Znajdź zawartość

Mózgowa reprezentacja naszego ciała bardzo różni się od tego, jak wygląda ono w rzeczywistości, np. palce są tam krótsze, a dłonie grubsze. Naukowcy z Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego uważają, że przyczyną zaobserwowanego zjawiska mogą być różnice w sposobach mapowania informacji z różnych rejonów skóry. Nasze wyniki demonstrują dramatyczne zaburzenia kształtów dłoni, które wyglądają bardzo podobnie u wszystkich badanych. Dłoń jest reprezentowana jako szersza, a palce jako krótsze niż w rzeczywistości. Odkrycie to może się również odnosić do innych części ciała – wyjaśnia dr Matthew Longo. Wolontariuszy proszono o położenie lewej dłoni pod blatem i pokazanie, gdzie znajdują się kostki i czubki palców. Umieszczona ponad stanowiskiem kamera nagrywała położenie 10 punktów wskazywanych podczas eksperymentu. Łącząc je wszystkie razem, Brytyjczycy odtworzyli mózgowy model dłoni. Co ciekawe, wydaje się on zachowywać kilka cech pierwszorzędowych reprezentacji czuciowych, takich jak homunculus Wildera Penfielda. Opisywane studium stanowi część projektu, w ramach którego próbuje się ustalić, jak, gdy oczy są zamknięte, mózg dowiaduje się, gdzie znajdują się poszczególne części ciała (umiejętność tę nazywa się propriocepcją). Neurolodzy uważają, że do poprawnego działania tego zmysłu konieczne są dane docierające z mięśni i stawów, lecz także modele kształtu i rozmiarów każdej części ciała. By np. stwierdzić, gdzie znajduje się czubek palca, mózg musi dysponować wiedzą na temat możliwych kątów ustawienia stawów w ramieniu i dłoni, a także informacjami o długości śródręcza, palców itp. Dr Longo podkreśla, że wszyscy doskonale wiemy, jak wygląda nasza ręka. Badani byli bardzo dokładni, wskazując zdjęcie swojej dłoni w większym zestawie fotografii z różnymi zniekształceniami proporcji. Jest zatem jasne, że istnieje też świadomy obraz wzrokowy ciała, ale wydaje się, że nie jest on wykorzystywany do czucia położenia. W eksperymencie akademików z UCL ludzie szacowali, że ich dłonie są o ok. 2/3 szersze i o ok. 1/3 krótsze niż w rzeczywistości. Naukowcy przypuszczają, że przyczyną jest sposób reprezentowania różnych partii skóry. Odkrycia te mogą się odnosić do zaburzeń psychicznych związanych z obrazem ciała, np. anoreksji, ponieważ najwyraźniej istnieje ogólna tendencja do postrzegania ciała jako szerszego, niż jest naprawdę. Nasi zdrowi ochotnicy mieli generalnie adekwatny wzrokowy obraz własnego ciała, ale wykorzystywany podczas propriocepcji mózgowy model dłoni był silnie zniekształcony. Zaburzona percepcja może u pewnych ludzi wybić się na pierwszy plan [...].

Pozycja oczu wskazuje na liczbę, o której myślimy. Psycholodzy dywagują, że przez to trudniej nam będzie ukryć np. wiek... Podczas eksperymentu naukowcy z Uniwersytetu w Melbourne prosili ochotników o wymienienie serii losowych liczb. Określając pozycję oczu w pionie i poziomie, z dużą pewnością Australijczycy byli w stanie stwierdzić, jaką liczbę wypowie dany człowiek, zanim jeszcze zdążył otworzyć usta. Ruchy gałek ocznych w dół i na lewo wskazywały, że następna liczba będzie mniejsza od poprzedniczki. Z kolei przesunięcie w prawo i ku górze zapowiadały, że wolontariusz wypowie większą wartość. Stopień przesunięcia gałki wskazywał na wielkość różnicy między kolejnymi liczbami. Kiedy myślimy o liczbach, automatycznie kodujemy je w przestrzeni, z mniejszymi wartościami ułożonymi z lewej, a większymi z prawej. Traktujemy je jak zorientowaną od lewej do prawej mentalną linię, nawet nie zdając sobie sprawy ze skojarzeń numeryczno-przestrzennych. Nasze studium pokazuje, że przełączaniu zachodzącemu wzdłuż mentalnego ciągu liczb towarzyszą systematyczne ruchy oczu. Sugerujemy, że kiedy nawigujemy po poznawczych reprezentacjach – np. wśród liczb – wykorzystujemy procesy mózgowe, które pierwotnie wyewoluowały, by kontaktować się i przemieszczać po świecie zewnętrznym – przekonuje dr Tobias Loetscher z uniwersyteckiej Szkoły Nauk Behawioralnych. Kolega z tego samego zespołu, dr Michael Nicholls, twierdzi, że oczy stają się oknem, ale nie duszy, lecz pracującego umysłu. W studium wzięło udział 12 praworęcznych mężczyzn. W tempie wyznaczanym przez elektroniczny metronom panowie wymieniali 40 cyfr i liczb od 1 do 30 w kolejności tak losowej, jak się tylko dało. W każdym przypadku psycholodzy mierzyli przeciętną pozycję oka w ciągu 500 milisekund poprzedzających wypowiedzenie wybranej wartości.

Badania na przedstawicielach kultury zachodniej i nomadach z plemienia Himba z północno-zachodniej Namibii, którzy niemal w ogóle nie stykają się z rozpowszechnionymi w naszym świecie regularnymi geometrycznie obiektami, wykazały, że jedni i drudzy tak samo dobrze radzą sobie z ich postrzeganiem i odróżnianiem. Oznacza to, że jest to zdolność wrodzona, która rozwija się niezależnie od kontaktu z przedmiotami określonego typu (Psychological Science). Zespół Irvinga Biedermana z Uniwersytetu Południowej Kalifornii oceniał wrażliwość ludzi na nieprzypadkowe właściwości obiektów, czyli np. na to, czy mają proste, czy zakrzywione krawędzie. Stworzona przez Amerykanina teoria rozpoznawania kształtów zakłada, że mózg jest bardziej uwrażliwiony na nieprzypadkowe właściwości, które pozostają takie same podczas obracania przedmiotu w przestrzeni, niż na właściwości metryczne, np. stopień krzywizny, które mogą się zmieniać wraz z ułożeniem. W ramach eksperymentu należało powiedzieć, który z dwóch obiektów geometrycznych jest taki sam, jak obiekt wzorcowy. Przedmiot niepasujący różnił się od pozostałych albo cechą nieprzypadkową, albo metryczną. Okazało się, że na nieprzypadkowe właściwości obiektów zwracali uwagę zarówno studenci z Los Angeles, jak i członkowie półwędrownego plemienia Himba. Psycholodzy twierdzą, że z punktu widzenia rozwoju mózgu edukacyjne zabawki do nauki kształtu okazały się zwyczajnie niepotrzebne. Biederman podkreśla, że umiejętność rozpoznawania kształtu pojawia się bez żadnego treningu. Większość przedstawicieli ludu Himba nigdy nie widziała komputera czy telewizora, nie używa telefonu i posługuje się tylko wykonanymi ręcznie narzędziami. Co więcej, w ich języku brakuje wielu słów oznaczających kształty, m.in. kwadraty, koła i trójkąty. Mimo to obie grupy radziły sobie tak samo z rozwiązywanym na ekranie laptopa zadaniem sortowania kształtów. Zgodnie z naszą wiedzą, eksperyment zapewnia najbardziej rygorystyczną ocenę wpływu kontaktu ze współczesnymi artefaktami na reprezentację kształtów.

Pierwszy i drugi język są u dwujęzycznych osób reprezentowane w różnych rejonach mózgu (Behavioral and Brain Functions). Od jakiegoś czasu naukowcy zastanawiali się, w jaki sposób różne języki są reprezentowane w naszym mózgu, w tym jak są reprezentowane języki o podobnej i odmiennej budowie fonetycznej, morfologicznej i syntaktycznej. Niektóre badania wykazywały, że wszystkie języki opanowywane w ciągu życia są związane z tym samym obszarem mózgu, podczas gdy inne wspominały o ich rozdzieleniu. Dr Raphiq Ibrahim z Wydziału Zaburzeń Uczenia Uniwersytetu w Hajfie uważa, że doskonałą metodą rozwiązania tego dylematu jest ocena wpływu uszkodzenia mózgu na język macierzysty i język wyuczony jako drugi. Badanie takich przypadków jest bardzo ważne, gdyż trudno znaleźć kogoś, kto biegle posługuje się dwoma językami i kto przeszedł uraz mózgu, upośledzający wybiórczo tylko jeden język. Dodatkowo większość dowodów tego rodzaju zdobywa się w ramach klinicznej obserwacji uszkodzenia mózgu u pacjentów mówiących po angielsku, czyli w języku indoeuropejskim. Do czasu naszego studium prowadzono niewiele badań z udziałem osób posługujących się innymi językami, zwłaszcza semickimi, takimi jak hebrajski czy arabski. Izraelczycy analizowali przypadek 41-letniego mężczyzny, którego językiem ojczystym był arabski. Władał on również hebrajskim. Posługiwał się nim niemal tak samo sprawnie, jak arabskim. Zdał egzaminy na studia w języku hebrajskim, wykorzystywał go też w pracy zawodowej. Niestety, przeszedł uraz mózgu. Mimo rehabilitacji utrzymała się afazja (nie podano jaka). Gdy sesje ćwiczeniowe jeszcze trwały, zaobserwowano, że pacjent czyni większe postępy w zakresie języka arabskiego. Na koniec oceniono jego zdolności językowe i funkcjonowanie poznawcze. Większość testów wykazała, że uszkodzenie mózgu silniej wpłynęło na umiejętności związane z hebrajskim niż arabskim.

Kiedy u pacjenta przeprowadza się transplantację obu rąk, mózg szybciej odtwarza połączenia i odzyskuje obszary zagarnięte przez reprezentacje czuciowe innych części ciała w przypadku dłoni lewej. Dzieje się tak nawet w przypadku ludzi praworęcznych (Proceedings of the National Academy of Science). Zespół Angeli Sirigu z Uniwersytetu w Lyonie przestudiował na razie przypadki dwóch osób, ale za każdym razem rehabilitacja przebiegała według takiego samego schematu. Francuzi posłużyli się metodą przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (ang. transcranial magnetic stimulation), by sprawdzić, jak kora ruchowa reaguje na zaimplantowane dłonie. Dzięki pobudzaniu neuronów stwierdzili, że obszary przynależne kiedyś dłoniom rzeczywiście zostały odebrane reprezentacjom ramion. L.B. to 20-letni mężczyzna, który stracił ręce przed 9 laty i przeszedł operację przeszczepienia nowych w 2003 r. W międzyczasie posługiwał się protezami. Chociaż jest osobą praworęczną i po wypadku posługiwał się głównie protezą prawej ręki, po przeszczepie zaszła u niego zmiana ręczności. C.D., 42-letni mężczyzna, stracił obie dłonie w 1996 r., a podwójny przeszczep przeszedł w 2000 r. Neurolodzy z Lyonu badali go po upływie 51 miesięcy od zabiegu (w 2004 r.). Okazało się, że mózg odtworzył silne połączenia dla lewej dłoni, w przypadku prawej tak się jednak nie stało. U młodszego pacjenta lewa dłoń zaczęła w pełni współpracować z mózgiem po upływie zaledwie 10 miesięcy, prawej udało się to dopiero po 26 miesiącach. Czemu lewa dłoń odzyskuje utracone pozycje prędzej niż prawa? Choć to na razie spekulacje, naukowcy wspominają o lepszych połączeniach mózgu z lewą ręką, czynnikach związanych ze sposobem reorganizacji mózgu po utracie dłoni i po ich ponownym pojawieniu się, a także o pierwotnej różnicy w organizacji mózgu. Skoro obaj pacjenci byli praworęczni, obszar mózgu związany z prawą dłonią był przed amputacją bardziej aktywny, a w związku z tym mniej podatny na przeorganizowanie. Rejon lewej ręki był zaś w większym stopniu oddelegowany do obsługiwania także innych części ciała, dlatego sygnały z przeszczepionej dłoni mogły być zintegrowane szybciej. Sirigu podkreśla, że nie należy wyciągać pochopnych wniosków, gdyż zaobserwowana różnica może być równie dobrze skutkiem metody, za pośrednictwem której chirurdzy przymocowali dłonie (nad każdą pracował inny lekarz). Poza tym mężczyźni posługiwali się protezami prawych rąk. Mózg się do nich przyzwyczaił i niewykluczone, że to właśnie spowolniło proces zaakceptowania kończyny dawcy.

Naukowcy z Uniwersytetu w Adelajdzie wyjaśnili na poziomie poszczególnych neuronów, jak kształtuje się złudzenie, że po zjechaniu z autostrady samochód niemal przestaje się poruszać (Proceedings of The Royal Society B). Komórki nerwowe szybko adaptują się do widoku poruszających się obiektów, np. jezdni. Okazuje się jednak, że dotyczy to tylko stymulowanej części neuronu. Jeśli pokazujemy zmieniający się obraz tylko jednemu oku, zaadaptuje się jedynie aktywowana przez ruch reprezentacja pola widzenia – twierdzi dr Karin Nordström. O istnieniu tzw. adaptacji do ruchu specjaliści wiedzą już od dawna, nowością jest jednak podejście zespołu z Adelajdy. Interesuje go bowiem nie reakcja całego mózgu, a poszczególnych neuronów. Za model ludzkich reakcji posłużyły Australijczykom bzygi (Syrphidae), owady z rzędu muchówek. Przypominają one osy, bo mają odwłok w żółto-czarne prążki. Wybrano właśnie je, bo ludzie i owady przetwarzają ruch w podobny sposób [...]. Najpierw naukowcy podłączyli do poszczególnych neuronów elektrody. Potem wyświetlali bzygom poruszające się czarne i białe pasy. Kiedy mózg owadów przyzwyczaił się do tego widoku, aktywność komórek nerwowych spadła. Początkowo widok wywoływał silną reakcję neuronalną, ale wystawienie na oddziaływanie pasów po raz drugi dawało o wiele słabszy wynik. Adaptacja do ruchu nie przenosi się na inne części tego samego neuronu. Kiedy odkrywa się pozostałe części pola widzenia neuronu i po raz pierwszy pokazuje pasy, reakcja znowu jest duża – wyjaśnia dr Nordström. Zgodnie z takim scenariuszem, gdyby ktoś jechał najpierw autostradą z zasłoniętym jednym okiem, a potem poruszał się po innej drodze z szybkością 50 km/h, odczuwałby prędkość jako mniejszą. Jeśli jednak na drogę mogłoby zerknąć zasłonięte oko, jazda z pięćdziesiątką na liczniku wydawałaby się relatywnie szybsza. W przyszłości akademicy zamierzają pokazywać owadom bardziej naturalne obrazy. Wtedy też ponownie ocenią reakcję neuronów.

Patrząc na odbicie swojej twarzy w domowym lustrze, mijanej wystawie czy lusterku samochodowym, nie mamy wątpliwości, że to my. Zespół psychologów udowodnił jednak, że obraz własnej fizjonomii wcale nie jest czymś tak stałym, jak mogłoby się wydawać. Dzieląc doświadczenia z innymi ludźmi, włączamy do reprezentacji także ich cechy charakterystyczne (PLoS ONE). Dr Manos Tsakiris z Uniwersytetu Londyńskiego przeprowadził bardzo ciekawy eksperyment. Ochotników sadzano naprzeciwko laptopa, na którego ekranie wyświetlano 120-sekundowy film. Przedstawiał on twarz będącą mieszaniną cech własnych i obcej osoby (w proporcjach 1:1). Jednocześnie pędzelkiem dotykano przeciwległych obszarów ich twarzy, sytuacja przypominała więc przeglądanie się w lustrze. Kiedy następnie poproszono badanych o rozpoznanie wizerunku swojej twarzy, wybierali wizerunki uwzględniające cechy drugiej połowy tandemu. Nie zdarzało się to, gdy dotykanie fizjonomii nie było synchroniczne. Zadanie polegające na samorozpoznaniu wykonywano też przed rozpoczęciem eksperymentu. Zastosowano techniki morphingu, tak więc podczas oglądania kolejnego filmu twarz stopniowo (co 1%) przekształcała się z jednej w drugą. Jedna wersja to zmiana od twarzy własnej do twarzy cudzej, w drugiej wykorzystano odwrotny scenariusz. Wolontariusze mieli zatrzymać film w momencie, gdy stwierdzą, że fizjonomia wygląda bardziej jak oni lub, w zależności od wybranego kierunku, jak inni. Uwspólnione doświadczenie zmienia zatem zarówno percepcję ja (self), jak i twarzy. Rezultatem dzielonych z innymi przeżyć jest tendencja do postrzegania ich jako bardziej podobnych do nas. Musi to więc mieć odniesienie do rozpoznawania twarzy. Niewykluczone, że proces ten stanowi podstawę konstruowania tożsamości w kontekście społecznym. Nietrudno się domyślić, że sposób postrzegania siebie wpływa na zachowanie wobec ludzi. Brytyjczycy sprawdzają właśnie, czy wspólne doświadczenia i wrażenie podobieństwa sprawiają, iż traktujemy innych mniej stereotypowo, czy zmieniamy swoje postawy wobec różnych grup społecznych, rasowych lub płci. Poza tym psycholodzy zamierzają zbadać, jak dzielenie z kimś przeżyć oddziałuje na osoby z zaburzonym obrazem własnego ciała: czy w ten sposób można im ulżyć w cierpieniu i jakie mechanizmy leżą u podłoża opisywanego zjawiska. Do tej pory sądzono, że twarz rozpoznajemy na podstawie porównania z przechowywanymi przez nasz mózg cechami wzrokowymi. Ciało miało zaś być identyfikowane jako własne w oparciu o integrację danych nadchodzących z wielu zmysłów. Zespół Tsakirisa wykazał, że do pewnego stopnia stymulacja wzrokowo-dotykowa może również oddziaływać na rozpoznanie twarzy.