Zrcalni nevroni

Vprašanje, kako smo lahko sposobni tako hitro in instinktivno razumeti občutke, čustva, misli in namene drugih ljudi, že dolgo zanima psihologe, nevroznanstvenike in filozofe.

Vendar pa nekateri raziskovalci menijo, da nedavno odkritje takoimenovanih zrcalnih nevronov morda nudi na nevroznanosti temelječ odgovor. Zrcalni nevroni so vrsta možganskih celic, ki se odzivajo enako v primeru, ko izvedemo neko dejanje, in v primeru, ko opazujemo nekoga drugega izvesti enako dejanje.

Prvič so jih odkrili v zgodnjih 90.letih, ko je ekipa italijanskih znanstvenikov ob proučevanju opic makakov odkrila, da se posamezni nevroni motorične skorje možganov sprožijo samo ob določenih motoričnih aktivnostih opic, npr. ob prijemanju oreščkov. Presenetilo pa jih je odkritje, da so taisti nevroni postali aktivni, kadar so opice gledale, kako je raziskovalec pobral oreščke, da bi jih dal opicam. Giacomo Rizzolatti iz Univerze v Parmi, ki je vodil omenjeno skupino raziskovalcev, je menil, da bi ti nevroni lahko pomagali razjasniti, kako nam uspe "brati misli" drugih ljudi in čutiti empatijo do njih. Če opazovanje nekega dejanja in izvedba tega dejanja aktivirata ista področja možganov pri opicah celo na ravni posameznih nevronov, potem je smiselno predvidevati, da opazovanje aktivnosti in izvajanje te aktivnosti lahko povzroči enake občutke v ljudeh.

Po tem odkritju zrcalnih nevronov pri opicah so jih pričeli iskati tudi pri ljudeh. Vendar v primeru človeških možganov ni možno beležiti aktivnosti posameznih nevronov, saj je za tovrsten vpogled potrebno vstaviti elektrode neposredno v možgane. Namesto tega so merili motorične potenciale mišic rok (signale, da je roka pripravljena za gibanje), medtem ko so preizkušanci opazovali, kako druga oseba prime objekt. Ti potenciali so bili enaki potencialom, ki so jih izmerili, ko so preizkušanci sami prijeli isti objekt. Od takrat dalje večina raziskav človeškega sistema zrcalnih nevronov uporablja eno izmed oblik funkcijskega slikanja, najpogosteje funkcijsko magnetnoresonančno slikanje (fMR). Tako so raziskovalci iz univerze v Los Angelesu slikali delovanje možganov pri prostovoljcih, ko so opazovali eksperimentatorjeve premike prstov in ko so sami izvajali enake gibe prstov. Pri tem so v obeh primerih odkrili aktivnost v istih področjih frontalne skorje in parietalnega režnja. Vendar pa je treba upoštevati, da gre pri beleženju nevronskih signalov pri opicah in pri ljudeh za kvalitativno drugačna pristopa. Elektrofiziološki pristop pri opicah omogoča natančno določitev aktivnosti posameznega nevrona med izvajanjem dejavnosti ter med opazovanjem te dejavnosti. Po drugi strani pa funkcijsko slikanje človeških možganov pokaže le aktivnost možganski področij v velikosti 3 mm x 3mm x 3mm. In v tem majhnem območju se nahaja na milijone nevronov, zato ne moremo vedeti, če gre v obeh primerih za povsem iste nevrone, saj bi bile lahko v resnici aktivirane tudi sosednje živčne celice. Čeprav so torej raziskovalci dokazali obstoj človeškega zrcalnega sistema, jih še vedno čaka naloga dokazati obstoj posameznih zrcalnih nevronov pri ljudeh.

Vse prvotne raziskave zrcalnih nevronov so se osredotočale na proučevanje opic in ljudi, ko so ti izvajali ali opazovali neko motorično dejavnost. Za gibanje je odgovorno motorično področje frontalnega režnja, ki je med vsemi možganskimi področji najbolj raziskano. Zato je v tem predelu lažje poiskati posamezne nevrone, ki odgovarjajo določenim oblikam gibanja.

A na najbolj zanimiva vprašanja, ki jih je sprožilo odkritje zrcalnih nevronov, ne morejo odgovoriti le motorični nevroni. Raziskovalci želijo namreč spoznati tudi, kako zaznavamo občutke in čustva drugih ljudi, ne le njihovo gibanje.

S tem namenom je Keysner s sodelavci proučeval čustvo gnusa pri preizkušancih, ki so vonjali odvratne vonjave oziroma gledali filmski posnetek igralca, ki je skremžil obraz v izraz gnusa. Izkazalo se je, da sta tako občutenje lastnega gnusa kot tudi opazovanje nekoga drugega ob tem aktivirala določen predel olfaktornega področja možganov (v katerega prihajajo vonjalni dražljaji) preizkušancev, natančneje področje anteriorne insule. Prav tako so proučevali taktilno empatijo, tj. doživljanje ob pogledu na dotikanje nekoga drugega. Pokazalo se je, da je bilo dejavno isto območje somatosenzoričnega korteksa, ko so se raziskovalci dotaknili noge preizkušancev, kot kadar so preizkušanci gledali slike drugega človeka, ki se ga je dotikalo na enakem mestu.

Nekateri avtorji so na podlagi ugotovljenega sklepali, da gre za nehoten in avtomatičen mehanizem živčnih celic, zaradi katerega nam ni potrebno razmišljati o tem, kaj drugi počnejo ali občutijo - to preprosto vemo. Kot da bi bili na ravni nevronov omreženi tako, da vidimo druge ljudi kot sebi podobne in ne različne od nas.

Bolj nedavne študije pri opicah so pokazale, da podskupine zrcalnih nevronov razločujejo med aktivnostmi, ki jih drugi izvedejo v neposredni bližini živali, in aktivnostmi, ki jih živali vidijo izvedene izven svojega osebnega prostora. V obeh primerih se aktivirajo druge podskupine zrcalnih nevronov motorične skorje. Kaže tudi, da je delovanje zrcalnega sistema neodvisno od trenutne dejavnosti posameznika, da gre torej res za avtomatičen proces. Prav tako se poveča aktivnost tega sistema, če posameznik opazovanju drugih ljudi posveti več pozornosti in njegovo opazovanje ni le pasivno. Izgleda, da se sistem zrcalnih nevronov odziva na dražljaje, ki jih opazovalec prepozna kot sebi podobne. Normalni posamezniki se morda bolj ali manj identificirajo z vsemi ljudmi, tako neznanimi kot znanimi, zaradi česar se aktivirajo tista področja zrcalnega sistema, ki odgovarjajo zaznanemu delovanju opazovanih ljudi. Drugače je pri avtističnih posameznikih. Pokazalo se je namreč, da pri avtističnih otrocih znani ljudje verjetno sprožijo normalno delovanje zrcalnih področij možganov, medtem ko ga neznani ljudje ne sprožijo. Znanstveniki zato sklepajo, da posamezniki z avtistično motnjo smatrajo kot sebi podobne le znane ljudi. Moteno delovanje zrcalno-nevronskega sistema je v njihovem primeru morda le odraz pomanjkljivega istovetenja z neznanimi ljudmi, katerim avtistični posamezniki ne pripišejo dovoljšnje osebne pomembnosti.

Raziskovalci so prav tako proučevali odzivanje sistema zrcalnih nevronov glede na kulturno pripadnost opazovanih ljudi. Tako so severnoameriški preizkušanci imeli višjo raven aktivnosti v zrcalnih področjih možganov med opazovanjem gestikulacije prebivalca Severne Amerike v primerjavi z opazovanjem gestikulacije prebivalca Nikaragve. Zato sklepajo, da se zrcalni nevroni drugače odzivajo v primeru opazovanja nekoga, ki je pripadnik naše kulturne skupine, kot v primeru opazovanja pripadnikov drugih kultur. Etnična pripadnost in kulturno naučen repertoar motoričnih gibov očitno močneje vplivajo na možganske odzive opaženih dejavnosti, zlasti kar se tiče dejanj socialne komunikacije.

Potrebno pa je omeniti še nedavno raziskavo Carolyn Catmur in sodelavcev iz londonskega Inštituta za kognitivno znanost. Raziskovalci so opazili, da je gledanje video posnetka premikanja kazalca povzročilo aktivacijo opazovalčevega motoričnega dela možgan, ki nadzira kazalec. V nadaljevanju poskusa so preizkušanci vadili gibe, ki so nasprotni zrcalnemu delovanju: ko so videli premik kazalca, so morali premakniti mezinec in obratno ob gledanju premikanja mezinca. Ponovno merjenje možganskih odzivov je pokazalo, da je prišlo do spremembe zrcalnega učinka. Gledanje gibanja kazalca je sprožilo več aktivnosti v motoričnem področju mezinca, medtem ko je gledanje premikanja mezinca sprožilo višjo raven aktivnosti v motoričnem predelu kazalca. Izkazalo se je torej, da je potreben razmeroma kratek čas senzorično-motoričnega učenja, da se spremeni odzivanje zrcalnega sistema. To pomeni, da je delovanje tega sistema naučeno in nam torej ni že vnaprej prirojeno, kako se bo odzival. Še več, sistem zrcalnih nevronov najverjetneje ni nevronska osnova za razumevanje aktivnosti drugih ljudi, saj zrcalne odzive določa naključna izkušnja povezanosti med dražljajem in odzivom, ne pa objektivna podobnost med obema. Potemtakem so verjetno tudi velika pričakovanja nekaterih raziskovalcev, da bi zrcalni nevroni nemara lahko pojasnili empatijo in ostale oblike razumevanja delovanja drugih ljudi, bila le nekoliko preveč prenagljena in pretirana.

Luka Dimic

Jure Bon
4. 3. 2008, 00:27:43

Vaša ocena prispevka:
(Prispevek ocenite tako, da kliknete na želeno zvezdico.)