Neurobiologie sebeuvědomování

Neurobiologie sebeuvědomování. Neurobiologie a některé principy kognitivní neurovědy, pojem vědomí, vědomí v ontogenezi, vědomí a sebeuvědomování

František Koukolík

Tato přednáška je sedmou částí cyklu patnácti přednášek s názvem „Nové trendy“ prosloveného z podnětu děkana fakulty, prof. Dr. J. Vacka DrSc., v únoru až květnu 2004 na Filosofické fakultě UK v Praze. Autor cyklu, MUDr. F. Koukolík DrSc., tímto vyslovuje poděkování prof. PhDr. J. Vackovi DrSc. za možnost cyklus přednášet. Vřelé poděkování vyslovuje mgr. M. Černé za náročnou jazykovou úpravu a mgr. I. Sokolové za pracnou editaci textu a obrazové přílohy. Celý cyklus vydává za nízkou cenu jako CD ROM Filosofická fakulta UK Praha začátkem r.2005. Součástí je rozsáhlejší seznam použitých pramenů.

V Praze 14.11.2004

MUDr. F. Koukolík.

(Tabulky, na které se v textu odkazuje)

Dámy a pánové, dobré odpoledne. Neurobiologie sebeuvědomování je pravděpodobně jednou z nejnáročnějších přednášek tohoto cyklu. Pokusím se omezit technický slovník na minimum.

Nejdřív několik definic. Každý zná z vlastní zkušenosti, co je bdělý stav. Opakem bdělého stavu je bezvědomí. Bezvědomí má zhruba pět skupin základních příčin a je abecedou každého lékaře. Diagnostikovat bezvědomí může být někdy relativně lehké, někdy je to o život pacienta – i doktora. Fyziologickým stavem vědomí je spánek. Následující náplní pojmu vědomí je pocit souvislosti událostí, toku času. Pravděpodobným fyziologickým podkladem je v tomto případě pracovní paměť. Třetím obsahem pojmu vědomí je soubor psychologických jevů, kterým říkáme záměry, myšlenky nebo úvahy; mezinárodní literatura tomu říká awareness. Čtvrtým pojmem užívaným ve vztahu k vědomí je sebeuvědomování, čili vědomí o vědomí. Svízelí je, že v češtině užíváme obvykle jenom pojem jeden. Nedefinuje-li se, dochází k zbytečným nedorozuměním.

Na obrázku (Tab. 1) vidíte schéma kočičího mozku. Na něm jsou dvě červené čáry. To je schéma klasického pokusu z konce 40. let minulého století. Jestliže byl kočičí mozek oddělen řezem B („dolní řez“), hlava reagovala na všechny smyslové podněty a střídala rytmus spánku a bdění. Preparát bylo samozřejmě nutné udržovat při životě umělým dýcháním. Jestliže však byl mozek oddělen řezem označeným A, to je „horní řez“, upadla hlava experimentálního zvířete do stavu, který připomínal hluboký spánek. Nedala se z něj probudit žádnými podněty. Z toho plyne, že v rozmezí struktur mezi A a B je něco, co „dělá“ stav vědomí ve smyslu bdělosti.

Tady vidíte schéma mozku lidského (Tab. 2). Řez B by byl u dolního konce preparátu, řez A by byl u horního konce značeného preparátu. Řez B si dělají někdy lidé sami, když po hlavě skočí do mělké vody. Zlomí si první krční obratel a oddělí si krční míchu od míchy prodloužené. Prakticky vždy jde o smrtelné zranění. Řez A, čili na horním okraji barevně značeného teritoria, bývá někdy porušen v důsledku například cévních mozkových příhod. V naprosté většině případu bývá důsledkem úmrtí.

Další strukturou, které se aspoň dotkneme, je talamus (Tab. 3). Talamus vidíte na obrázku rozdělený do řady jader. Schémata talamu a jeho spojení s ostatním mozkem jsou ryzí fikcí. Schéma je nakreslené tak, aby mu porozuměli lékaři, specialisté a fyziologové, užívající schéma Walkerovo, které je z konce 30. let minulého století (1938). Není to schéma lidského talamu, nýbrž talamu opičího. Lidský talamus popisuje Hasslerův atlas – uvádí stovky a stovky jader. A chce to opravdu dobrého specialistu, aby rozlišil jednotlivé neuronální skupiny. Čili ony barevné části, které mají popisovat jednotlivá jádra talamu, berte prosím jako užitečnou fikci.

Stejně užitečnou fikcí jsou značené projekce (Tab. 4). Vidíte nějakým způsobem značené mozkové oblasti a do nich máte nějakým způsobem šrafování značené projekce. Všechny tyto projekce jsou obousměrné. Proč o tom mluvím? O talamu se odpradávna říká, že je branou k vědomí. S výjimkou čichových informací jdou do talamu všechny senzorické informace. V talamu se přepojují, zpracovávají a dostávají se do mozkové kůry. Na základě informací, které mozková kůra dostane, mluví buď s jinými částmi mozkové kůry, anebo současně zpátky mluví s talamem.

A tady jsou projekce na vnitřní stranu hemisféry (Tab. 5). K některým z nich se vrátíme.

Probuzení ze spánku

Co se s vámi děje, když se ráno probouzíte? Někdo se vás dotkne nebo s vámi zatřese, případně užije nějaký jiný druh smyslového podnětu. Smyslové informace zpracují vaše smyslová čidla a jejich projekce. Podle toho, odkud přijdou. Kromě nich je zpracuje retikulární ascendentní formace horního pontu – to je neuronální systém (v současné době již dobře poznaný a rozlišený), kterému se říká retikulární formace podle jeho vzdálené podobnosti se sítí. Retikulární formace probouzí prostřednictvím talamu mozkovou kůru. Oboustranné porušení retikulární formace – z jakýchkoli důvodů – vytvoří stav, kterému se říká kóma. Kóma je nejhlubší z možných stupňů bezvědomí.

Princip probouzecí reakce spočívá v tom, že oslovená mozková kůra zpětně osloví jedno z jader talamu. Činnost tohoto jádra talamu tlumí činnost dalších talamických systémů, které – podobně jako byste vytáhli stavidlo v rybníce – propustí daleko větší objem smyslových informací do mozkové kůry. Metaforicky by se dalo říct, že se tento stav podobá něče-mu, kdy byste se z naprosté tmy dostali do světla, aniž v něm dokážete cokoliv rozlišit. (Tab.6)

Spánek

Několik slov k fyziologickému stavu vědomí, kterému říkáme spánek. Spánek je reverzibilní stav chování charakterizovaný odpojením percepce od prostředí (čili odpojíme své vnímání) a vymizením odpovědí na značný rozsah smyslových podnětů.

Spánek je zajímavý tím, že v něm dokážeme zpracovávat smyslové podněty vysoce selektivně. Pravděpodobně vždy ty, které jsou nějakým způsobem relevantní. Stará zkušenost říká, že zkušení vojáci dobře spali za dělostřelecké palby, ale okamžitě se budili, když kolem nich něco zachrastilo.

Spánek prosím chápat jako směs behaviorálních a fyziologických procesů. (Tab. 7)

Spánek se nejlépe monitoruje pomocí elektroencefalografického záznamu. Na hlavu se usadí „čepička“, v ní je nějaký počet elektrod a snímá se elektrická aktivita mozku. Aktivita je charakteristická, každý elektroencefalografista začátečník se ji učí. Elektroencefalografickou aktivitu lidského mozku charakterizují za prvé alfa vlny – jejich frekvence je 8 až12 hertzů. V normálním, fungujícím, zdravém lidském mozku je najdete v týlní a temenní krajině, poněkud výraznější na straně pravé. Tato aktivita mozku doprovází mentální klid. Doprovází bdělost při zavřených očích. Zraková pozornost, jakmile se otevřou oči a na něco zaměří pozornost, tuto aktivitu rychle změní. Beta aktivita je charakterizovaná vlnami s frekvencí 18–30 hertzů. V čelní krajině ji blokuje pohyb. Beta aktivita je difúzní. Zadní beta aktivita se objeví při otevření očí. Dalším typem je theta aktivita: 4–7 hertzů. Objevuje se v čelní a spánkové krajině při ospalosti u dospělých lidí. A konečně delta aktivita, která je nízkofrekvenční: méně než čtyři hertze. Objevuje se u kojenců a v hluboké spánkové fázi u do-spělých lidí. (Tab. 8)

Jaké spánkové fáze se rozlišují? Bdělý stav doprovází alfa a beta aktivita. Dospělý zdravý člověk je bdělý asi pět procent doby, kdy spí. Zjednodušeně lze spánek rozčlenit do dvou základních fází: non REM a REM. REM je zkratka od Rapid Eye Movements, také se tomu říká paradoxní spánek. Je to objev Eugena Aserinského starý asi padesát let. Aserinsky sledoval svého syna, jak spí. Všiml si, že v některých údobích spánku se mu velmi rychle pohybovaly oči ze strany na stranu, proto Rapid Eye Movements. A zjistilo se, že spánkové fázi charakterizované tímto očním pohybem odpovídají bouřlivé, barevné, alogické, surrealistické sny. Kromě toho je u mužů doprovází erekce, u žen rovněž známky sexuálního vzrušení, aniž by sny nutně a vždy měly jakýkoli erotický nebo sexuální obsah. Zvyšuje se krevní tlak a mění se řada dalších fyziologických parametrů. (Tab. 9)

Proč vlastně spíme? Jak se spánek objevil? Předpokládá se, že spánek je evolučně pra-stará záležitost, která je projevem adaptace na kolísání teploty a světelného toku v prostředí. Jak zeměkoule rotuje, tak se samozřejmě světelný tok v prostředí mění. Evoluční neurobio-logové předpokládají, že se non REM fáze spánku objevila asi před 180 miliony let, souběžně s vývojem ptáků a savců. Je možné, že jejím fyziologickým smyslem je a byla energetická úspora. REM fáze spánku je vývojově daleko mladší. Objevuje se asi před 130 miliony let. Lze ji měřit u vývojově velmi primitivních savců na vývojové hraně.

Všichni jste jistě viděli například ježuru anebo ptakopyska. Ježura nemá odlišenou REM fázi spánku. Ptakopysk má REM fázi po sečtení dlouhou 6–8 hodin. Zajímavé je, že frekvenci REM fází svým způsobem koreluje objem prefrontální kůry. Kdybychom měli mít takový objem prefrontální kůry, který by odpovídal REM fázím někde mezi ježurou a ptakopyskem, pravděpodobně bychom museli vozit svůj mozek před sebou na kolečku. (Tab. 10)

Spánek prosím chápejte jako záležitost, která je v mozku lokální. Mozek nikdy nespí jako celek. Spí v něm vždy jenom jednotlivé části a vždy v něm spí svým naprosto svérázným způsobem. Jestliže jsme v REM fázi, aktivita v některých oblastech mozku prudce stoupá a v jiných klesá. (Tab. 11)

Jsme-li v REM fázi, v oné fázi doprovázené barevnými, alogickými, bouřlivými a surrealistickými sny, klesá aktivita v prefrontální dorzolaterální kůře (označené DSLP) a kromě toho v kůře parietální. Je tedy vysoce pravděpodobné, že pokles aktivity v těchto korových oblastech je důvodem, proč nejsme s to obsah svých snů tohoto typu kontrolovat. Proč si sny dělají, „co chtějí“. Proto patrně mají tak splývající, ale ohraničený, a každopádně surrealistický charakter.

V non REM fázi aktivita klesá všude. Za fyziologických okolností a zdravého spánku potřebujeme asi čtyři REM fáze. U různých lidí trvají různou dobu. Střední doba může být šedesát, ale i devadesát minut. Někteří lidé si dokážou načasovat REM fázi tak, aby se ráno vzbudili poté, co jim REM fáze skončí. Je běžné, že se budíme nebo jsme vzbuzeni uprostřed REM fáze. Pak si dovolím ubezpečit, že náš mozek přinejmenším částečně spí. Je velmi riskantní v této fázi řídit. Za další: REM fázi ovlivňuje zejména příjem alkoholu na noc a příjem farmak – takzvaných prášků na spaní. Rozhodíme-li si z jakéhokoli důvodu spaní, a populace to dělá, rozhazujeme si REM fázi, což je riskantní. REM fáze, jak za chviličku ukážu, je totiž klíčově důležitá pro učení a paměť.

Jestliže jsme v povrchní non REM fázi (v non REM fázi jsou sny také, ale nejsou ani příliš barevné, vůbec nejsou surrealistické, mohou být naopak velmi věcné), objevuje se pokles aktivity ve Varolově mostu, v dolní temenní kůře, ve středním a dolním frontálním závitu. V mesencefalu, to je střední mozek, aktivita neklesá. V hluboké non REM fázi klesá aktivita v tegmentu mesencefala, ve všech oblastech neokortexu, čili v celém mozku, s výjimkou týlního laloku a kůry kolem sulcus centralis. (Tab. 12)

Důležité k zapamatování je, že v kmeni jsou neuronální systémy, které nám dělají to, čemu se říká spánková paralýza. Jsme-li v hluboké REM fázi, jsme ochrnutí. Tyto systémy je možné pokusně ovlivnit. Někdy je u lidí ovlivňuje onemocnění. Výsledkem experimentálního ovlivnění je, že pokusné zvíře, například kočka, v REM fázi loví své sny. Jestliže nějakým způsobem odpojíte neuronální oblasti, které dělají spánkovou paralýzu, běhá kočka po místnosti a chytá myš, o které se jí zdá. Je velmi pravděpodobné, že lidé, kteří trpí syndromem, jemuž se říká labilní spánkové laloky, mívají poruchu funkce této neuronální oblasti. A je velmi pravděpodobné, že tradované únosy mimozemšťany nebo tradované putování po pokoji bývá u lidí, kteří mají poruchu fyziologické spánkové obrny.

Zmínil jsem se o elementární funkci spánku, to je energetická úspora. Druhá základní funkce spánku je výstavba a přestavba neuronálních systémů. Říká se, že v noci před zkouškou, chceme-li si skutečně něco zapamatovat, se má dělat jedna jediná věc: jít včas a pořádně spát. Neboť v REM fázích probíhá konsolidace paměti. Dokazuje to elegantní experiment s krysou. V současné době je možné vyrobit dostatečně citlivé a dostatečně malé mikroelektrody. V hloubce krysího mozku podobně jako v hloubce mozku lidského je systém, kterému se říká hipokampus. U krys i u lidí slouží jako informační vstup zejména do prostorové paměti. Krysu můžete učit v bludišti, například jakým způsobem se hledá potrava. Krysy jsou učenlivé a naučí se to. Protože krysa se v bludišti uběhá, chce se jí spát a spí. Má zavedené mikroelektrody. Kryse se snímá aktivita hipokampu v době, kdy se učí bludiště. Jakmile krysa upadne do REM fáze, zjistíte, že se jí něco zdá. Co krysa ve spánku vidí, známo samozřejmě není. Při snění je ale aktivita jejího hipokampu stejná jako v době, kdy se učila v bludišti. Jinak řečeno, její mozek si zapamatovává. (Tab. 13)

Spánková deprivace snižuje výkon i krátkodobé slovní paměti. Spánková deprivace je oblíbený prostředek nátlaku na vyšetřované jedince. Pracovala s ním zejména benátská inkvizice. Jakmile je vyšetřovaný jedinec dostatečně dlouho spánkově deprivován, podepíše cokoliv. Delší doba spánkové deprivace vede k halucinatorním stavům blízkým psychóze. U experimentálních zvířat, u kterých se udělá dostatečně dlouhá spánková deprivace, se objeví kóma a smrt. Jinak řečeno, bez spánku být nemůžeme.

Vegetativní stav

Pár slov k tomu, čemu se říká vegetativní stav. Nepřeju vám, abyste to zažili zblízka u svých bližních. Vegetativní stav je jeden z důvodů, proč je na jednotkách intenzivní péče tak velmi vysoká fluktuace. Vegetativní stav přitahuje média, přitahuje etiky a filozofy.

Několik slov k jeho fyziologii. Definice vegetativního stavu říká, že to je nepřítomnost jakékoliv adaptivní odpovědi na zevní prostředí, nepřítomnost jakéhokoliv důkazu fungujícího sebeuvědomování, které by přijímalo nebo vydávalo informace u pacienta, který má dlouhé stavy bdělosti. (Tab. 14) Jinak řečeno, tito lidé střídají rytmus spánku a bdění, ale neuvědomují si sama sebe ani své okolí. Klinicky se rozlišuje perzistentní a permanentní vegetativní stav. Tito lidé mohou dýchat bez mechanické ventilace, mají zachovanou činnost základních systémů, tzn. kardiovaskulárního ústrojí, dýchají a bývají dvojitě inkontinentní. Střídají bdění a spánek a mají zachované kmenové reflexy. (Tab. 15) Připomínají stav experimentální kočky, které byl proveden „horní řez“.

Perzistující vegetativní stav se prokazuje čtyři týdny po úrazovém nebo jiném mechanismu, který ovlivnil mozek. Nebo u pacientů s metabolickým poškozením – stačí špatně zvládnuté diabetické kóma. Nebo při degenerativním či vývojovém postižení mozku. Do čtyř týdnů se má mluvit jenom o stavu vegetativním. Zotavení z perzistentního vegetativního stavu, jenž je následkem úrazu, je po dvanácti měsících nepravděpodobné, ale došlo k němu. (Tab. 16)

Permanentní vegetativní stav se obvykle klasifikuje jako stav mezi životem a smrtí. Není jím. Je to zcela svérázný stav vědomí. Diagnostikuje se na základě nepřítomnosti jakýchkoli udržitelných, reprodukovatelných nebo volních odpovědí na normální nebo poškozující smyslové podněty. Nedá se prokázat chápání nebo vyjadřování jazyka a nedá se prokázat spontánní motorická (hybná) aktivita, která by měla smysl. Extrémně frustrující pro ošetřující personál, pro lékaře a zejména pro příbuzné těchto lidí bývá to, že na chviličku očima fixují, že těmto pacientům mohou téci slzy z očí, někdy vykřikují, někdy mají dost rozsáhlé mimické změny, necíleně pohybují končetinami. (Tab. 17)

Jaké jsou příčiny vegetativního stavu? V podstatě je to skupina příčin, která buď dostatečně rozsáhle poškodí mozkovou kůru, nebo vlákna, která propojují mozkovou kůru s talamem, anebo oboustranně poškodí talamy. (Tab. 18)

Permanentní vegetativní stav byl důvodem právní, etické, filozofické i neurobiologické bitvy, která probíhala ve Spojených státech v případě pacientky Karen Quinlanové. To byla mladá žena z ortodoxně katolicky věřící rodiny, která byla nalezena se zástavou srdeční a nedýchající poté, co požila vysokou dávku hypnotik a alkoholu. Podařilo se nastartovat srdeční akci, ale nepodařilo se ji probrat k vědomí. Dostala se nejdříve do perzistentního, později do permanentního vegetativního stavu. Proběhlo několik kol jednání mezi nemocnicí, příbuznými a právníky. V prvním kole interakce si lékaři přáli odpojit přístroje, příbuzní se postavili proti. Potom příbuzní změnili názor a chtěli odpojit pacientku, ale nechtěla nemocnice. Věc řešil soud. Příbuzní se poradili se svým duchovním poradcem a za přítomnosti lékařů pacientku odpojili. K překvapení všech zúčastněných pacientka dál dýchala a srdce se jí nezastavilo, což trvalo několik dalších roků. Za těch několik dalších roků se tělesná hmotnost této pacientky zmenšila z asi 52 kilogramů na něco přes 30 kilogramů, protože plnou hmotnost nejde udržet ani při dokonalé parenterální výživě. Poté zemřela na nezvládnutelné infekční komplikace. Poměrně podrobné neuropatologické vyšetření mozku bylo opět překvapující. Očekávalo se rozsáhlé poškození mozkové kůry. Nějaké poškození tam bylo, nicméně nejrozsáhlejší poškození u této precedentní pacientky bylo v obou talamech.

Pozornost

To, co si při úvahách o vědomí často neuvědomujeme, je role orientované pozornosti. Orientovaná pozornost je funkční systém, který má dvě ramena. Jednak senzorické – to umožňuje upřít pozornost na podnět, třeba otočit hlavu za zvukovým nebo zrakovým podnětem. A jednak motorické – to umožňuje cílenou akci ve směru, kam upřeme motorickou pozornost.

Fyziologie senzorického ramena pozornosti je zčásti totožná s fyziologií probouzecí reakce. Uplatňují se senzorické vstupy smyslové, senzoricky specifická jádra talamu, čili ty oblasti talamu, které zpracovávají smyslové informace. Opět se uplatňuje mesencenfalická retikulární formace (ve středním mozku) a senzoricky specifické kortexy. (Tab. 19)

Jestliže se mě tedy někdo dotkne na dlani levé ruky, projde tato informace přes páteřní míchu do mozkového kmene, zpracuje se v retikulární formaci, současně se zpracuje v senzoricky specifických oblastech kmene, dostane se do talamu a dostane se do postcentrálního závitu – do malého kousku mozkové kůry, který zpracovává dotykovou informaci. Tento kousek mozkové kůry si popovídá s kůrou čelní, s kůrou temenní – a já se otočím, co to na mě sahá. Aktivitu mozku odpovídající zrakové pozornosti ve fázi, kdy se koncentrujeme na třeba záblesk, nám ukazuje tento záznam pozitronové emisní tomografie (Tab. 20).

Motorické rameno pozornosti – předpokládejme, že mi sedla na dlaň vosa a já ji chci nějakým způsobem odstranit druhou rukou – je systém, který je tvořen talamem a striatem – to jsou motorické oblasti v hloubce mozku. V tomto případě si některá talamická jádra popovídají s prefrontální kůrou, popovídají si s doplňkovou motorickou kůrou, značenou zkratkou SMA (supplementary motor area). S aktivovaným striatem dokážu zaměřit svou ruku k vose a odcvrnknout ji. (Tab. 21)

Za poruchu systému pozornosti se považuje velmi běžná porucha, se kterou se setkáváme na neurologických odděleních. Říká se jí neglect neboli opomíjení (Tab. 22). Zná ji každá bystrá sestřička. Žlutě máte vyznačené ty oblasti mozku, jejichž poškození nejčastěji syndrom opomíjení vyvolá. Syndrom opomíjení se projevuje ignorováním senzorických podnětů z opačného poloprostoru.

V praxi se projeví například takto (Tab. 23). Zdravý člověk vám podle předlohy namaluje hodinový ciferník. Člověk s levostranným opomíjením vynechá jeho levou polovičku. Vynechá levou polovičku domečku, má-li jej nakreslit. S plně vyvinutým syndromem opomíjení lidé nesnědí jídlo z levé poloviny talíře. Muži si nedokážou oholit levou tvář, nedostanou se levou rukou do kabátu. Jestliže jde o velmi těžké postižení, dokážou si do černa spálit ruku o rozpálená kamna, aniž by s tou rukou ucukli, protože nevěnují tomuto podnětu pozornost. Syndrom opomíjení je častý, protože obvyklým důvodem jsou cévní mozkové příhody neboli mrtvice.

Tato velmi specifická porucha pozornostní složky vědomí má několik typů, které rozlišují lékaři. Nejběžnějším je vizuospaciální opomíjení, opomíjíme něco v kontralaterálním prostoru. Jde tedy o poruchu pozornosti pro poloprostor bez ohledu na smyslovou modalitu. Čili je jedno, v jaké modalitě přichází informace. Charakteristickou změnou je extinkce na dvojitý současný podnět. Když polechtáte tohoto pacienta na levé ruce a zároveň mu polechtáte levou polovičku brady, rozliší jenom jeden z těchto dvou podnětů. Poměrně typická je allestézie, když se vyvine, se ukazuje studentům a sestřičkám. Pacienti mají pocit, že podněty přicházejí z opačné strany. Někdy při vyvinutém syndromu opomíjení mají pocit, že noha, kterou opomíjejí, není jejich. Takže uchopí svou nohu, vyhodí ji z postele jako vetřelce a vypadnou z postele za ní. Tomu se říká pocit nenáležitosti. Syndrom doprovází anozognózie. Pacienti nepoznávají, že jsou velmi vážně nemocní. Dva zřízenci je podpírají, protože pacienti nejsou s to se udržet v důsledku mozkové cévní příhody na nohou, a oni to popřou. Řeknou, že je vše v pořádku. Nelžou, jenom ignorují vlastní signalizaci. Bývá anosodiaforie – dobrá nálada, která není přiměřená pacientovu stavu. (Tab. 24)

Vědomí: zpřesnění terminologie

Přišel čas zpřesnit terminologii. Znova připomínám, že čeština má jenom jeden pojem pro vědomí. Říkáme tomu vědomí. Mezinárodní literatura ale pod pojmem vědomí skrývá řadu pojmů. Nejprve sensation / perception. To je vědomí ve smyslu rozlišování počitků. Pak alertness – vědomí ve smyslu bdělosti a attention – zaměřená pozornost coby složka vědomí. A další: awareness – to je vyšší vědomí neboli vědomí o vědomí. Awareness závisí na integrální činnosti čelních laloků. Dalšími složkami vědomí jsou psychologické termíny motivace a vůle. Literatura běžně střídá termíny conciousness a awareness. Konečně je tu obskurní slovo mind, v praxi nepřeložitelné. Má desítky významů, ale obvykle se překládá jako vědomí. A konečně pojem soul, to je duše. To je náboženský pojem. (Tab. 25 a 26)

Zrakové vědomí

Než přejdeme k tomu těžšímu, ještě několik klinických a neurofyziologických zkušeností. Blindsight, doslova vidění slepých, je specifický stav vědomí, který doprovází lidi mající výpady části zorného pole. Častým pacientem byl v minulosti člověk, který přišel o zrakovou kůru v důsledku úrazu, který býval v době vrtulových letadel charakteristický u mechaniků, kteří se neobratně narovnali při nahozeném motoru a točící se vrtuli. Tito lidé nevidí vůbec nebo v části zorného pole prostě proto, že mají zničený primární výpočetní systém – kůru V 1, primární zrakovou kůru. A přesto: jestliže do této slepé části zorného pole dostanou nějaký, i komplexní podnět, objeví se významná a výrazná reakce, kterou si tito lidé neuvědomují. Ta reakce může být neuroendokrinní i autonomní. Klasickým případem je korově slepá paní ze starší generace, které byly do slepé části promítnuty obscénní obrázky. Paní zrudla a zpotila se. Vůbec nevěděla proč. Jinak řečeno, její mozek si uvědomil, že je něco v nepořádku, ale její vědomí si to neuvědomilo. Někteří lidé, nabídnete-li jim ve slepé části zorného pole hrneček a požádáte-li je, aby si pro to, co je tímto směrem, sáhli, uzpůsobí ruku tvaru hrnečku, který nevidí a nerozlišují. Koneckonců dokážou i cílit pohyb. (Tab. 27) S termíny blindsight a binokulární rivalita se ještě potkáme.

Pokud jste vydrželi přednášku až sem, dovoluji si upozornit, že teď přijde to těžší. Vstup do toho těžšího je Crickův a Kochův model zrakového vědomí. Je doplněný. Kdo by se chtěl podívat na jeho klasickou, několik let starou podobu, nechť si prolistuje knížku, která se jmenuje v českém překladu Věda hledá duši. Tam model najde popsaný na několika stech stranách.

Crick s Kochem se pokoušejí o definici zrakového vědomí, nikoli o definici sebeuvědomování. (To je onen Francis Crick, který popsal s Watsonem (a dalšími) DNA, Koch je jeho mladý spolupracovník.) Vycházejí z toho, že se nemáme v této fázi výzkumu pokoušet o přesnou definici vědomí. Dále z toho, že některé druhy zvířat jsou nositeli některých, ale nikoli všech znaků vědomí. Odmítají diskutovat o vědomí u bezobratlých. Dále vycházejí z toho, že neexistuje jednotné vědomí, ale že existuje řada typů vědomí. Například zrakové, sluchové, ale třeba čichové nebo chuťové. A protože v mozku je nejlépe probádán zrakový systém, zabývají se zrakovým vědomím. To by se dalo popsat slovy: „Vím, že vidím.“ (Tab. 28)

Jaký je pohyb zrakové informace v mozku? Zraková informace vyjde ze sítnice oka, projde zrakovým talamem, dostane se na konec týlních laloků a zde se rozčlení do dvou proudů. Do proudu, kterému se říká dorzální – ten zpracovává prostor a pohyb, a do proudu dolního čili ventrálního, který zpracovává jemné tvary, barvy. Je vysoce pravděpodobné, že pro vznik zrakového vědomí je nutná nedotčená činnost ventrálního proudu, nikoli proudu dorzálního. (Existuje ještě třetí, méně probádaný proud).

Tady si dovolím připomenout obrázky z magnetické rezonance a z mozku „nafouknutého“ počítačem, kterým má tedy vyhlazené rýhy a závity do roviny, popisem některých korových oblastí zrakových v lidském mozku. Oblast V 4 zpracovává s převahou barevné podněty a rozlišuje je. Před ní je face area, tam jsou neuronální skupiny vyladěné na rozlišování tváří. Zraková oblast V 5 na zevní ploše hemisféry je vyladěná na rozlišování pohybu. Jestliže má někdo rozsáhle porušené oblasti V 4 a face area v dané části zorného pole, špatně rozlišuje nebo nerozlišuje barvy a tváře včetně vlastní tváře v zrcadle. Jestliže má někdo oboustranně porušenou oblast V 5 (to je vzácné), špatně rozlišuje pohyby. Jestliže tito lidé nalévají čaj z konvice, obvykle přelejou, protože proud kapaliny vidí, jako bychom my viděli zmrzlý rampouch. Jsou si nebezpeční při přecházení ulice, protože nerozliší, že se k nim blíží auto. To před nimi doslova „vyskočí“.

Crickova a Kochova hypotéza ve zjednodušené podobě říká následující: Čelní korové systémy se „dívají“ na činnost senzorických systémů mozkové kůry. Senzorické systémy přinášejí do mozku permanentní informace o dotycích, barvách, světlech, tvarech. Trvale jsou tyto senzorické informace monitorovány čelními neboli frontálními systémy. Metaforicky řečeno, stav by připomínal oblaka velmi rychle se pohybující ve větru po nebi – sledovaná čelními laloky. Odpovědi na senzorické podněty jsou rychlé, přechodné, stereotypní a nevědomé.

Často se mluví o takzvaném modu zombie. Zombie byl myšlenkový experiment některých filozofů, kteří si představovali bytost, která vypadá jako člověk, má všechny lidské vlastnosti, jenom nemá vědomí nebo sebeuvědomování. Jakýsi dokonalý robot bez vědomí. Mozek pracuje v modu zombie, nechytejte mě, prosím, za slovo, v 90 nebo možná více procentech své aktivity. Sebeuvědomování a vědomí je luxus. Luxus, který se užívá k řešení specifických úkolů. Už jsem zmínil, že kdybychom měli vědomě řešit činnost svého svalstva při chůzi po schodech dolů, trvala by chůze odshora dolů pravděpodobně řadu hodin.

Jak vypadá neuronální aktivita? Připomínám, že lidský mozek má asi sto miliard neuronů. Podstatná část je v mozkové kůře. Mozková kůra není anarchistická síť, ale něco, co by se dalo v tomto přiblížení chápat jako soubor čipů. (To je samozřejmě metafora.) Podíváte-li se mikroskopem, zjistíte, že aspoň v některých částech mozková kůra připomíná něco jako sloupečky nebo hranoly. Říká se jim kolumny. V jednom takovém sloupečku je kolem deseti tisíc neuronů. Můžeme chápat pro tento okamžik jeden tento sloupeček jako hranol, válec nebo jako sloupec v mozaice, jako jednotku. Tyto jednotky si povídají. Jednak na krátkou a jednak na dlouhou vzdálenost, a to nervovými vlákny, které je propojují.

Lze měřit jejich elektrickou aktivitu, například tak, že lidský mozek ve tmě dostane jednoduchý zrakový podnět. Pak je vidět, jak se elektrická aktivita mozku šíří od zrakových oblastí dopředu doslova tak, jako by se šířila vlna po rybníce nebo vlna po moři nebo jako by se vlnilo obilí. S tím rozdílem, že nejde o vlnění kontinuální, ale vlnění „přeskokové“. Představte znova prosím vlny na moři nebo vlny na rybníce nebo vlny na poli a teď z každé té vlny si myšlenkově vystřihněte kousek a předejte ho do další vlny.

Hned řeknu, proč to tak je. Mozek je pod neustálou informační palbou. Informace, které do mozku vstupují, soutěží. Kousky mozku, přesněji řečeno jeho kůry, musí rozhodnout, které informace jsou významné a které nikoliv. Tato rozhodovací mašinerie je velmi dobře vyvinutá, protože rozhodovala o přežití našich vývojových předků. Platí pravidlo vítěz bere vše. Ty kolumny, mozkové sloupečky, které vyhrají v soutěži o další šíření informace, strhávají veškerou aktivitu na okamžik na sebe. Činnost ostatních sloupečků je tlumena. Porušení tohoto pravidla vyvolává v mozku anarchii. Například v důsledku opilosti nebo psychózy. (Tab. 29)

Implicitní činnost zrakového systému je činnost modu zombie v temenních oblastech mozkové kůry. Ta, kterou si vůbec neuvědomujete. Otočíte někam hlavu, protože se tam někde něco pohnulo. Zrakové vědomí je však explicitní, nikoliv implicitní. Explicitní zraková činnost, explicitní zrakové vědomí je činnost malé skupiny neuronů, která reprezentuje nějaký aspekt zrakové scény. Například je vyladěna na lidské tváře. Podobně jako může být vyladěna na ciferník budíku. Crickova a Kochova teorie předpokládá, že za explicitou může být dejme tomu stovka až tisícovka neuronů. Jim a jejich činnosti říkají detektor daného znaku. Část detektoru máme vrozenou a část naučenou. Porucha detektoru se projeví klinicky významnou poruchou, například tím, že něco přestaneme rozlišovat. Například barvy, tváře nebo pohyby. Selektivní porucha detektoru na spodině zrakového mozku, například v důsledku cévní mozkové příhody, způsobí, že přestaneme rozlišovat barvy, přestaneme rozlišovat lidské tváře nebo přestaneme rozlišovat pohyby, jde-li o poruchu v oblasti V 5. (Tab. 30)

Explicitní reprezentace je nutná, nikoli však postačující podmínka pro vznik zrakového vědomí. Nutnou podmínkou jsou takzvané „neuronální podstatné uzly“. S dovolením se vrátím k té metafoře vlnění na obilném poli. Představte si na okamžik, že je mozek obilné pole, že je v relativním klidu (ve skutečnosti v něm nikdy není) a že dostal zrakovou informaci. Čili něco do toho pole fouklo. Ze zadní části mozku do přední části se začnou pohybovat v mozku vlny. Z každé vlny si představte několik nepravidelných ohnisek nebo uzlů, které předají svou informaci do jiných ohnisek nebo uzlů v další vlně. Vzniká něco jako vlnící se síť. Představte si v podstatě trojrozměrnou síť složenou z řady sloupečků, která poznává dopředu, ale i zpětně dozadu a do stran, s kterým sloupečkem mluví. Aby to nebylo tak jednoduché, je tento systém kontrolován systémem pozornosti. Ve skutečnosti je síť čtyřrozměrná: ke třem prostorovým rozměrům je nutné přidat čas. (Tab. 31)

Jaký je vztah zrakového vědomí a pozornosti? Dvojí: odzdola nahoru (bottom-up) a odshora dolů (top-down). Ono vlnění, ono vznikání sítí je kontrolováno systémem pozornosti dvojím způsobem. Má i své anatomické koreláty, ale nemusíte si je pamatovat. (Tab. 32)

Teorie vazby

Dotkli jsme se jednoho z fundamentálních problémů neurověd a vztahu neurověd k popisu vědomí, to je takzvaný problém vazby. Problém vazby se pokusím popsat na příkladě. Představte si, že se díváte na silnici, po které zleva jede rychle jedoucí červené auto. Jede velmi rychle, vydává zvuk a vy se na ně díváte. Zrovna tak si můžete představit jabloň, ze které padá jablko. Co se při tom děje v našich mozcích?

Fotony, které se odrazí od rychle jedoucího červeného auta, dopadnou na sítnici. Během desítek milisekund je mapa neuronální aktivity předána do zrakového talamu a odtud do primární zrakové kůry. A potom selektivně podle typu podnětu do funkčně adekvátních oblastí zrakové mozkové kůry, z nichž některé zpracovávají pohyby, jiné zpracovávají barvy, další zpracovávají prostorovou hloubku, další směr pohybu zleva doprava, odshora dolů nebo jakýmkoli jiným způsobem. Teprve od určité úrovně zpracování, asi tak tři čtyři centimetry od týlního konce mozku, se tato informace zase začne skládat dohromady. Fundamentální otázka je, jakým způsobem mozek pozná, co patří k čemu? Proč nevznikne v našich hlavách zrakový chaos, který tam vznikne, vstřebáme-li i malou dávku lysergamidu? Tento neuronální antichaos, tento vysoce výběrový efekt se vysvětluje teorií vazby.

Teorie vazby říká, že jednotlivé části této mozkové krajiny začnou vydávat neuronální řeč – impulsy ve stejném rytmu (v takzvaném gama pásmu s vysokou frekvencí). Vznikne funkční dočasná síť, jejíž jednotlivé sloupečky na chvilku mluví řečí, která má stejnou frekvenci, dejme tomu 40 hertzů. Teorii vazby se pokusím popsat opět na metaforickém příkladu. Představte si krajinu, dejme tomu ve středních Čechách. Je mírně zvlněná a je léto. Vidíte na ní pole, rybníčky, zahrady, stromy, řadu útvarů. V krajině by to znamenalo, že ve stejném rytmu začne kmitat kousíček obilného pole, kousíček rybníka, kousíček stromu, kousíček vinohradu, kousíček lesa, kousíček všeho dalšího. Spojuje je jediné: „čtyřicetihertzová“ frekvence. Jakmile váš mozek začne zpracovávat jiný druh zrakové informace, vznikne úplně jiná síť. Ale opět pracuje se stejnou frekvencí. (Tab. 33)

Zopakuji to. Náš mozek spojuje jenom na úrovni zrakové informace činnosti jednotlivých sloupečků tak, že začnou vydávat neuronální impulsy se stejnou frekvencí. Vznikne dočasná síť na dvě stě, čtyři sta, pět set milisekund. Jakmile spatříme něco dalšího, začnou fungovat jiné kolumny, vytvoří opět dočasnou čtyřrozměrnou síť, kterou charakterizuje opět společná frekvence gama pásma, to je ona frekvence, kterou jsem pro zjednodušení pojmenoval čtyřicetihertzová.

Binokulární rivalita

Modelem, který tyto hypotézy s oblibou testuje, je binokulární rivalita. Binokulární rivalitu si při troše dobré vůle můžete vyzkoušet sami na sobě nebo na svých bližních tím, že je požádáte, aby se dívali před sebe a nehýbali očima (to je těžké), a promítnete jim do každého oka odlišnou zrakovou informaci. Například do jednoho oka promítnete tvář a do oka druhého promítnete dům. Naše mozky z toho nedokážou vytvořit „tvářodům“. Vždycky si na krátkou dobu uvědomujeme buďto tvář, nebo dům. A pak se vědomý vjem přesmykne: tvář – dům – tvář – dům…

Co se při tom děje v mozku? Možná si vybavíte, že mozek má neuronální oblasti selektivně citlivé na tváře a na domy. Čili informace jménem tvář aktivuje oblast zvanou fusiform face area (FFA), to je oblast citlivá na tváře (podle závitu mozkové kůry, který se jmenuje gyrus fusiformis). Oblast, která se jmenuje hippocampal place area (PPA) je aktivována vjemem domu. A protože můžete s vyšetřovaným člověkem mluvit, on vám řekne: „Teď si uvědomuju tvář – a teď si uvědomuju dům.“ Mozek je obojí zrakovou informací zatížen stejně. Nicméně se úměrně tomu, kdy si tuto informaci uvědomujeme, mění jeho aktivita. Toto je experimentální cesta, jak zjistit, které části mozku odpovídají zrakovému vědomí. (Tab. 34)

Při jiném experimentu užívajícím binokulární rivalitu se do jednoho oka promítnou červené horizontální proužky, pohybují se. Do druhého oka promítnete zelenou tvář. A zase, buďto si uvědomujeme červené proužky, nebo si uvědomujeme zelenou tvář. Můžete oba dva podněty promítnout do stejného oka, každou půlku z nich doplnit šedivým proužkem. Potom vnímáme na půl zorného pole červené proužky a na půl zorného pole zelenou tvář. Experimentální uspořádání je jednoduché.

Co se při tom děje v mozku? Samozřejmě že se namáhá zraková kůra, jinak bychom ty podněty nerozlišili. Oba dva podněty společně aktivují Brodmanovu areu 18, 19. Tahle část experimentu říká, že bez ohledu na to, zda si podnět uvědomujeme nebo ne, zpracovávají informaci zrakové korové oblasti jako celek. Čili pracují v modu zombie.

Co se děje, když si uvědomujeme pouze jeden z podnětů? Objeví se zcela jiná funkční mapa, která vám řekne, které části mozku – jsou to poměrně rozsáhlé části čelní a temenní kůry – se podílí na tom, že si subjektivně uvědomíme zrakovou informaci.

V jiném, velmi důmyslném experimentu užívajícím binokulární rivalitu se pracuje s oponentními barvami. Promítneme-li společně červenou a zelenou, spatříme žlutou. Můžeme promítnout červenou do jednoho oka, zelenou do druhého oka. Pak si budeme uvědomovat jednu, nebo druhou. Anebo můžeme v červeném a v zeleném poli promítnout nějaký podnět – například domeček nebo tvář. Protože jsou ta pole barevně oponentní, nespatříme nic. Spatříme prázdný žlutý čtverec. Promítneme-li neoponentní barvy, uvidíme očekávané, to znamená domeček nebo tvář. A opět se při tom dá činnost mozku mapovat.

Mozek zpracovává zrakovou informaci v modu zombie jako celek. Jakmile vám lidé řeknou, že si uvědomují ten a ten podnět, jsou některé zrakové a nezrakové korové oblasti mozku aktivnější než při uvědomování si podnětu oponentního.

Implicitní modus činnosti mozku

Všichni známe stav, kdy jsme v klidu, máme zavřené oči a o něčem přemýšlíme, vedeme vnitřní řeč. Předpokládalo se, že v tomto klidovém stavu je činnost mozku málem chaotická – všichni víme, jak vypadá volný tok asociací. Zjistilo se, že je naprosto nechaotická. Jsme-li v tomto klidovém implicitním modu, jsou aktivní jen některé části mozku, a to velmi vysoce.

Jakmile zatížíte mozek jakoukoliv kognitivní úlohou vyžadující pozornost, prudce, doslova okamžitě se změní jeho aktivita. Jinak řečeno, aktivita mozku v implicitním modu, kdy prožíváme sami sebe, se doslova propadne, příslušné mozkové oblasti svou činnost sníží a věnují se velmi pilně svému okolí. Například zrakovému, sluchovému, taktilnímu nebo jinému. (Tab. 35 a 36)

Motorické vědomí

Jak vypadá motorické vědomí? Motorické vědomí můžete navozovat řadou experimentálních modelů. (Tab. 37) Tady jsem schematicky barvami znázornil, které části mozkové kůry se aktivují, přisuzujeme-li pohyb zevnímu zdroji, čili rozlišujeme-li ho, a které části mozku se aktivují u psychotiků, u schizofreniků, kteří mají blud zevní kontroly. Mají pocit, že něco nebo někdo s nimi hýbe.

Fialová barva označuje, které části mozku se aktivují, když hypnoticky navodíte pocit zevní kontroly; zelená barva, když je učiněn pasivní pohyb. Tato pravostranná parietální neboli temenní korová oblast kromě jiného slouží k tělovému schématu a je zřejmě vysoce aktivní u velmi charakteristických iluzí popisovaných jako specifický druh zkušenosti umírajících lidí – říká se jí zkušenost blízké smrti – kdy pacienti mají dojem, že jsou mimo vlastní tělo a sledují sama sebe z výšky.

Edelmanova-Tononiho teorie

Poslední z kognitivních teorií vědomí je vlivná Edelmanova-Tononiho teorie. Vybavíte-li si talamus a jeho propojení s mozkovou kůrou, máme dobrý výchozí bod k popisu Edelmanovy-Tononiho teorie. Ta vychází z toho, že činnost neuronů je vysoce nelineární, nestacionární, adaptivní, že je mozek masivně paralelně zapojen a že účinnost čili efektivita synapsí kolísá v rozmezí sekund až týdnů. (Tab. 38 a 39)

Edelmanova-Tononiho teorie říká, že vědomí je dáno interakcemi mezi talamem a kůrou. Modelem pro její testování byla binokulární rivalita vyšetřovaná magnetoencefalograficky. Podnětem do jednoho oka byly vertikální proužky, podnětem do druhého oka byly proužky horizontální. Frekvence podnětu byla jeho „značkou“ (tagging), lidé vám říkali, co vidí. Magnetoencefalograficky bylo zjištěno, že s vědomou zrakovou zkušeností, s tím, co lidé vidí, koreluje činnost dost rozsáhlých oblastí spánkové, temenní a čelní kůry. Jde o experiment odlišně uspořádaný, nicméně dochází k témuž, k čemu docházel jiný experiment s binokulární rivalitou, například s oněmi červenými proužky a zelenými tvářemi.

Kdybych měl Edelmanův-Tononiho model vědomí k něčemu metaforicky přirovnat, bylo by to hejno rybiček. Určitě jste viděli ve filmu hejno mořských rybiček, jak se neklidně pohybuje a přesunuje. K rybičkám by v modelu přistupovaly vždy na okamžik další rybičky, jiné by vystupovaly – podle toho, které neuronální soubory k systému vědomí přistupují a které z něj vystupují. Hejno by trvale měnilo tvar. Tento kognitivní model vědomí se v podstatě stejně jako předchozí opírá o teorii vazby. (Tab. 40 až 42)

Další teorie vědomí

Tohle je Terry Sejnowsky (Tab. 43). Zájemcům mohu dát citaci na velmi elegantní Sejnowského práci, která užívá k popisu vědomí kognitivní potenciály – druh elektrofyziologického popisu vědomí.

Toto je Daniel Schacter (Tab. 44). Kdo má zájem o Schacterovu práci, nechť se podívá do jeho knížky, která se jmenuje Sedm hříchů paměti, vydala ji Paseka. A zjistí sedm dimenzí paměti pro funkci vědomí. Každá z těchto dimenzí by vydala na hodinovou přednášku.

Tohle (Tab. 45) je jedna z nejzajímavějších teorií vědomí. Je důkazem toho, že jsme zkonstruováni tak, že někdy najdeme smysl i tam, kde jevy žádný smysl nemají. Přinesli jsme si to opět z evoluce. To je velmi důležité poznání. Známý Skinnerův experiment vytvořil takzvané pověrčivé holuby. Hladoví holubi se nějakým způsobem chovají. Jestliže jim byla sypána potrava podle tabulky náhodných čísel, čili naprosto náhodně, fixovali v krátké době holubi nějaký typ chování ve vztahu k příjmu potravy.

Následující experiment byl proveden u lidí s takzvaným rozštěpeným mozkem, u lidí, jimž byla operativně oddělena pravá hemisféra od hemisféry levé pro jinak neléčitelnou epilepsii. Všimněte si levé ruky, pravé ruky a obrázků. U tohoto pacienta mluví levá hemisféra. Pravá hemisféra nemá reprezentovány řečové funkce, tedy nemluví. Do pravé hemisféry pacienta byl promítnutý obrázek zasněžené krajiny. Do levé, mluvící hemisféry byla promítnuta slepičí nebo kuřecí nožička. Všimněte si obrázků, které má pacient na stole před sebou. Je jich tam osm. Pacient byl dotázán, který z předmětů by přisoudil tomu, co vidí, nebo co viděl. Mluvící levá hemisféra pacienta řekla, že přisuzuje lopatu. To dávalo smysl. Na dotaz, proč tak činí, pacientova levá, mluvící hemisféra odpověděla, že tak činí proto, že po těch kuřatech je nutné uklidit nečistotu. Jinak řečeno, zcela ignorovala obrázek zasněžené krajiny, který jí pravá, nemluvící hemisféra nemohla s ohledem na přerušené spojení předat. Levá, mluvící hemisféra tudíž doslova vytvořila smysl pozorované situace. Toto je klasický experiment, dokazující, jak naše vědomí vázaná na levou, mluvící hemisféru vytváří smysl věcí. Michael Gazzaniga, jenž je autorem experimentu, mluví o levé hemisféře jako o vykladači nebo tlumočníkovi vědomí. Znova podotýkám, realita, kterou sledujeme, může, ale nemusí mít smysl – nebo má jiný smysl, než který situaci přisoudíme.

Zcela odlišná teorie vědomí, a pravděpodobně nejplauzibilnější ze všech těch, o kterých jsem vám povídal, je nekognitivní, afektivní teorie vědomí. Je to velmi stará teorie, pro kterou byly nalezeny nové neurofyziologické, neuropsychologické a vůbec neurovědní důkazy. Je to teorie ražená Damasiovou skupinou, navazuje na představy Jamesovy a Langeovy z konce 19. století. Tato teorie má za to, že zdrojem našeho vědomí jsou naše emoce a pocity.

Tady v tomto schématu (Tab. 46) máte zapsaný homeostatický systém, o kterém jsem vám povídal v kapitole o citovém mozku. I o somatických markerech.

Kulturní vlivy

Až potud jsem vyprávěl o neurofyziologii, kognitivní psychologii nebo o neurobiologii vědomí. Jaké jsou kulturní vlivy? Rozsáhlé a klíčové.

Jednu z nejkrásnějších prací udělala Naomi Quinnová. Vychází ze synaptické teorie vědomí. („Vaše vědomí, vy sami jste činnost svých synapsí,“ prohlásil autor této teorie, Američan Joseph LeDoux.) Quinnová porovnala výchovu dětí v amerických skupinách, čínských skupinách na Taiwanu, mezi Němci, v Keni u etnika Guasii, u etnika Ifaluk v Mikronésii a u Inuitů (Eskymáků) na Baffinově ostrově. Zjistila, že bez ohledu na druh kulturního okruhu má výchova dětí tři základní znaky: konstantní zkušenost (tedy konstantní, nechaotický typ výchovy), propojení s emočním nabuzením (všechny děti jsou v průběhu výchovy emočně nabuzovány) a s hodnocením dítěte. Jak konstantní zkušenost, tak emoční nabuzení propojuje vědomí s hodnocením. Sugeruje dítěti a dítě sugeruje samo sobě, jestli je hodné nebo zlé, jestli je dobré nebo špatné. (Tab. 47)

Přesto, že jsou tyto typy výchovy konstantní ve všech skupinách, jsou jejich výsledky odlišné. U Američanů se razí sebeaktualizace, asertivita, u Němců spoléhání na sebe, u Guasii umírněnost emočního projevu, u Číňanů to, čemu se říká v tomto kulturním okruhu strach ze ztráty tváře, u Ifaluků klid a neagresivita i ve velkém tlaku a u Inuitů vzájemná láska, ochota pomáhat. Všechny tyto proměnné – bez ohledu na to, že jsme neurobiologicky, geneticky stejní, že máme v mozku stejnou synaptickou mašinerii – vypovídají o tom, že tato synaptická mašinerie může být „naprogramována“ ve zcela odlišných dimenzích, které odpovídají danému kulturnímu poli. (Tab. 48)

Otázka je, zdali mají zvířata vědomí, do jaké míry jsou si schopna uvědomit sama sebe. Pravděpodobně se s tím lze setkat u šimpanzů, s vysokou pravděpodobností u delfínů. Jsou to ale dva cvičení delfíni, kteří prožili celý život s lidmi. Delfíni mají na těle místa, kam si nevidí. Ale vidí je, když jim v bazénu uděláte zrcadlo. Na tato místa jim lze umístit značky. Delfíni se chovají jako modelky, s obrovským zaujetím si své značky prohlížejí. Na rozdíl od šimpanzů si však neprohlížejí značky na svém kolegovi, jenom sami na sobě.

Mimochodem delfíní mozek je na tom hmotnostně, strukturálně, tedy počtem neuronů, stejně jako je lidský mozek. Rozdíl, který vidíte na první pohled, jsou rozdíly v akustických částech. My jsme tvorové zrakoví, delfíni zvukoví.

Filozofové Chalmers a Searle

Na závěr dva obrázky filozofů. Toto je David Chalmers (Tab. 49), tvůrce „těžkého problému neurověd“, kterému říká hard problem, to je problém takzvaných qualií, zcela subjektivního prožívání, „červenosti červené barvy“ a podobně. Vždycky vypadal jako chlapec, který se vrátil z biřmování, nyní se odebral na Jamaiku a udělal ze sebe beatnika. Jeho kritika neurověd z filozofického úhlu pohledu je zajímavá zvláštním druhem dualismu, myslím však, že neplatí.

Tohle je velmi významný soudobý filozof John Searle (Tab. 50). Je to tvůrce problému čínského pokoje, je dobře popsaný na internetu. Je to muž extrémně dobře orientovaný v neurovědách. A jeho filozofie vědomí tomu odpovídá. Říká, že vědomí, z jeho úhlu pohledu, je kombinací kvality, subjektivity a jednoty.

Seznam literatury

  • http://www.philosophie.uni-mainz.de/metzinger/
  • http://jamaica.u.arizona.edu/~chalmers/
  • Blakemore S.-J., Frith Ch. Self-awareness and action. Current Opinion in Neurobiology 2003; 13: 219-224.
  • Bunge A. S., Ochsner K. N., Desmond J. E. et al. Prefrontal regions involved in keeping information in and out of mind. Brain 2001; 124: 2074-2086.
  • Crick F. Věda hledá duši. Kolumbus, Praha 1997.
  • Crick F., Koch Ch. A framework for consciousness. Nature Neuroscience 2003; 6: 119.
  • Damasio H., Grabowski T., Frank R. et al. The return of Phineas Gage: clues about the brain from the skull of a famous patient. Science 1994; 264: 1102-1105.
  • Dehaene S., Kerszberg M., Changeux J.-P. A neuronal model of a global workspace in effortful cognitive tasks. 1998; 95: 14529-14534.
  • Dehaene S., Sergent C., Changeux J.-P. A neuronal network model linking subjective reports and objective physiological data during conscious perception. PNAS 2003; 100: 8520-8525.
  • Dennett D. C. Freedom evolves. Viking, New York 2003.
  • Edelman G. M., Tononi G. A universe of consciousness. How matter becomes imagination. Basic Books, New York 2000.
  • Edelman C. H. Naturalizing consciousness: a theoretical framework. PNAS 2003; 100: 5520-5524.
  • Elliot R., Dolan R. J., Frith Ch. D. Dissociable functions in the medial and lateral orbitofrontal cortex:evidence from human neuroimaging studies. Cerebral Cortex 2000; 10: 308-317.
  • Fossati P., Hevenor S. J., Graham S. J. et al. In search of the emotional self: an fMRI study using positive and negative emotional words. Am J Psychiatry 2003; 160: 1938-1945.
  • Gray J. R., Braver T. S., Raichle M. E. Integration of emotion and cognition in the lateral prefrontal cortex. PNAS 2002; 99: 4115-4120.
  • Greicius M. D., Krasnow B., Reiss A. L. et al. Functional connectivity in the resting brain: a network analysis of the default mode hypothesis. PNAS 2003; 100: 253-258.
  • Gusnard D. A., Akbudak E., Shulman G. L. et al. Medial prefrontal cortex and self-referential mental activity: relation to default mode of brain function. PNAS 2001; 98: 4259-4264.
  • Churchland P. S. Self-representation in nervous system. Science 2002; 296: 308-310.
  • Churchland P. S. Brain-wise: studies in neurophilosophy. MIT Press 2002.
  • Johnson S. C., Baxter L. C., Wilder L. S. et al. Neural correlates of self-reflection. Brain 2002; 125: 1808-1814.
  • Kelley W. M., Macrae C. N., Wyland C. L. et al. Finding the self? An event-related fMRI study. J Cognitive Neuroscience 2002; 14: 785-794.
  • Kendler K. S. A psychiatric dialogue on the mind-body problem. Am J Psychiatry 2001; 158: 989-1000.
  • Koch Ch., Laurent G. Complexity and the nervous system. Science 1999; 284: 96-98.
  • Koukolík F. Já. O mozku, vědomí a sebeuvědomování. Karolinum, Praha 2003.
  • LeDoux J., Debiec J., Moss H. (eds) The self: from soul to brain. Ann NY Acad Sci Vol. 1001, 2003. New York Academy of Sciences, NY 2003.
  • Lumer E. D., Rees G. Covariation of activity in visual and prefrontal cortex associated with subjective visual perception PNAS 1999; 96: 1669-1673.
  • Miller B. L., Seeley W. W., Mychack P. et al. Neuroanatomy of the self. Evidence from patients with frontotemporal dementia. Neurology 2001; 57: 817-821.
  • Moutoussis K., Zeki S. The relationship between cortical activation and perception investigated with invisible stimuli. PNAS 2002; 99: 9527-9532.
  • Pins D., Ffytche D. The neural correlates of conscious vision. Cerebral Cortex 2003; 13: 461-474.
  • Premack D. Is language the key to human intelligence? Science 2004; 303: 318-320.
  • Raichle M., MacLeod A. M., Snyder A. Z. et al. A default mode of brain function. PNAS 2001; 98: 676-682.
  • Ruby P., Decety J. Effect of subjective perspective taking during simulation of action: a PET investigation of agency. Nature Neuroscience 2001; 4: 546-550.

  • Searle J. R. Consciousness. Annu Rev Neurosci 2000; 23: 557-578.
  • Sejnowski T. The computational self. Ann NY Acad Sci USA 2003; 1001: 267-271.
  • Shrinivasan R., Russell D. P., Edelman G. M. et al. Increased synchronization of neuromagnetic responses during conscious perception. J Neurosci 1999; 19: 5435-5448.
  • Tononi G., Edelman G. M. Consciousness and complexity. Science 1998; 282: 1846-1851.
  • Wood J. N., Grafman J. Human prefrontal cortex: processing and representational perspectives. Nature Reviews Neuroscience 2003; 4: 139-147.
  • Zeman A. Consciousness. Brain 2001; 124: 1263-1289.



Published by the Department of Philosophy, Faculty of Arts, Masaryk University, Brno, Czech Republic.
ISSN: 1212-9097