 terapija lijekovima, 206-207 Transcendentalna meditacija, 252 Trofični čimbenici, 104 U Ulnarni živac, 152 Um, 43,250,261,275,291,304, 308-309 kvantna fizika i, 35,38,258, 293,301,322 mozak i, 9,16-44,51,193,207, 213,217,222,224-225, 226,241,248-251,254258,292-293,301, 315316,320,319-322 Unakrsno-modalna funkcionalna plastičnost, 180 Unakrsno-modalno prerasporedivanje, 88-89 Ungerleider, Leslie, 283,287 Upravljanje reakcijom na izlaganje, 74-75 Usmjeren mentalni napor, 192, 242 Usmjerena mentalna sila, 15, 83, 209,277,278,291,306,319-321 Usredotočena svjesnost, 10-11, 220,242,270,318,320 funkcija mozga i, 11-13
kvantni Zenonov efekt i, 305 pozornost i, 257,289,293, 306 u budizmu, 14,43,66-67, 270 u liječenju depresije, 213-217 u liječenju opsesivnokompulzivnog poremećaja, 11-13,52, 67-71,8576,80,83,113, 203214,222,242,270, 275277,292-293,306-325,310311,319 Usredotočeno doživljavanje/bivanje, 214 Uvjetovanje izbjegavanjem, 121 V Val vjerojatnosti, 239 Valium, 93 Valna funkcija, 233-238,239-243, 253,257,305,312 kolaps, 234-236,257 Valovi, 229-231,233-234 probability, 239 Varela, Francisco, 311 Vid, 22-24,145 Vidni živac, 89,180 Vidni korteks, 24,89,91,104,107112,143,152,157,180,192, 194,271,283-285,287,292 Vipassana, 318 Vježbe opuštanja, 206 Vjeveričji majmuni, 150,153,177, 178 Volja, 38,113,217,253,316
karma i, 255,271,277,320-323 kvantna fizika i, 14,31-35, 239,242,254-255,259, 275278,280-281, 312,315 opsesivno-kompulzivni poremećaj i, 252,256, 292,306 pasivna, 262 pozornost i, 258-271,273,276, 278-282,286,289,291292,293,312,315,319 prefrontalni korteks i, 270 »slobodno neću« model, 257, 265-266 svijest i, 16,43,236, 243,261, 266,271-278,311,320-321 u budizmu, 254-255, 264, 269, 271,277-278,318,323 u kartezijanskom dualizmu, 28,33 vidjeti i slobodna volja Voljni pokreti, 122,262 von Neumann, John, 29, 243, 245-250,275 Vretenasto područje lica, 291-292 W Wall, Patrick, 144 Wang, Xiaoquin, 187-188, 197, 199-200 Watson, James, 40 Watson, John B., 2,6,30,224 Weiller, Cornelius, 165,170-178, 180 Wernickeovo područje, 145,170180
Wheeler, John Archibald, 228,235, 238,300 Whitehead, Alfred North, 38 Wiesel, Torsten, 104110,128,143, 152-153,155-158 Wigner, Eugene, vii, 226,238239, 250,247,275,312 Wilson, Reid, 79 Wolf, Steve, 162 Wyngaarden, James, 131 Y Young, Thomas, 229-231 Ypsilantis, Tom, 297 Z Zangwill, Oliver, 36 Zellinger, Anton, 227 Zenon iz Eleje, 302.
Znanost: i kult scijentizma, 6 kao suvremena religija, 259 moralnost i, 43-44, 315 pitanja na koja traži odgovore, 7-8 Znanstvena revolucija, 8, 239 Znanstveni materijalizam, vidjeti materijalizam Zoloft, 49 Ž Živčani krugovi, 276 Živčani odgovori duge latencije, 108 Živci: motorički, 119-120 periferni, 149,151,176,317 postsinaptički završeci, 91 presinaptički završeci, 91 središnji, 152 vidni, 89,180
BILJEŠKA O AUTORIMA Dr. sc. JEFFREY M. SCHWARTZ, dr. med., istraživač je i profesor psihijatrije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta UCLA. U svojoj prethodnoj knjizi Moždani zapor (Brain Lock) opisuje svoju revolucionarnu četverostupnu terapiju za liječenje opsesivnokompulzivnog poremećaja. Živi u Los Angelesu, Kalifornija. Prije no što je počela pisati znanstvene kolumne za Wall Street Journal, nagrađivana autorica SHARON BEGLEY bila je viša znanstvena novinarka Newsweeka. Živi u Pelhamu, New York.
Dosad u biblioteci »21« objavljeno: Dean Ornish: PROGRAM IZLJEČENJA SRČANE BOLESTI Daniel Amen: KAKO RADI VAŠ MOZAK Daniel Amen: LIJEČENJE HARDWAREA DUŠE Gerald Schroeder: BOŽJA ZNANOST Knjige je moguće kupiti u V.B.Z.-ovim knjižarama: ZAGREB Tomićeva 2, Branimirova 29, KARLOVAC Radićeva 3, RIJEKA Dolac 7, Korzo 32, OSIJEK »Knjižara Truhelka« Trg slobode 2, ZADAR Ulica knezova Šubića Bribirskih 10, SPLIT Ilićev prolaz 1 te na internet stranici www.vbz.hr
1
Obsessive-compulsive disorder, engl. Exposure and response prevention, engl. 3 No, 1947. godine Sherrington je izjavio da moć uma može znatno utjecati na te reflekse. »Psihičko može utjecati na fizički čin«, rekao je. »Nadalje, tvrdi se da psihičko može pojačati reaktivnost fizičkog sustava tijela... Očito je da veza tijela i uma u uvelike fizičkom svijetu omogućuje izražavanje psihičkoga.« 2
