Az átlagos emberi agy 1330 gramm tömegű, és legalább 200 milliárd nyúlványos idegsejt, neuron van benne. Az idegsejtek kisebb-nagyobb neuronhálózatokba rendeződve működnek, s jellegzetes ingerületátadó szerkezetek, szinapszisok kötik össze őket. A 200 milliárd idegsejtet legalább tízezerszer több szinapszis kapcsolja hálózatokká. E hihetetlen számú idegsejt és szinapszis teszi lehetővé az olyan emberi tulajdonságok kialakulását, mint a beszéd, az elvont gondolkodás, a múltba s néha a jövőbe látás képessége, vagy éppen a kételkedés, a kritikus gondolkodás, a kreativitás, az alkotóképesség.
Kétségtelen, hogy az ember agyának tömege még a legfejlettebb főemlősökénél is nagyobb: a csimpánz agya 400 grammos, a nagyobb termetű gorilláé 500 gramm. Az állatok és az ember értelmi képességei közti különbségeket persze nem vezethetjük le sem az agy nagyobb tömegéből, sem az agytömeg–testtömeg arányából.
Hámori József előadásában az emberi agy két fontos tulajdonságával foglalkozott, amelyek megmagyarázhatják az emberi és az állati agy lényegi különbségeit. Az egyik, hogy a mi agyunk a születés után hosszú idő alatt éri el „végleges” formáját, ennek köszönhető, hogy páratlan tanulóképessége, plaszticitása jórészt a felnőttkorra is megmarad. A másik, hogy agyunk s elsősorban a magasabb idegi tevékenységekben fontos féltekéi az állatokétól eltérően aszimmetrikusan működnek, munkamegosztás van köztük, s ez olyan emberi képességek kialakulását teszi lehetővé, mint a beszéd, a muzikalitás, a kreativitás stb.
A génekkel történő szabályozás tudományának, a genetikának a fejlődése vetette fel a kérdést: mi a gének szerepe az idegrendszer kialakításában?
Az agy kialakulásában részt vevő gének csak a töredékét hordozhatják annak az információnak, amennyi a bonyolult idegsejthálózat billiónyi egységének akár megközelítően pontos kialakításához és közvetlen működtetéséhez szükséges lenne. Agyunk képességeit vizsgálva nehéz különválasztani azt, amit a környezettől, a társadalomtól s amit a génektől kaptunk.
Úgy tűnik, a fejlődő és kifejlett agyban lezajló folyamatokat két szakaszra kell osztanunk. Korai fejlődése során minden emberi agy szerkezete jellegzetesen azonos: az embriók agyának különböző régiói (kisagy, középagy, nagyagy, köztiagy, nyúltvelő) minden egyedben és minden generációban nagyon hasonlóan fejlődnek. A később kifejlődő beszédközpont az emberek 96 százalékában a bal félteke halántéki lebenyében alakul ki, s hoz létre aszimmetriát a jobb félteke hasonló területeihez képest. Mindez arra utal, hogy az agy korai fejlődési folyamatait a gének szabályozzák zárt genetikai programmal. E folyamat csupán kereteket ad a hálózatok további, nyitott genetikai program által irányított fejlődéséhez, amelyben viszonylag kevés gén vesz részt.
A természet több „trükköt” talált ki, amellyel megtakaríthatja a közvetlenül irányító géneket. Az egyik ilyen az ismétlődő szerkezetek kialakulása: az agykéreg 10–50 ezer idegsejtből felépülő alegységei, moduljai például igen hasonlóak egymáshoz; a kisagykéreg 80–90 milliárd idegsejtből álló szerkezete is ismétlődő – a nagyagykéreghez hasonlóan több tízezer idegsejtből álló – egységekből alakul ki. E modulok számottevően csökkenthetik a kódolásukhoz szükséges genetikai információ mennyiségét, a pontosabb gének általi szabályozás hiányában azonban nem gátolhatják meg, hogy a fejlődő idegrendszerben számos „tévedés” forduljon elő.
A javítás lehetőségét is magukban hordozó tévedéseknek is funkciójuk van: sőt az agy előre pontosan nem programozott, „huzalozott” fejlődésmenete az egyik fontos tényezője az emberi agy rugalmasságának. Ezt egy egyszerű példával szemléltette Hámori akadémikus: egy telefonszám – legyen mondjuk 333-3111 – értelmetlenné válik, ha csak egyetlen jegyét is hibásan írjuk le. Ha ellenben betűkkel (szavakkal) írjuk fel (három-három-három-három-egy-egy-egy), akkor 7 helyett 29 jelet használtunk az információ megőrzésére. Ez több helyet foglal el, mint a 7 számjegy, de sokkal alkalmasabb az esetleges tévedések korrigálására is. Például ha ezt írjuk: három-károm-házom-hájom-egy-ege-égy, akkor, aki egy kicsit is tud magyarul, könnyen korrigálhatja az 5 betűhibát, azaz helyre tudja állítani a jelsor eredeti jelentését. Tehát minél precízebben és takarékosabban huzalozott egy rendszer, annál nagyobb a veszélye annak, hogy súlyos, korrigálhatatlan hibák fordulnak elő benne. A gerinctelen állatok vagy mondjuk a békák idegrendszere így szerveződik, és a tanulóképességük meglehetősen korlátozott.
Az emlősök és főként az ember agya a genetikai információt olyan mechanizmussal fordítja át a maga nyelvére, amely a pontosság terén engedményeket tesz. Úgy tűnik, ez éppen annak érdekében történik így, hogy a fatális hibákat elkerülhesse. E pontatlanság teszi lehetővé azt is, hogy az agy a környezeti hatásokra is reagálva a lehető legkedvezőbb irányban fejlődhessen tovább.
Ebben a „próba-szerencse” elv érvényesül: sok idegsejt, sok szinaptikus kapcsolat vakvágányra fut, de a fejlődés menetébe legjobban illeszkedő sejtek, sejtkapcsolatok stabilizálódhatnak. A kapcsolatok „selejtezési folyamatához” sok idegsejtre, illetve nyúlványra van szükség. Fejlődésének korai szakaszában (az embernél kb. kétéves korig) sokkal több idegsejtet találunk az agyban, mint amennyi a differenciálódás időszaka után megmarad. Bizonyos agyi régiókban a születés után az idegsejteknek akár a fele is elpusztul. Az idegsejtnyúlványokból, a kapcsolatokból és a szinapszisokból is nagy a túlkínálat, de csak a funkcionálisan „igazolt” szinapszisok maradnak meg, a „téves” kapcsolatok többsége (sokszor az idegsejtekkel együtt) eltűnik. A stabilizáció csak akkor megy végbe, ha az idegsejthálózatokat a kellő időben megfelelő ingerek érik.
Az idegrendszer fejlődésének gének általi szabályozására utal például az, hogy a beszéd általában a bal agyféltekéhez kötődik, illetve, hogy a homloklebeny (az alkotás, a logikus gondolkodás, áttételesen a verbális intelligencia, Changeux szerint a „civilizáció szerve”) az emberi agykéregnek 29 százalékát (a csimpánzénak 17, a kutyáénak csak 7 százalékát) teszi ki. A magatartás, az intellektuális képességek kialakulása mögött álló genetikai szabályozás azonban nem közvetlenül határozza meg a működés alapjául szolgáló bonyolult agykérgi szerkezeteket. Erre az egész emberi génkészlet sem lenne elég, amelynek pedig csak kisebb része „foglalkozik” az agyi működések szabályozásával.
Hámori akadémikus arról beszélt, hogy az emberi agy bizonyos képességei a nyitott genetikai program és az igen hosszúra nyúlt, környezethez alkalmazkodó fejlődés összjátékában alakulnak ki. A döntések „építkezés” közben születnek, lehetőséget adva arra, hogy a fejlődő, differenciálódó agyba a jobb alkalmazkodást szolgáló változások épüljenek be. Ez válasz arra is, miért nem lehet a másutt bevált nemesítési módszerekkel növelni az ember agyi kapacitását, illetve „okosabb” emberfajt létrehozni.
Sokak szerint az agyi tulajdonságok, illetve ezek génjei egymástól szinte függetlenül szelektálódnak. Nincs bizonyíték arra, hogy a matematikai, a költői vagy a filozófiai képességeknek specifikus génjei volnának.
Az emberi agy fejlődése során történt valami, ami felborította a test általános szimmetriáját, részben szerkezeti, de főleg funkcionális értelemben. Agyunk nem két egyforma féltekéből áll, mint a majmoké, s az emberi személyiség alapvető vonása, hogy a két féltekénk bizonyos mértékű munkamegosztásban dolgozik. A nagyagykéreg különböző területei más-más működésért felelősek. Pierre Broca francia anatómus a XIX. század közepén rájött, hogy a talán legfontosabb emberi tulajdonság, a beszéd központja a bal agyféltekére lokalizálódik.
Mindkét oldal elülső, frontális területének nagy része a mozgásért felel, ahogy az érző agykérgi területek is mindkét oldalon képviselve vannak a fali, halántéki és a nyakszirti lebenyben. Mind a két féltekének van két területe, az úgynevezett alsó fali lebeny, amely a térben való mozgásokkal kapcsolatos érző, észlelő működésért felelős. A csimpánzok agyában ez is két szimmetrikus terület. Az ember agykérgének bal alsó fali lebenye azonban úgy alakult át, hogy elsősorban a jobb mellső végtagból származó gesztikulációt érzékeli. Hámori akadémikus szerint ez azért fontos, mert – mint ma a legtöbb szakember elfogadja – az embert voltaképpen az tette emberré, hogy jobbkezessé vált. Ez valószínűleg a két lábra állást követően megjelenő mutáció következménye volt.
A két lábon járással felszabadult a mellső végtag, s ez a munkamegosztás vezetett a jobbkezesség kialakulásához. Az egyik kéz – az esetek 90 százalékában a jobb kéz – nyúlt a vizsgálandó tárgy után, pattintotta a kőeszközt, a másik csak segített. Hogyan vált a jobb kéz domináns végtaggá? A máig legmeggyőzőbb elmélet, Marian Annett genetikai teóriája szerint a test kétoldali szimmetriáját, egyben a valamilyen kezűséget is egy olyan gén határozza meg, amely két formában („allél”) fordulhat elő: jobbra toló (right shift, RS+), illetve balra toló (RS–) formában. Az ember fejlődésének korai szakaszában a jobbra forgató forma vált dominánssá, s ez hozta létre az emberelődök többségében a jobbkezűséget. Az RS– gén nem eredményezhet automatikusan balkezességet, csak olyan helyzetet, amelyben egyaránt kialakulhat bal-, illetve jobbkezesség.
A beszéd kialakulását az eredendő jobbkezességgel magyarázza Le Doux hipotézise. Szerinte az előembernek még szimmetrikus volt a két agyféltekéje, nem volt beszédközpontja, és gesztikulációval kommunikált. Az agynak a fali lebenyben levő területe mind érzékenyebbé vált erre, és minthogy a gesztikuláció hangadással is párosult, a beszédközpont is ott alakult ki. Az árnyaltabb hangadásra alkalmas gége fejlődésével párhuzamosan kialakult a bal frontális lebenyben a beszéd mozgató, motoros régiója is.
A két agyféltekét összekötő 200 millió idegrostból álló kérgestestet bizonyos életmentő műtétek során átvágják. A műtéten átesett embereken általában nem venni észre, hogy két független féltekéjük van, de néha adódnak különös tapasztalatok. Az egyik páciens ugyan jó viszonyban volt a feleségével, de valamiért dühös lett, és bal kézzel (merthogy balkezes volt) pofon akarta vágni az asszonyt. A jobb keze azonban lefogta a balt. Az ilyen tapasztalatokból is kiderült, hogy az egyénnek eredetileg kétféle akarata van. Az egyik, az ösztönös tenni vágyás a jobb féltekében, a másik a balban, az a kontroll, amely tudatosan ellenőrzi a cselekvést.
Bizonyos sportokban – például a teniszben, a vívásban – a balkezesek előnyben vannak. Ennek nagyon egyszerű a magyarázata: a két agyfélteke a térérzékelésben is különbözik, s a mozdulatot az ebből a szempontból fejlettebb jobb félteke dolgozza fel, akár jobbkezes a sportoló, akár balkezes. A bal félteke vagy egyetért vele, vagy nem, s ha nem, akkor rendszerint ront is rajta, aztán kiadja a parancsot a jobb kéznek, hogy mit kell csinálnia. A balkezeseknél ez egyszerűbb, mert a bal kezet a jobb félteke mozgatja, tehát csak egy pályán keresztül jut el az utasítás.
A beszéd főleg a bal féltekéhez kötődik, a jobb viszont jobban lát, és sokkal többet tud a térmanipulációban. A bal félteke logikus és analitikus, azonban gyakran téveszméken alapuló láncolatot hoz létre. Emiatt sok helyzetben sikeresebb az „irracionális”, egyben holisztikus, a világot egységes egészként értelmező jobb félteke.
A képzelőerő, a kreativitás, a muzikalitás a jobb féltekéhez köthető. A zene komponálása azonban erőteljesen kötődik a bal féltekéhez, mert az időérzékelés, amelynek a kompozícióban nagyon fontos szerepe van, csak a bal féltekében található meg. A jobb féltekének nincs időérzékelése, az a tudat, hogy van és volt – s reményeink szerint lesz is – történelem, hogy a világmindenség keletkezett valamikor, s hogy az emberi élet is véges, a bal féltekéhez kötődik.
A képzelőerő és a kreativitás, agyunk e két kiemelkedő tulajdonsága csak az ember sajátsága, s elsősorban a jobb féltekéhez kötődik. Ez az oka annak is, hogy a humorérzék, ami közvetlenül kapcsolódik a kreativitáshoz, szintén e féltekében fészkel. A bal félteke nem alkalmas arra, hogy új dolgokat, új hipotéziseket találjon ki, erre csakis a jobb félteke képes: kialakít egy hipotézist, átküldi a másik oldalra, az elraktározza, és attól kezdve úgy dolgozik vele, mintha a sajátja lenne.
Az itt felsorolt, részben eltérő tulajdonságok nemcsak egységes aggyá egészítik ki a két féltekét, hanem hatalmas többletet is adnak: ebből jön létre az, amit emberi személyiségnek nevezünk.
Hámori akadémikus előadásának végén kifejtette: vannak, akik az emberi agy egyedülálló teljesítménye mögött természetfölötti erők örök jelenlétét látják, mások nem hisznek ezek működésében, ám a két felfogás követőit egy táborba gyűjti az a parancsoló kívánság, hogy az emberiség e kivételes adottságot a mainál sokkal kreatívabban, a szolidaritást központba állítva próbálja az egész emberi nem javára hasznosítani.
Előadását egy Széchenyi Istvántól vett idézettel zárta: „Az emberi halhatatlan lélek, s annak legfőbb széke, az emberi agy jelöli ki a kultúra ösvényét, s csak az bírja a nemzeteket a lehető legmagasabb civilizációs fokra, és semmi egyéb.”
(A fenti szöveg az október 28-án elhangzott előadás rövidített, szerkesztett változata.)
Az előadás megtekinthető november 2-án (szombaton) a Duna Televízióban 12.45-től, november 3-án (vasárnap) 12.55-től az M 1-en, valamint 21.30-tól az M 2-n.
A Mindentudás Egyetemének következő előadása november 4-én 19.30-kor kezdődik a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem informatikai épületének B28-as előadójában (Budapest XI., Magyar tudósok körútja 2/B).
Az előadások teljes szövegét a hozzászólásokkal és a vitával együtt a www.mindentudas.hu weblapon találják meg az érdeklődők.
Lexikon
gén: az örökletes anyag működési egysége
Mendel-törvények: az öröklődés alapvető folyamatait leíró szabályok
nyitott genetikai program: olyan genetikai program, amely a környezetre vonatkozó információkat csak körvonalaiban adja meg, és az információ csak a környezeti inger hatására válik teljessé
szinapszis: az ingerületáttevődés helye két idegsejt vagy egy idegsejt és egy végrehajtó sejt között
zárt genetikai program: az egyedfejlődésnek a környezeti hatásoktól független, pusztán a gének működése által irányított folyamata
Bóka János
Bóka János: az Európai Bizottság költségvetési javaslata nem mutat utat a versenyképesség helyreállításához
