A funkcionális agyi képalkotó eljárások „királynőjének” a pozitronemissziós tomográfiát (PET) tekintjük. Ez a módszer ugyanis a legváltozatosabb információkat tudja adni mérhető módon az agy egészében lezajló eseményekről pontos anatómiai kontextusban. A PET módszer alapja, hogy egy gyorsan bomló izotóppal jelzett, biológiailag aktív molekulát juttatunk a szervezetbe, és az izotóp lebomlása során keletkező sugárzás segítségével feltérképezzük a testben az izotóppal jelzett molekula térbeli eloszlását és annak időbeli változásait. A PET segítségével vizsgálni tudjuk a központi idegrendszer receptor- és neurotranszmitter-rendszereinek agyi eloszlását és működését, továbbá azt, hogy mely agyi területeken működnek intenzívebben az idegsejtek. Ott ugyanis, ahol agyunk idegsejtjei intenzívebben dolgoznak, nagyobb az idegszövet anyagcseréje, több oxigént, szőlőcukrot fogyasztanak az idegsejtek, és emiatt nagyobb lesz a regionális agyi vérátáramlás is.
A látás során, mint Kovács Ilonának a Mindentudás Egyetemén korábban tartott előadása szemléltette, nagyon is szükségünk van az eszünkre. Mely agyi területek érintettek e folyamatokban? Tudjuk-e ezeket láttatni a PET segítségével? A látás során a szemünkbe jutott információt agyunk bonyolult „látórendszere” dolgozza föl, s mindez szépen követhető a PET segítségével. Vajon ugyanilyen szépen követhetők-e a látással kapcsolatos, nem szenzoros, magasabb szellemi működések is PET-tel? Például tudjuk-e követni a csukott szemmel történő látási képzelet során aktiválódó agykérgi területeket is?
Két nagy iskola csapott össze a kilencvenes évek elején. Az egyiket Stephen Kosslyn, a Harvard professzora képviselte, aki szerint a látási képzelet során is aktiválódik az elsődleges látókéreg, majd onnét továbbterjed az aktiváció a szenzoros látási folyamatban részt vevő összes agykérgi területre. A másik iskolát Per Roland, az agyi funkcionális képalkotás pápája és jómagam képviseltük Stockholmban. Mi azt vallottuk, hogy a látási képzelet során nincs szükség az elsődleges, másodlagos látókérgi területek aktiválódására, csupán a magasabb rendű kérgi területek lépnek ilyenkor működésbe.
A kérdés tisztázása érdekében évekkel ezelőtt arra kértem néhány Stockholmban élő magyar fiatalt, hogy a PET-kamerában csukott szemmel „olvassák el” a magyar ábécé betűit, illetve a magyar himnusz szövegét, azaz vizualizálják a szöveget. A vizualizálás, a látási képzelet nem aktiválta az elsődleges látókérgi területet, csupán néhány magasabb rendű agykérgi terület aktiválódott, amelyek kapcsolata a látási képzelettel számos más megfigyelés alapján is feltételezhető. Vagyis a PET segítségével magas szintű szellemi folyamat, a látási képzelet is „feltérképezhető” az emberi agyban, pontosabban azon agyi idegpopulációk, amelyek döntő módon részt vesznek ebben a magasabb, tudatos szellemi működésben, megjeleníthetők, azonosíthatók a PET segítségével.
Az illuzórikus kontúrok azt mutatják, hogy a „tanult” látórendszer, bizony, képes kiszűrni a kontúrt, a mintázatot ott is és akkor is, amikor az a valóságban nincs jelen. Egy illuzórikus ábra látása esetében agyunk kiegészíti a tudatunkba jutó jelentéstartalmat. De elképzelhető-e az, hogy agyunk „lát” tudatunkba nem bejutó képi ingereket, amelyek egyértelműen befolyásolják viselkedésünket anélkül, hogy tudnánk róluk? Számos ilyen esetet ismerünk. Kísérleti körülmények között az egyik klasszikus példa erre a „visszafelé ható maszkolás” esete.
A backward masking esetében egy emocionálisan töltött arcot vagy egy fenyegető állat képét igen rövid ideig mutatjuk, majd rögtön ezután hosszabb ideig semleges ingert, például ugyanannak a személynek az emocionálisan semleges arcát vagy egy közömbös háttérképet lát a kísérleti személy. Ez utóbbi a vizuális „maszk”, amellyel az agy számára „elfedjük” az előző ingert. A célinger rövid idejű felmutatása miatt a kísérleti személy egyértelműen arról számol be, hogy nem látott mást, mint a „közömbös” ingert. PET-tel egyértelműen kimutatható, hogy agyunk „felismerte” a maszkolt ingert annak ellenére, hogy a tudatunkba nem jutott be. Viszont viselkedésünket a maszkolt inger befolyásolhatja, a „tudatalattinkba” beivódhat a látott, de nem tudatosuló kép. Ezt a reklámfilmtechnika is felhasználja, amikor a film kockái között elrejt egy-egy reklámképet.
Benjamin Libet, a tudat neurobiológiai alapjainak egyik legkiválóbb kutatója már az ötvenes években felvetette azt a hipotézist, hogy a tudatosuló és a nem tudatosuló ingerlés között csupán az a különbség, hogy az erősebb ingerek nagyobb agykérgi területek aktiválásával járnak együtt, így azok bejutnak a tudatba. Azaz a tudatos agyi események mögötti agyi aktiváció csupán az aktivált idegsejtek számában különbözik a nem tudatosuló agyi események mögötti aktivációtól.
Vajon ki tudjuk-e mindezt mutatni PET-tel? Jean Decety francia kollégámmal együtt dolgoztunk a válasz megtalálásán. Vajon a nagyon is tudatosan végzett motoros funkciók nagyobb agykérgi terület aktiválódását igénylik-e, mint a tudatos odafigyelést nem igénylő, jól betanult motoros funkciók, azaz „agyi automatizmusok”? Ha ez így van, akkor egy cselekvési sor, egy motoros folyamat nagy odafigyelést igénylő betanulása kezdetén nagyobb agykérgi területeket látunk aktiválva PET-tel, mint akkor, amikor már a tanulási folyamat végén járunk, és az adott cselekvési sort automatikusan, tudatos odafigyelés, koncentráció nélkül, gyakorlatilag a tudatunk kikapcsolásával tudjuk elvégezni.
Képzeljük el, hogy kísérleti személyünknek komplex mozgásmintázatot kell begyakorolnia: növekvő átmérő szerinti sorrendben kell megérintenie az előtte képernyőn bemutatott köröket. Eközben PET-tel vizsgáljuk az agyműködését. A kísérleti személy eleinte roppant nagy koncentrációval kell hogy tanuljon: még sok hibával és lassan dolgozik. Aztán javul teljesítménye, majd a mozgássor kezd automatizmussá válni, végül minden odafigyelés nélkül tökéletesen végre tudja hajtani. Amit PET-tel láttunk, az Libet hipotézisét igazolta. A folyamat kezdetén kiterjedt agykérgi régiók aktiválódtak a látókéregben. Negyvenöt perc múlva, amikor már begyakorolt volt a mozgássor, az agykéregben sokkal kevesebb aktivációt láttunk, és másfél óra múlva, amikor már teljesen automatikus volt a feladat végrehajtása, alig találtunk kérgi aktivációt.
Van-e más jól tesztelhető modellje a tudat neurobiológiai alapjainak? Még egy klasszikusnak számító elméletet említenék meg, amelynek kidolgozása egykori oxfordi mentorom, Alan Cowey, valamint az ugyancsak oxfordi Larry Weiskrantz és a jelenleg Düsseldorfban dolgozó Petra Stoerig nevéhez fűződik. Larry Weiskrantz jelentős felismerése volt a vaklátás jelensége. Az olyan személyek, akik korábban láttak, de valamilyen oknál fogva elveszítették elsődleges látókérgüket, funkcionálisan vakok, azaz nem jut be látási információ a tudatukba. Ugyanakkor kísérleti körülmények között számos látási tesztet nagy pontossággal meg tudnak oldani, ez pedig arra utal, hogy agyuk kielégítő módon feldolgozza a bejutott látási információt. Ennek alapján feltételezték a kutatók, hogy a vaklátás és a hozzá hasonló szenzoros kiesések – a sükethallás és az érzéketlen tapintás – ideális esetek a tudat neurobiológiai alapjainak vizsgálatához, és ezeknek a vizsgálatoknak az alapján ki lehet mondani, hogy az elsődleges szenzoros agykérgi területek jelenléte és működése elengedhetetlen feltétele a tudatos érzékelésnek. PET-kísérletek a kísérleti személyben megmutatták, hogy az elsődleges agykéreg hiányában egyéb, „másodlagos” látókérgi területek aktiválódnak, és ezek részben át tudják venni az inger feldolgozásához szükséges feladatokat.
Döntő szerepet játszanak az állatvilágban a feromonok az egyedek közötti kommunikációban. A magasabb rendű állatok esetében leginkább szexhormonokról és azok anyagcseretermékeiről van szó, amelyeket testünk bőrmirigyei termelnek, vagy a vérből jutnak ki a bőrön át, és a levegő útján terjednek. A feromonokkal kapcsolatos első PET-kísérleteket mi végeztük el. Eszerint a férfi- és a női feromonok aktivációt váltanak ki mind a férfi-, mind a női agyban, de ezek az élettani hatások erősen nemfüggőek: más helyen okoznak agyi aktivációt a férfiferomonok férfi- és női agyban és fordítva. Van-e mindennek jelentősége a mindennapi életünkben? Erre próbáltunk választ találni Kovács Gyula és Vidnyánszky Zoltán kollégáimmal egy kísérletsorozatban, amikor a kísérleti személyeknek a látott arcok férfi vagy női voltáról kellett dönteniük. Férfi- és női arcokat „morfoltunk” egymásba oly módon, hogy egy kis animációban a női arc átváltozott férfiarccá vagy fordítva. A kísérleti személyeknek arról kellett döntést hozniuk, hogy mettől meddig tekintenek egy arcot férfi- vagy női arcnak.
A kísérletek közben a kísérleti személyek hol tiszta levegőt lélegeztek be, hol feromonokkal dúsított levegőt, de nekik erről fogalmuk sem volt. Legnagyobb megdöbbenésünkre férfiferomon szaglása közben a kísérleti személyek hamarabb kijelentették egy „morfolt” női arcképre, hogy azt már többé nem tekintik nőnek, mint feromonexpozíció nélkül. Azaz egyértelműen bizonyítani tudtuk, hogy a nem tudatosuló feromonhatások szignifikánsan befolyásolják a vizuális ingerlés alapján történő döntési folyamatot.
Ha ez így van, akkor feltételezhető, hogy mindennapos viselkedésünket számos olyan nem tudatosuló hatás befolyásolja, amely sosem jut be a tudatunkba. Ez különösen érvényes a szociális interakciók során mutatott viselkedésünkre. Nem tudjuk tehát, hogy az olykor rendkívül tudatosnak tartott döntéseink valójában mennyire tudatosak, mily mértékben befolyásolják őket nem tudatosuló egyéb élettani hatások. Ha a tudatos és a tudatba be nem jutó agyi működések ilyen jól „megférnek egymás mellett”, és kimutathatók PET-tel, önkéntelenül felmerül a kérdés: kialakulhat-e konfliktus a tudatos és a nem tudatos között? Közismert, hogy a törzsfejlődés folyamán legmagasabb szintre ért élőlény az ember, akinek agya a legfejlettebb, és képes a legmagasabb tudatos funkciók elvégzésére. Agyunk kiemelkedő fejlettsége elsősorban az agykéreg magas fejlettségének köszönhető, és feltételezzük, hogy az agykéreg működése áll a legmagasabb szellemi működések mögött. Agyunk úgy van megalkotva, hogy néha konfliktusba kerülhet a magasabb rendű tudatos funkció a szemünkben „alacsonyabb rendű” funkciókkal. Hogy ennek mi a mechanizmusa, azt még nem ismerjük eléggé, de egy Derek Denton nevű ausztráliai élettanász sok évet szentelt e kérdések tisztázásának. Számos PET-kísérletet folytatott a legelemibb vegetatív késztetések mögött álló agyműködések lokalizálására. Így például légszomjban vagy kísérleti körülmények között kialakított mérhetetlen szomjúságban azt találták, hogy az élettankönyvekben jól ismert agytörzsi magvak erőteljesen aktiválódnak. Arra is bizonyítékot kaptak, hogy legelemibb vegetatív késztetéseink befolyásolják a legmagasabb szellemi funkciókért felelős agykérgünk működését.
Remélem, hogy ezzel a néhány példával sikerült elhintenem a magot: nemcsak érdemes vizsgálnunk az agy tudatos és nem tudatosuló működéseit, hanem immár meg is van ehhez az eszköztárunk.
A fenti szöveg a november 13-án elhangzott előadás rövidített változata. Az előadás megtekinthető 18-án (szombaton) 9.35-kor az MTV, 10.40-kor a Duna Televízió és 20-án (hétfőn) 9 órakor az M 2 műsorán. A következő előadást 20-án 19.30-kor a Jövő Háza Teátrumban (Budapest II., Fény utca 20–22.) Faragó Sándor tartja Miért vadászunk? címmel. A részvétel ingyenes, az előadások teljes szövegét a hozzászólásokkal és a vitával együtt a www.mindentudas.hu weblapon találják meg az érdeklődők.
origo.hu
Pride: a rendőrség megtiltotta a rendezvényt, a szervezők nem egyeztettek a hatósággal
