Az agykutatás 10 igazán meglepő eredménye
2015. március 27. írta: MonsoonInfo

Az agykutatás 10 igazán meglepő eredménye

telegraph.jpgHogy tanulhatunk meg fél év alatt kínaiul? Fedezünk-e fel még ma is alapvető agyi funkciót? Hány éves korunkig fejlődik e szervünk? Létezik-e a bal/jobb agyfélteke dominancia? Neumann az emberi agy mintájára tervezte meg a számítógépet? Az agyunk még mindig számtalan titkot rejteget, a most következő tízből van olyan, amelyet talán még nem ismersz. 

1. Nincs olyan, hogy bal-jobb agyfélteke megosztottság vagy dominancia.

Évek óta sokan gondolják, hogy valaki vagy bal agyféltekés – vagyis elemző és logikus, vagy jobb agyféltekés – azaz intuitív és kreatív. Egész iparág épült erre, ezért sokaknak úgy tűnhet, hogy ez egy természeti törvény. De nem az. Stephen M. Kosslyn kognitív neurológus több mint 30 évig volt a Harvard pszichológia professzora, és úgy látja, nincs olyan, hogy domináns agyfélteke, vagy, hogy a két agyfélteke külön dolgozik. Bizonyos funkciókat valamennyire eltérő módon látnak el, azonban ez a különbség sokkal finomabb, mint ahogy az a köztudatba bekerült. Például, ha nézünk valamit, a bal agyfélteke a részletek megfigyeléséért felel, míg a jobb az egész alakjának az érzékeléséért. A két agyfélteke mindig együtt dolgozik, egy rendszerként. A fejünk nem aréna, ahol folyamatos a verseny a két agyfélteke között, és hol az egyik győz, hol a másik, ezért nincs is olyan, hogy csak az egyiket használnánk valamire.

Ennek gyökerei egyébként a ’60-as évekre nyúlnak vissza, ahol kísérleteket kezdtek olyan epilepsziás betegekkel, akiknél szenvedéseiket enyhítve, műtét során átvágták a corpus callosumot, a fő idegköteget, amely mindkét agyféltekéhez csatlakozik.  Néhányan beleegyeztek, hogy a kaliforniai egyetemen Robert Sperry vizsgálja őket. A doktor figyelmeztette az érdeklődő sajtót, hogy félrecsúszhat az értelmezés a vizsgálatról, de nem figyeltek rá. 1973-ban a The New York Times Magazine „Bal vagy jobb agyféltekések vagyunk” címmel cikket közölt, amely így kezdődött: „Két különböző személyiség lakik a fejünkben. Az egyik verbális, logikus, domináns, a másik művészi.” Két év múlva ezt átvette a TIME, a Harvard Business Review és a Psychology Today is. Sperry hiába mondta, hogy a kísérletben megfigyelt polaritás általában véve csak egy ötlet, mely nagyon könnyen mitizálható, de senki nem hallgatott rá, és a bal-jobb agyfélteke dominancia világszerte elterjedt.

2. Bizonyították, hogy lehet egyszerre szeretni és utálni valakit.

Egy kutatásban vizsgálták a jelenséget, és tapasztalták, hogy az utált személyekre gondolva a kísérleti alany agyában négy terület aktiválódik. Ami a meglepetés: MRI vizsgálatok kimutatták, hogy amikor valaki a szerelmére gondol, a ugyanebből a négy területből kettő szintén aktiválódik.

3. Az otthoni erőszak ugyanolyan hatással van a gyerekek agyára, mint a katonákéra a háború.

Mindkét esetben az agy veszélyt érzékelő területei aktiválódnak, gyerekek esetében az otthoni erőszak pedig kimutathatóan szorongáshoz vagy depresszióhoz vezethet. Egy kísérletben agressziót mutató férfi vagy nő arcáról készült fotókat mutattak átlagosan 12 éves gyerekeknek. Amelyik gyerek nem tapasztalt otthoni agressziót, annak agya semmilyen változást nem mutatott, aki viszont igen, annál kimutatható volt a veszélyérzet fokozódása. A veterán katonák reakciója szintén ez volt.

4. Nem bizonyított, hogy csak agyunk 10 %-át használjuk.

Az agyunk nagy részét igenis használjuk, csak nem egyszerre minden részét. Erre abból is következtetnek, hogy a teljes oxigén és glükóz szükségletünk 20 %-át használja fel az agy, illetve komoly fejsérülések következtében kicsi a túlélés esélye, vagy maradandó károsodás valószínű (ugyanakkor sok elvesztett képességet újra megtanulhat valaki agysérülés után). Azaz nem jellemző, hogy az agynak 90%-a olyan funkció nélküli terület lenne, melynek sérülése nem jár következményekkel. Az agy minden egyes ismert részének feladata van, PET és fMRI vizsgálatok még álmunkban is az agy különböző területein megjelenő, folyamatos tevékenységet mutatnak valamilyen szinten.

A mítosz eredete nem ismert: mondhatta Einstein, aki úgy értette, hogy az emberek lehetőségeikhez képest használnak csak 10 %-ot, de ugyanerről írt egy pszichológus, William James még 1908-ban, csak arány nélkül, ezt ferdíthette el Dale Carnegie egyik sikerkönyvének előszavában annak írója, saját maga téve hozzá a 10 %-ot.

5. A fogyókúra miatti koplalás arra kényszerítheti az agyat, hogy „megegye” magát.

Az agy 60 %-ban zsírból áll. Tudósok szerint, ahogy más testrésznél is előfordulhat, ebben az esetben is az agysejtek saját magukat emésztik, azaz lebontják. Mindezt a tápanyag hiánya miatt, utolsó energiaforrásként, ahogy az éhségérzet erősödik. Azonban annyiban bonyolultabb a helyzet, hogy inkább a sejtlebomlás és -megújulás helyes egyensúlyának felborulásáról van szó, ezért fontos figyelni a megfelelő étkezésre és testmozgásra. Normál esetben az ún. autofágia folyamata éppen a helyes sejtmegújulást szolgálja. 

6. Agyunk a késő negyvenes éveinkig fejlődik.

Korábban azt gondolták, hogy már kora gyermekkorban megáll az agy fizikai fejlődése, de agyi képalkotó vizsgálatok kimutatták, hogy jócskán változik még ezt követően. A homlok mögötti prefrontális kéreg még a harmincas-negyvenes éveinkben is alakul, márpedig ez a kulcsa annak, hogy mi tesz minket emberré: a döntéshozást, tervezést, szociális interakciókat és sok személyiségjegyet is ez határoz meg.

A tanulás megváltoztatja az agyat. Neuroplaszticitásnak vagy agyi plaszticitásnak hívjuk a folyamatot, amely során az élet egész területére vonatkozó változásokat képes produkálni agyunk. Ez három okból történhet:

I. Kisgyermekkorban, amikor az éretlen agy szerveződik.

II. Agysérülés esetén: ilyen például a szélütés, amely után a felnőttek sok esetben újratanulnak beszélni, járni, sportolni és más tevékenységeket végezni. Ez azért lehetséges, mert a stroke által elpusztított agyterületek helyett új területekre szervezi az agy ezeket a képességeket.

III. Tanulás útján: ha szakértők vagyunk valamiben, az adott képességgel összefüggő agyi területek növekedni fognak. Jó példa az a vizsgálat, amely londoni buszvezetőket és taxisokat hasonlított össze. Úgy találták, hogy a taxisok hippocacampusa - amely a bonyolult térbeli eligazodáshoz szükséges információk használatához szükséges - nagyobb, mert a taxisok számtalan útvonalon keresztül tudnak és kell is közlekedniük, míg a buszvezetők útvonalai kötöttek, és így csak azokra kell koncentrálniuk.

Ugyanilyen agyi különbségek vannak a kétnyelvűek-egynyelvűek, valamiben profik és amatőrök vagy felkészült és felkészületlen egyetemi hallgatók között. Akik pedig jók a kapcsolatépítésben, azoknak az amigdalája, az agy mandula alakú, érzelmek feldolgozásáért felelős központja nagyobb.

7. Az agy akkor fejlődik legjobban, ha lelkesedéssel, motivációval használjuk.

Ez gyerekekre és felnőttekre egyaránt igaz. Dr. Gerald Hüther professzor, a téma kutatója szerint, ha elég izgalmas a tananyag, aktiválódik a középső agy érzelmi központja, amely elindítja a hatékony tanulás folyamatát. Ez akkor is igaz, ha kedvelünk egy jó tanárt, vagy akár szerelmesek vagyunk: például egy 85 éves német is megtanulhat kínaiul akár fél év alatt, ha beleszeret egy mondjuk 65 éves kínai nőbe. Ha ez nem sikerül, sokkal inkább a motiváció hiányának tudható be, mint a képesség hiányának.

Ugyanakkor, egy iskolai tananyagot meg lehet tanulni a jutalom reményében (jó jegyek, dicséret) vagy a büntetés elkerülése érdekében (bukás megelőzése) is, de itt lelkesedésről már szó nincs, ezért nagy az oktatás felelőssége, hogy fenntartsa a lelkesedést, és ne túlélni tanítson meg elviselhetetlen környezetben. A félelem egyébként is nagyon rosszul hat az agyra általában, nemhogy a kreativitásra és tanulásra: félelem esetén olyan agyi területek aktiválódnak, amelyeknek fő funkciója a túlélés biztosítása. Ebben a helyzetben egy szorongó, félő gyerek már végképp nem fog jól teljesíteni, de ez igaz a felnőttek munkahelyi környezetére is.

A professzor szerint az agy kitűnő anatómiai – szerkezeti példa: anélkül tud folyamatosan növekedni, hogy abszurd módon akár felrobbanna. A mennyiségi tanulás helyett a minőségi tanulás a kulcs fejlődéséhez, a jövő kihívása pedig annak megértése, hogy nem a versengés, hanem az egymással együttműködő kapcsolatok építése a legfontosabb.

8. Magyar kutatók február végén fedezték fel az idegpályát, amely eddig nem ismert módon köti össze a mozgásért, a figyelemért és az öntudatért felelős agyközpontokat.

A mozgás és a tudat szabályozásában alapvető fontosságú idegpályát írtak le az MTA Kísérleti Orvostudományi Intézetében, amely olyan agyi központba vetül, melynek sérülése esetén nem vagyunk képesek önálló cselekvésre, és öntudatunkat is elveszíthetjük. Az idegpálya ezt az agyi központot képes befolyásolni, például gátolja a mozgásokat és az agyat nyugalmi állapotba helyezi: egy kísérleti egérrel igazolták, hogy a rohanó állat rögtön megállt ennek stimulálására, majd annak megszűntével újra futni kezdett. Embereknél és állatoknál nagyon hasonlóak ennek szerkezeti tulajdonságai. Egyrészt tehát egy alapvető, ősi funkcióról van szó, másrészt ez jelzi, hogy az agy még mindig rengeteg titkot rejt – mondja Acsády László kutatásvezető.

9. Egy szuperszámítógép segítségével sikerült modellezni az emberi agy egy másodperces tevékenységét.

Japánban, Okinawában használták ehhez a világ negyedik legnagyobb teljesítményű szuperszámítógépét, amelynek negyven percig tartott a szimuláció megvalósítása még úgy is, hogy 705 024 processzormaggal és 1,4 millió gigabájt memóriával rendelkezik. További cél volt a szimulációs technológia és a K számítógépnek nevezett eszköz határainak feszegetése is: ezzel 1,73 milliárd idegsejtet és 10,4 billiárd szinapszist sikerült szimulálni (az emberi agyban kb. 100 milliárd agysejt van). Úgy tervezik, hogy a következő évtizedre sikerülhet a teljes agyi tevékenységet szimulálni.

Raymond Kurzweil, az optikai karakterfelismerő programok és beszédszintetizátorok úttörője (amellyel a látássérültek használni tudják a számítógépet), író, jövőkutató szerint 2023-ra már ezer dollárért kapható lesz olyan számítógép, amely az emberi agy gyorsaságával képes számolni. Ennél kicsit óvatosabb a fenti becslés.

10. Neumann János utolsó könyve a „A számológép és az agy” címmel jelent meg, már halála után.

Neumann a modern számítógép tervezésénél tanulmányozta az emberi agyat és annak mintájára alkotta meg gépét, de a különbségeket is hangsúlyozta. Korábban már Turing is gondolt erre a számítógépek első matematikai modellje, a Turing-gép alkotásakor, megelőzve a számítógépet. 1943-ban McCulloch és Pitts megalkotta az idegrendszer első matematikai modelljét, amellyel az idegrendszer logikai szerkezetét jellemezték. A modern számítógépek elkészítésekor két szinten is hasonlóságot feltételeztek a számítógépek és az idegrendszer között: az elemi hardver és a matematikai modellek szintjén. '56-ban Kleene bizonyította, hogy a Turing-gépek és az ún. McCulloch–Pitts-neuronok ekvivalensek. Az organizációs elvek azonban különböznek: Neumannt néha azzal vádolták, hogy miatta tekintünk antropomorfként a számítógépekre, de ez nem helytálló, mert Neumann könyvében a különbségeket is hangsúlyozza. Ő a kibernetikusok hatására próbált az önszerveződés és visszacsatolás terén hasonlóságokat találni.

Az biztos, hogy a túlzott hasonlítás nem helyes: a számítógép olyan örök életű rendszer, amelyet a meghalás fenyeget. Ez akkor következhet be, ha bármelyik komponense kiesik a rendszerből. Az agyunk ugyanakkor véges életű rendszer, amely képes akár egyes részeinek kiesésével is megküzdeni.

 

Képek és forrás: 

http://www.iflscience.com/health-and-medicine/common-science-myths-most-people-believe, http://www.telegraph.co.uk/news/science/science-news/8677200/Dieting-forces-brain-to-eat-itself-scientists-claim.html , http://index.hu/tudomany/2013/10/05/autofagia_vagy_rakgen_kap_nobel-dijat/, http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2070226/Violent-homes-effect-brains-children-combat-does-soldiers.htmlhttp://ideas.time.com/2013/11/29/there-is-no-left-brainright-brain-divide/, http://www.telegraph.co.uk/news/health/news/8204782/Brain-only-fully-matures-in-middle-age-claims-neuroscientist.html , http://sharpbrains.com/blog/2008/02/26/brain-plasticity-how-learning-changes-your-brain/, http://www.telegraph.co.uk/technology/10567942/Supercomputer-models-one-second-of-human-brain-activity.html, http://en.wikipedia.org/wiki/Predictions_made_by_Ray_Kurzweil#2023 http://www.telegraph.co.uk/news/health/10970652/Meet-the-man-who-can-help-your-brain-live-longer.html    http://www.hrportal.hu/hr/aki-fel-az-nem-kreativ-es-nem-tanul-igy-latja-az-agykutato-20150325.html http://www.webbeteg.hu/cikkek/neurologia/17364/magyar-agykutatok-felfedezese, http://hvg.hu/tudomany/20101227_kozossegi_viselkedes, http://hvg.hu/instant_tudomany/20150108_Kimutattak_ezert_szeretjuk_es_utaljuk_egy, http://www.kfki.hu/~cheminfo/hun/teazo/interju/neuro.html, http://hu.wikipedia.org/wiki/Az_agykapacit%C3%A1s_10_sz%C3%A1zal%C3%A9k%C3%A1nak_m%C3%ADtosza, http://en.wikipedia.org/wiki/Predictions_made_by_Ray_Kurzweil#2023.    

A bejegyzés trackback címe:

http://monsooninfo.blog.hu/api/trackback/id/tr447311010

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben.

trev 2015.03.29. 14:45:24

"a számítógép olyan örök életű rendszer, amelyet a meghalás fenyeget. Ez akkor következhet be, ha bármelyik komponense kiesik a rendszerből. Az agyunk ugyanakkor véges életű rendszer, amely képes akár egyes részeinek kiesésével is megküzdeni."

Vagyis a számítógép komplikált, az agy pedig komplex rendszer. Még. Szerintem nem marad így.

Lord_Valdez · http://liberatorium.blog.hu/ 2015.03.31. 00:03:04

"a számítógép olyan örök életű rendszer, amelyet a meghalás fenyeget. Ez akkor következhet be, ha bármelyik komponense kiesik a rendszerből. Az agyunk ugyanakkor véges életű rendszer, amely képes akár egyes részeinek kiesésével is megküzdeni."
Ez nagyon félrevezető, mert ez konstrukció kérdése. A klasszikus számítógépben 1 (gyors) végrehajtó mechanizmus van, értelemszerűen annak minden eleme létfontosságú. Míg az agyban sok párhuzamos, de lassú.
Ugyanakkor ebből nem következik, hogy ne lehetne redundáns számítógépet építeni, amire ez nem igaz. Ott egy végrehajtó lánc kiesése csak a teljesítmény esését okozza.

Alick 2015.03.31. 00:03:10

Az alapkérdés továbbra is nyitott maradt, hogy pontosan mi is a köze az agynak a tudathoz...