B/025: J.Ingram - Płonący Dom







Wstecz / Spis
Treści / Dalej

ROZDZIAŁ 2
ODCZYTYWANIE MÓZGU
Pobyt w muzeum mózgów stanowi świetną okazję, by trochę poszperać w bezcennym archiwum. Mimo wszystko nie można jednak dowiedzieć się, jak mózg działa, badając go w muzeum, gdzie przechowywany jest w całości lub nawet w plastrach. Jeśli mózg naprawdę decyduje o tym, że jesteśmy tym, czym jesteśmy, lepiej obserwować go bezpośrednio lub pośrednio, słowem
w akcji.
Na początku XIX wieku narodziła się pewna teoria mózgu, która zyskała ogromną popularność, choć zapewne na to nie zasługiwała. Teoria ta głosiła, że na podstawie wyglądu powierzchni czaszki (nie mózgu!) można wnioskować o tym, co dzieje się w jej wnętrzu. Nauka ta, zwana frenologią, opierała się na następującym dwustopniowym rozumowaniu
po pierwsze: mózg składa się z autonomicznych regionów, które odpowiedzialne są za pewne cechy osobowości; po drugie: te regiony mózgu, które u danej osoby są szczególnie dobrze rozwinięte, napierają na czaszkę od spodu i tworzą wyczuwalną wypukłość, gdy dotyka się górnej części głowy.
Ciekawość, dowcip, słuch, mowa i próżność. Jeśli ktoś ma wyjątkowe zdolności czy skłonności, związane zjedna z wymienionych cech lub z którąkolwiek z pozostałych trzydziestu paru, zidentyfikowanych przez frenologów, to powinien mieć namacalną wypukłość na czaszce bezpośrednio nad tą częścią mózgu, której przypisano odpowiednią cechę. Indywidualizm /ostał na przykład umiejscowiony tuż nad nosem i uważany był za część mózgu odpowiedzialną za tworzenie pojęć (zapewne twierdzenie to sformułowano wtedy, gdy ktoś zaobserwował, że czaszka Michała Anioła miała wypukłość w tym rejonie, podczas gdy Szkoci
jako grupa
jej nie mieli). Umiłowanie progenitury, czyli miłość do dzieci, reprezentowana była przez wypukłość z tyłu mózgu, obserwowaną o wiele częściej u kobiet i małp człekokształtnych niż u mężczyzn. A jednak cała sprawa nie wyglądała tak prosto. Gdy ktoś miał wyjątkowo duży �narząd"
jak nazywano regiony mózgu odpowiedzialne za poszczególne cechy
nie było to wcale równoznaczne z tym, że cechę przypisywaną temu narządowi miał maksymalnie rozwiniętą. Mózg każdej osoby był bowiem analizowany oddzielnie, a rozmiar każdego narządu oceniano przez porównanie z rozmiarami innych narządów tego samego mózgu. Tak więc Johan Kaspar Spurzheim, czołowy propagator frenologii, mógłby przyznać, że mózgi kobiet są na ogół mniejsze niż mózgi mężczyzn, ale bynajmniej nie poprzestałby na tym. Uczony ten dodałby zapewne, iż z powyższego nie musi wynikać, że wszystkie cechy są silniej rozwinięte w mózgu mężczyzny niż kobiety: �narządy skrytości i przezorności [w mózgu kobiety] są mimo wszystko największe i dlatego mają zasadniczy wpływ na kształtowanie charakteru kobiety". Komentarz ten jest najlepszym dowodem na to, że przesądy dotyczące braku równości między płciami i pseudonauka są siebie warte.
 
 

Ryc. 3.: Mózg według frenologów. Ilustracja opublikowana w jednym z popularnych
pod koniec XIX wieku czasopism frenologicznych. Obrazuje podział mózgu na poszczególne
�narządy" odpowiedzialne za różne cechy osobowości.

Rewelacyjne czasopismo poświęcone zagadnieniom Etnologii, Fizjologii,
Frenologii. Fizjonomii, Psychologii, Socjologii, Biografii, Edukacji, Sztuki,
Literatury, stawiające sobie za cel Zreformowanie, Podniesienie i Doskonalenie
Ludzkości pod względem Fizycznym, Mentalnym i Duchowym. Podstawowe źródło
wiedzy we wszelkich kwestiach związanych z Naukami o Człowieku. Redagowane
i wydawane przez S. R. Wells, 389 Broadway, New York; w cenie $3,00 za rok
lub 30 centów za numer. Numery z listopada i grudnia bezpłatne dla nowych
prenumeratorów. amativeness
kochliwość; conjugal love
miłość małżeńska;
phitoprogenitiveness
umiłowanie progenitury; friendship
przyjaźń; continuity

ciągłość; selfesteem
samoakcepatacja; approbativeness
zgodność; cautiousness

rozwaga; combativeness
waleczność; vitaliveness
żywotność; secretiveness

skrytość; sublimity
wzniosłość; consctentiousness
sumienność; firmness

stanowczość; veneration
cześć; hope
nadzieja; ideality
kierowanie
się ideałami; acquisttiveness
materializm; destructiveness
destrukcyjność;
altmentiveness
łakomstwo; constructiveness
zdolności techniczne; spirttuality

uduchowienie; imitation
naśladownictwo; benevolence
życzliwość; suavity

uprzejmość; mirthfulness
wesołość; time
czas; tune
słuch; calculation

rachunki; language
język; order
porządek; weight
waga; size
wielkość;
form
kształt; individuality
indywidualizm; locality
położenie; memory

pamięć; causality
przyczynowość; human nature
człowieczeństwo; compassion

litość; inhabitiveness
zasiedziałość.

Mentor Spurzheima, wiedeński lekarz Franz Joseph Gali, był twórcą frenologii, a w dodatku niezłym znawcą anatomii. To właśnie on rozróżnił w mózgu substancję szarą (ciała komórek mózgowych) i substancję białą (obwody łączące ze sobą różne części kory mózgowej), a także wyjaśnił, dlaczego powierzchnia wypukła mózgu jest tak bardzo pofałdowana. Jednak nawet jeśli Gali, tworząc podstawy frenologii, naprawdę myślał o uprawianiu nauki, to jego idea została wkrótce wypaczona na skutek gwałtownie rosnącej popularności analiz wypukłości na czaszce. Niebawem pojawiły się nie tylko tysiące praktykujących frenologów, zapraszających klientów na wizyty, ale powstały też dziesiątki towarzystw, a nawet kilka specjalistycznych czasopism poświeconych tym badaniom [Oczywiście nie znaczy to, że samo posiadanie czasopisma musi być istotne
na przykład w Stanach Zjednoczonych istnieje czasopismo naukowe poświęcone badaniu Klingonu, czyli języka, którym w telewizyjnym serialu Star Trek posługują się Klingonowie, mieszkańcy obcej planety. Czasopismo nosi tytuł �HolQeD" (�Lingwistyka") i zawiera artykuły w rodzaju: �Pierwsze kroki w kierunku fonologicznej teorii Klingonu"]. Pomimo istnienia owych instytucji frenologia nie mogła jednak przetrwać, gdyż nietrudno wykazać brak korelacji miedzy inteligencją i osobowością a kształtem ludzkiej głowy. Śmierć frenologii była natomiast dość powolna. Mimo że około połowy XIX wieku powszechne zainteresowanie frenologia zaczęło słabnąć, badania opinii publicznej ujawniły że jeszcze w 1925 roku 40% Amerykanów ciągle wierzyło w zasady frenologii; koniec końców około 1974 roku liczba ta spadła do zera. Brytyjskie Towarzystwo Frenologiczne zostało rozwiązane dopiero w 1967 roku.
Frenologia zawsze była przedmiotem ataków ze strony naukowców, pod koniec dziewiętnastego wieku wyśmiewano się z niej w różnych drukach i karykaturach. Choć dziś traktowana jest jako absurdalny przypadek zbiorowego urojenia, nie powinniśmy jednak uważać teorii frenologii za nonsens, który mógł się zrodzić tylko z ciemnoty panującej w dawnych czasach. Dzisiejsi przedstawiciele nauk o mózgu nie są wprawdzie frenologami, ale nie mają nic przeciwko przypisywaniu różnych funkcji umysłowych poszczególnym częściom mózgu. Rozpoznawanie twarzy zachodzi głównie w prawej półkuli mózgowej; uważa się, że w posługiwaniu się imionami własnymi bierze udział szczytowy rejon lewego płata skroniowego; pamięć, zwana operacyjną lub krótkotrwałą, angażuje głównie przednią część mózgu. Pogląd, że różnego rodzaju operacje umysłowe zachodzą w różnych miejscach, respektują dzisiejsi naukowcy, podobnie jak dawni frenolodzy. Oczywiście nikt dzisiaj nie odważy się przydzielić konkretnego miejsca w mózgu cesze tak wyspecjalizowanej jak na przykład miłość do dzieci. Nikt też nie będzie twierdzić, że
w jakiś bliżej nie określony sposób
te rejony mózgu, które dobrze się rozwinęły, będą napierały na czaszkę bezpośrednio nad nimi. Sama zasada natomiast nie została podważona.
Nawet pomysł, by badać wypukłości czaszki, nie jest aż tak śmieszny. Gdy naukowcy badający ewolucję naszego gatunku stają wobec trudnych pytań w rodzaju: Kiedy nasi przodkowie zaczęli mówić? czy też: Kiedy pojawił się mózg podobny do ludzkiego?
to muszą głęboko drążyć, by znaleźć jakiekolwiek wskazówki. I tak: możliwe jest odtworzenie mózgu jednego z naszych wymarłych przodków, jeśli zbada się wypukłości na powierzchni czaszek znalezionych w czasie wykopalisk. Nie jest to jeszcze frenologia, gdyż w tym przypadku chodzi o wewnętrzną powierzchnię czaszki. Antropologów interesują nie tyle wypukłości, ile ledwo widoczne bruzdy czy zagłębienia na powierzchni kości. Oczywiście, badają oni czaszki należące do tych naszych przodków, których uznać można za dobrych kandydatów na twórców ludzkiego języka. Czaszki mające więcej niż dwa miliony lat są po prostu zbyt małe, by zmieścić mózg, który radziłby sobie ze złożonością języka; poza tym uważa się, że od dwustu tysięcy lat językiem władano Już całkiem sprawnie. To właśnie ten przejściowy okres
trwający 1,8 miliona lat
jest przedmiotem zainteresowania naukowców, gdyż właśnie w tym czasie umiejętność posługiwania się językiem pojawiła się, a następnie zawładnęła pewnymi częściami mózgu i �rozrosła się" zarówno pod względem wielkości, jak i znaczenia.
Mózg przywiera do wewnętrznej powierzchni czaszki tak szczelnie, że niektóre elementy jego budowy, takie jak wypukłość i bruzdy, a także najbardziej wydatne spośród naczyń krwionośnych przebiegających na powierzchni mózgu, pozostawiają płytkie odciski na kości. Podczas gdy od półtora miliona lat mózg ludzki gwałtownie się zwiększał, niektóre jego części rozrastały się szybciej niż inne. Wynikające stąd zmiany w wewnętrznej budowie mózgu można określić, analizując serie chronologicznie uporządkowanych czaszek. Oceniając wiek danej czaszki, specjalista może poszukiwać znaków towarzyszących pojawieniu się i wczesnym stadiom rozwoju płatów czołowych, które w naszych współczesnych mózgach są tak bardzo rozrośnięte. Ponadto ten sam badacz może nawet próbować odnaleźć w lewej półkuli rejony odpowiedzialne za język, które zajmują tak ważne miejsce w mózgu współczesnego człowieka.
Gdy czaszka znaleziona w wykopaliskach jest rozbita na kawałki, co zdarza się nader często, można ją skleić, a następnie pokryć wewnętrzną powierzchnię powłoką z silikonu. Po jej nałożeniu puszkę mózgową wypełnia się gipsem modelarskim. Kiedy usunie się klej łączący fragmenty czaszki i rozłoży ją na kawałki, otrzymuje się
pokryty warstwą gumy
gipsowy mózg pierwotnego człowieka. Odlew ten pod względem szczegółów powierzchni odpowiada oryginałowi. Następnie naukowcy zbierają się i snują swoje rozważania: chociaż nie jest to frenologia, z pewnością wygląda to podobnie. Badacze mózgu elektronicznymi suwmiarkami mierzą wypukłości płatów ciemieniowych i szerokość płatów czołowych oraz wypowiadają się na temat zdolności umysłowych pierwotnego właściciela mózgu. Większość specjalistów nie zgadza się co do tego, co właściwie zobaczyli. Ślady na wewnętrznej powierzchni czaszki są na tyle płytkie i niewyraźne, że pozostawiają sporo miejsca dla różnych hipotez. A jeśli gdzieś pojawi się próżnia, naukowcy chętnie ją zapełnią. Warto wspomnieć, że jedna z najgorętszych dyskusji w tej dziedzinie toczyła się wokół pytania o to, jak wcześnie pojawiła się organizacja mózgu podobna do organizacji mózgu ludzkiego. Przedmiotem sporów była ledwo widoczna linia na jednej z najsłynniejszych spośród wszystkich czaszek, które pochodzą z wykopalisk
czaszce tak zwanego dziecka z Taung, znalezionej w Afryce Południowej przez Raymonda Darta w połowie lat dwudziestych. Uczony ten natychmiast zdał sobie sprawę, że ma do czynienia z zupełnie nowym rodzajem zwierzęcia; owemu dziecku, którego czaszka zawierała pełne mleczne uzębienie, nadał naukowe imię Australopithecus africanus, chociaż na co dzień używał określenia małpolud. Dart był przekonany o bliskim związku między dzieckiem z Taung a współczesnymi ludźmi, ponieważ organizacja jego mózgu, oceniana na podstawie linii widocznych wewnątrz czaszki, była podobna do organizacji mózgu człowieka. W 1980 roku paleoantropolog Dean Falk oświadczyła, że Dart popełnił ogromną pomyłkę, gdyż błędnie uznał linię połączenia między dwiema kośćmi czaszki za ślad pozostawiony przez jedną z głębszych bruzd w korze mózgowej. Według Falk, z powodu tej pomyłki Dart uznał błędnie, że mózg dziecka z Taung jest bardziej podobny do mózgu człowieka niż małpy. Przez parę następnych lat Falk musiała bronić swojego poglądu przed atakami kolegów po fachu. Obecnie wydaje się, że jej pozycja znacznie się umocniła
wielu naukowców uznaje teraz, że mózg dziecka z Taung jest podobny do mózgu małpy. Spór ten wciąż jednak nie został rozstrzygnięty i, niestety, jest prawdą, że odciski mózgu na czaszkach pochodzących z wykopalisk niemal zawsze stanowią zagadkę. Dlatego też trudno na podstawie owych znalezisk wyciągnąć jakieś ostateczne wnioski.
Mimo to można rozważyć różne możliwości. W połowie lat osiemdziesiątych w Kenii został odkryty niemal kompletny szkielet dwunastoletniego chłopca, należącego do gatunku Homo erectus, gatunku znacznie nam bliższego niż jakikolwiek australopitek. Chłopiec ten przeżył swoje krótkie życie około miliona sześciuset tysięcy lat temu. Jego czaszka była nieźle zachowana i na jej podstawie zrekonstruowano mózg. Występująca w nim nieznaczna asymetria między prawą i lewą półkulą pozwala przypuszczać, że chłopiec ten był praworęczny, a dobrze rozwinięty obszar z przodu lewej części mózgu mógł odgrywać pewną rolę w mówieniu lub w koordynacji skomplikowanych ruchów rąk. Wyjaśnianie tajemnic prehistorycznych mózgów poprzez analizę wypukłości na znajdowanych w wykopaliskach czaszkach wymaga wielkiej ostrożności w formułowaniu wniosków, mimo to praca ta ma więcej sensu niż frenologia.
Trochę szkoda, że frenologia nie spełniła pokładanych w niej oczekiwań, gdyż jako metoda badania mózgu nie wymagała żadnej ingerencji w jego wnętrze, a przy tym była nawet zabawna. Mimo wszystko miałaby jednak pewne ograniczenia. Nawet gdybyśmy uznali, że pewne obszary mózgu odpowiedzialne za konkretne cechy są lepiej rozwinięte niż inne obszary, wciąż nie wiedzielibyśmy zbyt wiele o tym, jak naprawdę mózg funkcjonuje na co dzień. Co dzieje się, gdy mózg
charakteryzujący się wyjątkowym �umiłowaniem progenitury"
podejmuje decyzję o rodzinnym budżecie? Czy mózg z wydatnym narządem republikanizmu zachowuje się przy umie wyborczej odmiennie od innych? Są to pytania, na które frenologia nie mogłaby odpowiedzieć. W końcu lat dwudziestych poszukiwania jakiejś metody, która umożliwiłaby obserwację pracy żywego mózgu, zwróciły się w stronę elektryczności, a w szczególności ku aparatowi zwanemu elektroencefalografem, czyli EEG.
Można się dziwić, że w mózgu poszukiwano elektryczności, zwłaszcza, że robiono sobie nadzieje, iż uda się utożsamić elektryczność z procesami myślowymi. O istnieniu związku między funkcjonowaniem nerwów a elektrycznością myślano zresztą już około 1770 roku
wtedy właśnie włoski uczony Luigi Galvani zademonstrował, że odcięta kończyna żaby zaczyna podskakiwać, gdy zawiesi sieją na mosiężnym haczyku tak, by stopa dotykała srebrnej płytki. Galvani był przekonany, iż odkrył, że tkanka zwierzęca wytwarza elektryczność, i chociaż okazało się, że miał pod tym względem rację, eksperyment ten pokazywał nieco inne zjawisko. W przypadku doświadczenia Galvraniego zastosowanie odmiennych metali powodowało wytwarzanie słabego prądu elektrycznego, powodującego uaktywnienie się głównego nerwu ruchowego, który z kolei nakazywał mięśniom nogi kurczyć się. Galvani był zatem prekursorem badań nad elektryczną naturą życia.
Mniej więcej sto lat później elektryczna aktywność mózgu została po raz pierwszy zarejestrowana na powierzchni odkrytych mózgów psów i królików, natomiast dopiero w połowie lat dwudziestych naszego wieku pomysł mierzenia elektrycznej aktywności mózgu został wykorzystany również do badań nad mózgiem człowieka. Niemiecki psychiatra Hans Berger zdołał zarejestrować fale mózgowe swojego syna, używając do ich wykrycia jedynie metalowych płytek przywiązanych do głowy dziecka. Chociaż chłopiec był przypuszczalnie nieprzytomnie szczęśliwy, że nie trzeba było usuwać części jego czaszki, aby wykryć elektryczność w jego mózgu, to sukces tej
nie wymagającej bezpośredniej ingerencji
techniki oznaczał również, że elektroencefalograf (dosłownie: �elektryczny opisywacz głowy") może być używany bez obawy o negatywne skutki dla zdrowia.
Mimo to opublikowane przez Bergera zapisy EEG
nieskomplikowane serie długich falujących linii
nie wzbudziły zbytniego zainteresowania wśród naukowców, którzy się z nimi zetknęli, przypuszczalnie dlatego, że większość badaczy założyła, iż coś takiego nie może przynosić wyników mających jakiekolwiek znaczenie. W opinii naukowców byłoby absurdem oczekiwać, że złożoność mózgu mogłaby być zredukowana do czegoś tak prostego i konkretnego jak EEG. Stosunek do encefalogramu uległ wprawdzie zmianie, lecz badacze mózgu wciąż jeszcze starają się zrozumieć, co dany układ fal oznacza: zmieniają się one od wzburzonych i nieregularnych do powolnych i gładkich. Mimo że przypuszcza się, iż przedstawiają zbiorczą aktywność elektryczną milionów komórek mózgowych (rejestrowaną ze stosunkowo odległej pozycji na skórze otaczającej czaszkę, która z kolei ochrania mózg), nie jest łatwo wytłumaczyć, dlaczego fale miałyby być synchronizowane w dany sposób i co to wszystko znaczy. EEG zawsze jednak intrygowała badaczy, nawet jeśli nie dostarczała im zbyt wielu informacji. Już pod koniec lat czterdziestych i na początku lat pięćdziesiątych naukowcy zauważali różnice w kształcie fal obserwowanych u poszczególnych osób, które to różnice pionier EEG, Amerykanin William Grey Walter, nazwał �zapisem mózgowym" (brainprint). W numerze �Scientific American" z czerwca 1954 roku uczony ten wypowiedział myśl, że aparaty EEG stały się tak skomplikowane, iż każdy zawiera �tuziny a nawet setki lamp radiowych". Dalej zaś Grey Walter przedstawił odkrycia dotyczące mózgu małego dziecka, których dokonano stosując EEG: �zaraz po urodzeniu reakcja całego mózgu jest niezróżnicowana, ale już we wczesnym wieku, około trzech czy czterech [podkreślenia J. L] lat, zapis mózgu dziecka nabywa cech charakterystycznych dla mózgów osób dorosłych". Grey Walter wspomniał także o tym, że poszczególne rodzaje fal mózgowych pojawiają się po raz pierwszy w różnym wieku: fale theta (około 5-6 fal na sekundę) zaczyna się obserwować pod koniec pierwszego roku, a fale alfa (od dziewięciu do jedenastu na sekundę) w ciągu drugiego i trzeciego roku życia.
Czterdzieści lat później badania EEG przedstawiają odmienny obraz działania mózgu jednorocznego dziecka. W Instytucie Salka w La Jolla w Kalifornii, znajdującym się nie opodal San Diego, Helen Neville i jej współpracownicy także mierzą fale mózgowe, ale zasadnicza różnica między ich badaniami a pracami Greya Waltera polega na precyzji. Badając umiejętności językowe bardzo małych dzieci, dr Neville może posłużyć się komputerami, aby bardzo dokładnie określić przebieg w czasie nagłych wyładowań elektrycznych w mózgu, rejestrowanych przez elektrody umieszczone na głowach pacjentów. Ponadto może określić miejsce tych wyładowań i ustalić ich związek z pojawieniem się oraz brzmieniem pojedynczego słowa. Jedną z najbardziej intrygujących rzeczy, których można dokonać używając tej techniki, jest obserwowanie tego, co dzieje się w mózgu dziecka, gdy słyszy ono w słuchawkach pojedyncze słowo. Dzięki tej wersji metody EEG
umożliwiającej precyzyjne mierzenie czasu
dowiadujemy się, że w mózgu dwudziestomiesięcznego dziecka zachodzi reorganizacja dostosowująca jego możliwości do nowych zadań związanych z używaniem języka. W ciągu jednej dziesiątej sekundy po usłyszeniu słowa lub zobaczeniu rysunku rzeczy, którą to słowo oznacza, w mózgu pojawia się reakcja elektryczna, której cechy zależą od sprawności językowej dziecka. Wydaje się to paradoksalne, ale mózgi dwudziestomiesięcznych dzieci, których umiejętności językowe są jeszcze nieduże, odpowiadają na dźwięk słów i widok rysunków silną elektryczną reakcją w obu półkulach mózgowych, przy czym reakcja ta obejmuje rozległy obszar. Natomiast w mózgach dzieci sprawniejszych językowo te same wyładowania elektryczne są słabsze i występują w dużo bardziej ograniczonych rejonach. W przypadku mózgu większe wcale nie znaczy lepsze; wspomniane oraz inne badania wskazują, że w miarę uczenia się mózg działa coraz skuteczniej i bardziej wybiórczo.
Mniej więcej w tym samym czasie, gdy elektrody umieszczone na czaszce rejestrowały zmiany w rozmieszczeniu aktywności elektrycznej mózgu, kanadyjski neurolog Wilder Penfield prowadził badania
by tak rzec
z odwrotnej perspektywy, gdyż pobudzał elektrycznie mózg i obserwował następnie szeroki zakres reakcji: począwszy od zaburzeń językowych po pojawianie się dawno zapomnianych wspomnień z dzieciństwa. Wielu spośród pacjentów Penfielda w Montrealu chorowało na padaczkę, a ich napady nie mogły być skutecznie leczone za pomocą dostępnych wówczas specyfików. Chorzy ci decydowali się na operację mózgu jako ostatnią deskę ratunku. Wydawałoby się, że interwencja medyczna polegająca na usunięciu kawałka mózgu jest drastycznym posunięciem (może się nawet kojarzyć z doktorem Frankensteinem), ale nie trzeba zapominać, że życie pacjentów, którzy zostali wytypowani do tego zabiegu, było całkowicie zaburzone przez padaczkę. Skoro wycięcie chorej części tkanki mózgowej mogło usunąć przyczynę ataków, większość pacjentów bez wahania zgadzała się na znoszenie innych skutków operacji. Zresztą po dziś dzień usuwanie tkanki mózgowej w celu wyleczenia padaczki jest stosunkowo często stosowanym zabiegiem chirurgicznym.
Wykorzystując wykresy EEG, znając charakterystyczne cechy napadów padaczkowych, które mogły być przypisane danej części mózgu, oraz dysponując dowodami jego uszkodzenia, Penfield i współpracujący z nim chirurdzy często mieli przekonujące argumenty, by uznać, że należy usunąć daną część mózgu. Lekarze ci nieustannie dążyli do zminimalizowania prawdopodobieństwa uszkodzenia ważnych rejonów mózgu, szczególnie odpowiedzialnych za posługiwanie się mową. Utrata mowy byłaby zbyt wysoką ceną za uwolnienie się od napadów padaczki. Gdy chirurdzy planowali usunięcie kawałka tkanki mózgowej z półkuli mieszczącej struktury związanej z mową (prawie zawsze jest to lewa półkula), przeprowadzali serię testów w celu zlokalizowania i zaznaczenia tych obszarów, a w czasie operacji starali się, by skalpel ostrożnie je omijał. W owych testach najbardziej zdumiewający był sposób ich j przeprowadzania. Pacjentka leżała sobie spokojnie na łóżku w sali operacyjnej, podczas gdy usuwano boczną część czaszki oraz odciągano błonę otaczającą powierzchnię mózgu. Ponieważ sam mózg nie ma receptorów bólu, pacjentka mogła pozo
i stawać w pełni świadoma i całkowicie wolna od niepokoju, mimo że połowa jej mózgu była odsłonięta. Następnie pacjentce pokazywano obrazki oraz nazwy różnorodnych przedmiotów i proszono, by rozpoznawała je na głos. W tym samym czasie Penfield przesuwał po powierzchni mózgu pacjentki koniuszek elektrody wytwarzającej słaby prąd elektryczny. Gdy pacjentka odpowiadała na pytanie, Penfield lekko dotykał wybrane miejsce elektrodą.

Ryc. 4.: Odkryty mózg M.M.
taki, jakim widział go Wilder Penfield.
Jeśli pacjentka nagle nie mogła odpowiedzieć, miała trudności z wypowiedzeniem słowa lub wielokrotnie podawała niewłaściwe słowo, natychmiast poprawiając się po usunięciu elektrody, zespół lekarzy uznawał wówczas, że elektroda dotknęła ważnego rejonu związanego z mową. Zaznaczano wówczas to miejsce małym kwadratem wysterylizowanego cienkiego papieru, po czym Penfield i jego elektroda ruszali dalej. W końcu obszary mózgu odpowiedzialne za mowę były już zaznaczone kwadracikami papieru i chirurdzy mogli przystępować do operacji, mając nadzieję, że ewentualne uszkodzenia obszarów ważnych dla mowy będą zredukowane do minimum. Rzecz jasna, te kwadraciki papieru tworzyły jednocześnie mapę głównych struktur związanych z mową w mózgu. To pozwoliło Penfieldowi na bezpośrednie potwierdzenie tego, co psychologowie podejrzewali od wielu lat: w lewej półkuli (prawie zawsze) występują dwa główne obszary odpowiedzialne za posługiwanie się mową.
Zlokalizowanie granic rejonów związanych z mową było równie fascynujące dla psychologów, jak dla chirurgów operujących mózgi, ale najdziwniejsze odkrycie, jakiego dokonał Penfield, nie miało nic wspólnego z mową. Kolejni pacjenci dostarczali dowodów na to, że badanie na żywo powierzchni mózgu, prowadzone za pomocą elektrody, przywoływało dawno utracone wspomnienia. Wszyscy zwrócili uwagę na to zjawisko. Jedna z pacjentek, która zgłosiła się do Penfielda, by poddać się operacji w celu wyleczenia padaczki, opowiedziała, że tuż przed napadem, zachowując wciąż świadomość teraźniejszości, czuła się tak, jakby powróciła w czasie do swej przeszłości i znalazła się na stacji kolejowej w małym miasteczku, które według niej mogło być miejscowością Vanceburg w stanie Kentucky lub mogło nosić nazwę Garrison: �Jest zima, na zewnątrz wieje wiatr, a ja czekam na pociąg". Tym powrotom w przeszłość, poprzedzającym napady padaczki, towarzyszyły często uczucie strachu i deja vu: �Jakbym już przeżyła to wszystko wcześniej". Gdy Penfield badał powierzchnię płatu skroniowego, gdzie, jak podejrzewano, tkwiła przyczyna napadów, zaobserwowano u tej pacjentki pewne zaskakujące reakcje na dotyk elektrody:
Pobudzanie w punkcie 15: Po prostu króciutki przebłysk wrażenia, że to już znam i uczucie, że doskonale wiem, co ma się zdarzyć w najbliższej przyszłości... jak gdybym już przeszła przez to wszystko wcześniej i uważała, że dokładnie wiem, co Pan zamierza zaraz zrobić.
Punkt 11: Mam wrażenie, że usłyszałam gdzieś głos kobiety wołającej swojego synka. Wydaje mi się, że wydarzyło się to wiele lat temu.
Punkt 11 (jeszcze raz): Tak, słyszę te same znajome dźwięki, wydaje się, że to woła kobieta, ta sama kobieta. To nie było w naszej dzielnicy. Wydaje się, że może to być skład drewna... Nigdy nie byłam w składzie drewna.
Punkt 13: Tak, słyszę głosy. Jest późno w nocy, chyba w czasie karnawału
coś w rodzaju wędrownego cyrku. Później, po usunięciu elektrody: Właśnie zobaczyłam wiele dużych wagonów, takich jakich używa się do przewożenia zwierząt.
Pacjentka ta, znana jako M.M., nie była jedyną osobą, której wspomnienia z dzieciństwa mogły być przywrócone przez dotyk elektrody lub napad padaczki. Nigdy jednak nie można było przewidzieć, co się odkryje. U innego z pacjentów Penfielda, wielbiciela jazzu, napady poprzedzała muzyka. Pacjent ten także miał wrażenie, że w momencie, gdy zaczynają się napady, zostaje przerzucony w przeszłość. Kolejne próby pobudzenia tego samego miejsca w mózgu wywoływały u niego następujące wrażenia: że jest znowu w szkolnej toalecie, że znalazł się na rogu ulicy w miejscowości South Bend w stanie Indiana, w końcu, że słyszy wykonanie utworu Guys and Dolls.
Wilder Penfield nie miał wątpliwości, że odkrył, iż mózg zachowuje wszystkie czy prawie wszystkie doświadczenia przeszłości �z zadziwiającą ilością szczegółów", natomiast wielu z tych wspomnień, z bliżej nie znanych powodów, nie można przywołać poprzez zwykłe procesy pamięciowe. Było to odkrycie bardzo istotne i bardzo atrakcyjne, ponieważ pokazywało, że przeszłość
z całym bogactwem szczegółów
jest wciąż obecna w naszych mózgach i czeka na swe przebudzenie.
Od czasu, gdy Penfield opisał swych pacjentów, wysunięto wiele zastrzeżeń wobec twierdzenia, że relacje chorych przedstawiają prawdziwe wspomnienia. Elizabeth Loftus, psycholog z Uniwersytetu stanu Waszyngton, zwróciła uwagę na to, że tylko o małym procencie pacjentów Penfielda można by powiedzieć, iż doświadczyli oni jakichś prawdziwych wspomnień, gdy ich mózgi były pobudzone elektrodą; co więcej, nawet w najbardziej przekonujących przypadkach istnieją podstawy do sceptycyzmu. Dlaczego, zapytuje Loftus, M.M. miała wrażenie, jakby znajdowała się w składzie drewna, gdy sama przyznaje, że nigdy tam nie była? Inna pacjentka zobaczyła siebie samą w momencie, gdy rodziła dziecko, co znaczyłoby, że oglądała siebie z zewnątrz
taka perspektywa rzadko pojawia się w prawdziwych wspomnieniach. Loftus argumentowała, że większość przypadków, które Penfield interpretował jako ponowne przeżywanie zdarzeń z przeszłości, polegało w rzeczywistości na ich rekonstrukcji: odbieraniu wywoływanych przez pobudzenie wizji lub głosów i wymyślaniu dla nich prawdopodobnego kontekstu. Spór ten zapewne nigdy nie zostanie rozstrzygnięty, częściowo dlatego, że po prostu jest zbyt mało okazji, by w podobny sposób badać mózg. Jest to przecież metoda inwazyjna, która może być brana pod uwagę tylko wówczas, gdy tak czy inaczej planuje się operację mózgu. Poza tym obecnie istnieją techniki pozwalające �oglądać" mózg w akcji
dzięki nim osiągniemy, być może, więcej przy znacznie mniejszym ryzyku.
Zarówno EEG, jak i badanie otwartej powierzchni mózgu w znacznym stopniu utorowały drogę do zaawansowanych technik otrzymywania obrazu mózgu, takich jak emisyjna tomografia pozytonowa, czyli PET. Stosując technikę PET, dokonuje się tylko pośrednich pomiarów aktywności mózgu, gdyż rejestruje się jedynie miejscowe nasilenie przepływu krwi, a nie zmiany w elektrycznej aktywności samych komórek. Zakłada się, że jeśli gdzieś obserwuje się nagłe nasilenie przepływu krwi, to występuje tam podwyższona aktywność komórek nerwowych. Ochotnikowi, którego mózg jest poddawany badaniu techniką PET, wstrzykuje się do żyły małą ilość radioaktywnej wody. Woda ta dociera do mózgu (poprzez krwiobieg) mniej więcej w ciągu minuty i przez kilka następnych minut, jeśli gdzieś w mózgu rozszerzają się naczynia krwionośne, pojawia się tam więcej krwi (i więcej radioaktywnej wody). Przez cały czas radioaktywna woda wysyła pozytony, cząstki atomowe związane z elektronami. Analizator PET przechwytuje je, gdy opuszczają mózg, i dokonuje wstecznej ekstrapolacji ich trajektorii, by precyzyjnie określić miejsce, z którego pochodzą [Istota tej reakcji polega na tym, że pozyton w zetknięciu z elektronem ulega anihilacji i powstają dwa fotony promieniowania gamma, które jest rejestrowane przez odpowiednią aparaturę i analizowane komputerowo; przyp. red.]. Im więcej pozytonów wysyłanych jest z danej części mózgu, tym jaśniejszy jest jej obraz rejestrowany techniką PET.
W ten sposób, używając techniki PET, można otrzymać obrazy pracującego mózgu. Gdy poprosi się ochotnika, by przeczytał jakieś słowo, na obrazie PET jasna plama pojawi się w miejscu odpowiadającym obszarom mózgu, które są związane z doznaniami wzrokowymi; gdy poprosi się badanego, by pomyślał o czasowniku, który kojarzyłby się z tym słowem, rozjaśni się obszar w lewym płacie czołowym, tuż za gałkami ocznymi.
Jednak nawet metoda PET
mimo że tak imponująca
może zostać zdystansowana przez pokrewną technikę, zwaną magnetycznym rezonansem jądrowym (NMR). Dzięki niej można sprawić, że hemoglobina, związek chemiczny przenoszący tlen we krwi, zacznie zachowywać się jak mały magnes, przy czym jej magnetyczne właściwości mogą się zmieniać w zależności od tego, jaką porcję tlenu akurat przenosi. Umieszczając daną osobę w polu magnetycznym
bez potrzeby wstrzykiwania jej czegokolwiek
naukowcy mogą zlokalizować w mózgu miejsca, w których znajduje się hemoglobina bogata w tlen. Są to obszary o wysokiej, w danym momencie, aktywności komórek mózgowych. Chociaż kibice sportowi mogli zetknąć się z NMR jako metodą otrzymywania szczegółowych i wiernych zdjęć urazów ręki miotaczy z pierwszoligowych drużyn baseballowych, jednak najnowsze zastosowania NMR polegają na zdobywaniu tych informacji o mózgu, których nie można uzyskać za pomocą metody PET. Podczas gdy PET dostarcza migawkowych zdjęć, nowa metoda NMR tworzy odpowiednik filmu przedstawiającego mózg w akcji. Badacze prześcigają się nawzajem, chcąc zdobyć zdjęcia każdego stanu umysłu, jaki tylko mogą sobie wyobrazić: jak wygląda mózg, który czyta nuty lub improwizuje muzykę; co dzieje się w mózgu schizofrenika, człowieka cierpiącego na depresję czy nastolatka? Dokładność, z jaką obrazy te korelują z tym, co przypuszczalnie zachodzi w mózgu, jest równie imponująca jak w przypadku PET: osoba badana myśli o rzeczowniku i w tym momencie rozjaśnia się dany rejon; następnie myśli o czasowniku pasującym do tego rzeczownika i wówczas uaktywnia się inny rejon mózgu.
Nowe metody uzyskiwania obrazów mózgu stanowią duży krok naprzód w porównaniu z tym, co dotąd było dostępne. Nie mogę się jednak oprzeć wrażeniu, że kiedy fala badań wykorzystujących te techniki opadnie i naukowcy przesieją miliony uzyskanych obrazów mózgu, zdobyta dzięki nim wiedza może okazać się wcale nie tak Istotna, jak to się teraz wydaje. Obraz PET pokazuje, że przepływ krwi nasilił się w tej czy innej części mózgu. Czy rzeczywiście przybliża nas to do ustalenia, co poszczególne komórki mózgowe robią, gdy mózg �myśli"? Czy uda nam się zrozumieć biologiczne mechanizmy, leżące u podstaw naszego myślenia i naszych pragnień? Ostatecznym celem naukowych badań mózgu jest możliwie dokładny opis ludzkich myśli i uczuć poprzez odwołanie się do działania komórek mózgowych i tworzonych przez nie elektrochemicznych systemów sygnalizacji, które stanowią zasadniczą aparaturę mózgu. Jest jednak mało prawdopodobne, by opierając się tylko na obrazach aktywności mózgu, dało się ustalić tego typu związek.