Senstant plastiškumas mažėja (smegenys stabarėja), bet niekada neišnyksta. Neuronai visada ardo senas jungtis ir formuoja naujas, taip pat visada gaminasi naujos nervų ląstelės. Anot J. Oldso, „smegenys sugeba iškart persiprogramuoti ir pakeisti funkcionavimo būdą“.
Nepasakosime smulkmenų, kaip persiprogramuoja smegenys, tačiau aišku: kaip teigė Z. Freudas, paslaptis – chemiškai turtingame sinapsių turinyje. Procesai, vykstantys mikroskopiniuose tarpuose tarp neuronų, labai sudėtingi, tačiau, paprastai tariant, juose vyksta įvairios cheminės reakcijos, nervų grandinėse registruojančios potyrius. Atliekant užduotį ar patiriant fizinius ar protinius pojūčius, smegenyse suaktyvinama grupė neuronų. Netoliese esantys neuronai susijungia keisdamiesi sinapsiniais neuronešikliais – pavyzdžiui, aminorūgštimi glutamatu.
Kartojant tą pačią patirtį, sinapsiniai neuronų ryšiai stiprėja ir gausėja; tai vyksta dėl fiziologinių, tarkime, dėl didesnės neuronešiklių koncentracijos išskyrimo, ir dėl anatominių pokyčių – naujų neuronų susidarymo ir naujų sinapsinių terminalių atsiradimo ant esamų aksonų ir dendritų. Reaguodamos į potyrius, sinapsinės jungtys gali ir silpnėti dėl fiziologinių ar anatominių pokyčių.
Tai, ko išmokstame gyvendami, įsirėžia nuolat kintančiose tarpląstelinėse galvos jungtyse. Susijungusių neuronų grandinės smegenyse kuria tikras „gyvybines vagas“. Šiandien svarbią neuroplastiškumo dinamiką mokslininkai apibendrina Hebbo taisykle: „Ląstelės, aktyvios vienu metu, turi būti susijungusios.“
Vienas iš paprasčiausių, bet ir efektyviausių, sinapsinių jungčių pokyčių pavyzdžių – biologo Erico Kandelo eksperimentų serija, atlikta aštuntojo XX a. dešimtmečio pradžioje su dideliu jūros pilvakoju aplyzija (jūrų organizmai ypač tinka neurologiniams tyrimams, nes jų nervų sistema paprastesnė, o nervinės ląstelės didesnės).
Nobelio premijos laureatas E. Kandelas pastebėjo, kad net labai švelniai paliestos pilvakojo žiaunos iškart refleksyviai glaudžiasi. Liečiant vėl, bet gyvūnui nedarant jokios žalos, glaudimosi refleksas silpsta. Gyvūnas prie lietimo pripranta ir išmoksta jo nepaisyti. Stebėdamas pilvakojų nervų sistemą, E. Kandelas atrado, kad „šis išmoktas elgsenos pokytis susijęs su progresiniu sinapsinių jungčių silpimu“ tarp sensorinių neuronų, „juntančių“ prisilietimą, ir motorinių neuronų, „įsakančių“ žiaunoms glaustis.
Įprastoje būsenoje 95 % sensorinių neuronų pilvakojo žiaunose sujungti su motoriniais neuronais. Žiaunas palietus 40 kartų, tik 10 % sensorinių ląstelių išlaiko jungtis su motorinėmis ląstelėmis. Tyrimas „aiškiai atskleidė“, – rašė E. Kandelas, kad „sinapsės gali patirti didelius ir ilgalaikius stiprumo pokyčius, veiksmą kartojant santykiškai trumpai.“
Sinapsių plastiškumas sujungia dvi sąmonės filosofijos kryptis, per amžius buvusias priešingose barikadų pusėse: empirizmą ir racionalizmą. Empiristų, pavyzdžiui, Johno Locke'o nuomone, gimstame kaip tuščias popieriaus lapas, tabula rasa. Viskas, ką žinome, ateina per gyvenime išmoktas pamokas. Kalbant labiau pažįstamais terminais, esame ne gamtos, o auklėjimo produktas. Racionalistų, sakykime, Immanuelio Kanto požiūriu, gimstame, turėdami įgimtus proto „ruošinius“, nulemiančius, kaip suvokiame ir juntame pasaulį. Visi mūsų potyriai „pereina“ įgimtų ruošinių patikrą. Vyrauja gamta.
Eksperimentai su aplyzijomis atskleidė, kaip teigė E. Kandelas, „kad abu požiūriai geri – jie iš tiesų papildo vienas kitą“. Mūsų genai nulemia daugelį „neuronų jungčių, t. y. kokie neuronai sudaro sinapsines jungtis su kitais neuronais ir kada“.
Genetiškai nulemtos jungtys sudaro, anot I. Kanto, įgimtuosius ruošinius – pagrindinę smegenų struktūrą, tačiau įgyta patirtis nulemia jungčių stiprumą, arba „ilgalaikį efektyvumą“, ir užtikrina, kaip teigė J. Locke'as, nuolatinį smegenų kitimą ir „naujų elgesio modelių pasireiškimą“.Priešingas, empirinę ir racionalistinę, filosofijas vienijo sinapsė. Niujorko universiteto neurologijos specialistas Josephas LeDouxas knygoje „Sinapsinis aš“ (Synaptic Self) įrodinėja, kad gamta ir auklėjimas „iš tiesų kalba viena kalba. Abi šios jėgos galų gale paveikia smegenis ir elgseną pakeisdamos sinapsinę smegenų tvarką.“
Smegenys nėra mašina, kaip kad manėme. Nors skirtingos smegenų sritys atsako už skirtingas funkcijas, ląstelių dėmenys nesudaro nuolatinių struktūrų ir nevaidina griežtų vaidmenų. Jos yra lanksčios. Kinta pagal patirtį, aplinkybes ir poreikius. Kai kurie ypač dideli ir svarbūs pokyčiai vyksta kaip atsakas į nervų sistemos pažeidimą. Bandymai rodo, kad, pavyzdžiui, žmogui apakus, už vaizdinius stimulus atsakinga smegenų dalis, vizualinė žievė, nenustoja veikti. Ją greitai perima garso apdorojimo grandinės. O žmogui mokantis Brailio rašto, vizualinė žievė bus panaudota perdirbti informacijai, gautai per jutimo pojūčius.
„Panašu, kad neuronai „nori“ kažką gauti, – aiškina Nancy Kanwisher iš Masačiusetso technologijos instituto McGoverno smegenų veiklos tyrimų centro. – Nesant įprastai gaunamo objekto, jie ima reaguoti į kitą geriausią dirgiklį.“ Dėl visada parengto neuronų adaptyvumo klausos ir lytėjimo pojūčiai gali paaštrėti, kad sumažintų prarasto regėjimo poveikį. Panašūs pokyčiai vyksta ir apkurtusių žmonių smegenyse: prarastą klausą atstoja kiti sustiprėję pojūčiai. Sakykime, už periferinę regą atsakinga smegenų sritis padidėja, kad žmogus galėtų matyti tai, ką anksčiau girdėdavo.
Apie knygą
Knyga, nominuota Pulicerio premijai itin svarbia tema – kaip internetas ir skaitmeninės technologijos veikia ir keičia mūsų smegenis, mūsų mąstymą. Vertinga, kad autorius pateikia istorinį kontekstą, gausiai naudoja pavyzdžius, kaip mūsų mąstymą ir visuomenės progresą keitė abecėlės atsiradimas, spausdintos knygos, laikrodis, pagaliau kompiuteris. Visa tai grindžiama naujausiais neuromokslo pasiekimais. Tai reiškia, kad mūsų naudojamos technologijos iš tiesų keičia mūsų smegenis, neuronų jungtis. Daug gaudami, mes nemažai ir prarandame.
Apie projektą
Vykdant ES SF projektą „Nacionalinės mokslo populiarinimo sistemos sukūrimas ir įgyvendinimas“, Lietuvos mokslų akademijos iniciatyva išleista dvylikos mokslo populiarinimo knygų serija „Mokslas visiems“. Jų autoriai išsamiai ir suprantamai atskleidžia šiuolaikinio mokslo bei technologijų vystymosi tendencijas pasaulyje. Demonstruoja sąsajas ne tik tarp įvairių mokslo sričių, bet ir tai, kaip technologijos (pvz., internetas) veikia visuomenę, keičia socialinius procesus ir mūsų mąstymą. Parodo šiuolaikinio mokslo funkcionavimo mechanizmus, jo poveikį visuomenei, jos etikai, žmonių sveikatai bei politikai ir atvirkščiai.
LMA kartu su Delfi portalu kas savaitę pasiūlys jums susipažinti su šių knygų ištraukomis. Visas knygas pdf formatu galite nemokamai atsisiųsti iš LMA svetainės.
