Zdravie

Môže vedomie existovať bez mozgu?

Napriek intenzívnemu výskumu zostáva anatomická záhada vedomia nevyriešená. Kde sa v skutočnosti rodia naše myšlienky?

„Ako neurochirurga ma učili, že vedomie vytvára mozog,“ uviedol Dr. Alexander Eben, ktorý písal o svojich zážitkoch v kóme.

Mnohí lekári a študenti biomedicíny vyrastali s predstavou, že vedomie vzniká v mozgu. Vedci sa však stále nezhodujú na tom, či je správna.

Aby sme lepšie pochopili zložitosť tejto otázky, predstavme si jednoduchý príklad: dieťa po prvýkrát vidí slona. Svetlo odrazené od jeho tela dopadne na sietnicu oka. Fotoreceptory ho premenia na elektrické signály, ktoré sa cez zrakový nerv prenesú do mozgovej kôry, kde vzniká zrakový vnem.

Ako sa však tieto abstraktné elektrické signály menia na obrazy, ktoré vedome vnímame? Ako vznikajú myšlienky dieťaťa, po ktorých nasleduje emocionálna reakcia – napríklad prekvapené: „Fíha, ten slon je taký veľký!“

Otázku, ako mozog vytvára subjektívne vnímanie, obrazy, pocity a skúsenosti, nazval austrálsky kognitívny vedec David Chalmers v roku 1995 „ťažkým problémom“. A ako sa ukazuje, mozog možno ani nie je nevyhnutnou podmienkou existencie vedomia.

„Bez mozgu“, ale nie bez mysle

Časopis The Lancet informoval o Francúzovi, u ktorého bol vo veku šiestich mesiacov diagnostikovaný postnatálny hydrocefalus. Toto ochorenie spôsobuje hromadenie mozgovomiechového moku (liquor cerebrospinalis) v mozgu alebo okolo neho.

Vo veku 44 rokov vyhľadal lekára kvôli miernej bolesti v ľavej nohe. To, čo lekári zistili pri dôkladnom vyšetrení jeho hlavy, bolo šokujúce: jeho mozgové tkanivo takmer úplne zmizlo. Väčšina lebky bola vyplnená tekutinou a zostala len tenká vrstva mozgového tkaniva.

„Mozog prakticky neexistoval,“ napísal hlavný autor prípadovej štúdie Dr. Lionel Feuillet z neurologického oddelenia nemocnice Hôpital de la Timone v Marseille vo Francúzsku.

Napriek tomu muž viedol úplne normálny život. Nesťažoval sa na žiadne problémy so zrakom, vnímaním ani citlivosťou.

Mozgovej kôre sa tradične pripisujú funkcie vnímania a riadenia pohybu, zatiaľ čo hipokampus sa považuje za centrum pamäti. U pacientov s hydrocefalom však tieto oblasti mozgu často chýbajú alebo sú výrazne zmenšené, a napriek tomu dokážu vykonávať príslušné funkcie.

Zaujímavé je, že niektorí pacienti s hydrocefalom majú dokonca nadpriemerné kognitívne schopnosti.

Príkladom je výskum profesora Johna Lorbera (1915 – 1996), neurológa zo Sheffieldskej univerzity. Skúmal údaje viac ako 600 detí trpiacich hydrocefalom a výsledky boli prekvapujúce. Z približne 60 detí s najťažšou formou ochorenia a výrazným zmenšením mozgu mala polovica IQ vyššie ako 100 a viedla úplne normálny život.

Medzi nimi bol aj univerzitný študent, ktorý mal vynikajúce známky, diplom z matematiky a IQ 126. V spoločenských situáciách sa správal úplne normálne. Mozog tohto matematického génia mal hrúbku iba 1 milimeter, zatiaľ čo mozog priemerného človeka má zvyčajne hrúbku približne 4,5 centimetra – teda 44-krát viac.

Lorberove výsledky boli v roku 1980 publikované v časopise Science pod názvom „Je mozog skutočne nevyhnutný?“.

Neviditeľný mozog

„Pozoruhodné na Lorberovej práci je, že vykonával systematické výskumy namiesto toho, aby sa spoliehal iba na zozbierané príbehy jednotlivcov,“ komentoval Patrick Wall, profesor anatómie na Londýnskej univerzite v článku z roku 1981 publikovanom v časopise Science. Autor Roger Lewin sa v ňom venoval pozoruhodným zisteniam neurológa Johna Lorbera.

Náš mozog – orgán s hmotnosťou približne 1,4 kilogramu, ktorý obsahuje približne 86 miliárd neurónov (nervových buniek) a asi 500 biliónov synapsií, teda spojení, prostredníctvom ktorých si neuróny odovzdávajú informácie – sa tradične považuje za sídlo vedomia. Lorberove prípady však ukazujú, že ľudia dokážu viesť normálny život aj napriek výrazne zmenšenému objemu mozgu. To vyvoláva ďalšiu otázku: je mozog skutočne jediným zdrojom vedomia?

Niektorí vedci sa domnievajú, že rozhodujúcu úlohu môžu zohrávať hlbšie a menej preskúmané štruktúry mozgu. Na bežných skenoch nemusia byť viditeľné, to však neznamená, že sú menej dôležité.

„Po stáročia neurológovia predpokladali, že všetky dôležité funkcie sídlia v mozgovej kôre. Je však možné, že mnohé úlohy, ktoré sa jej doteraz pripisovali, v skutočnosti preberajú hlbšie štruktúry mozgu,“ poznamenal P. Wall v článku.

Podobný názor zastávajú aj ďalší vedci. Norman Geschwind z bostonskej nemocnice Beth Israel, jedného z hlavných klinických a výučbových pracovísk Harvardskej lekárskej školy, uviedol, že tieto neznáme štruktúry sú „bezpochyby dôležité pre mnohé funkcie“. David Bowsher z Liverpoolskej univerzity zase dodal, že ich význam je „takmer určite podceňovaný“.

Zdroj vedomia by sa teda mohol nachádzať v oblastiach mozgu, ktoré ešte len musíme preskúmať. Ak medicína nenájde odpoveď na túto záhadu, nové poznatky z fyziky – najmä z kvantovej fyziky – by mohli priniesť vysvetlenie.

Za hranicami neurónov

„Ak chceme pochopiť podstatu vedomia, nestačí skúmať iba neuróny,“ vysvetlil pre Epoch Times Dr. Stuart Hameroff, riaditeľ Centra pre štúdium vedomia na Arizonskej univerzite.

Dokonca aj jednoduché jednobunkové organizmy, ako napríklad črievička (Paramecium), vykazujú cieľavedomé správanie, hoci nemajú synapsie ani neurónové siete. Plávajú, vyhýbajú sa prekážkam, rozmnožujú sa a – čo je obzvlášť zaujímavé – dokážu sa učiť. A to všetko bez mozgu.

Doktor Hameroff predpokladá, že za toto fascinujúce správanie sú zodpovedné mikrotubuly. Tie sa nachádzajú v bunkách črievičiek, ale aj v neurónoch mozgu a vo všetkých živočíšnych aj rastlinných bunkách.

Mikrotubuly sú drobné štruktúry, ktoré zohrávajú kľúčovú úlohu pri delení buniek, pohybe a transporte vnútri bunky. Hameroff sa však domnieva, že môžu robiť oveľa viac: mohli by fungovať ako prenášače informácií v neurónoch.

Proteíny, z ktorých sú mikrotubuly tvorené (tubulín), sú „najrozšírenejším alebo najčastejším proteínom v celom mozgu,“ uviedol doktor Hameroff. Domnieva sa, že mikrotubuly zohrávajú kľúčovú úlohu v ľudskom vedomí.

„Keď sa pozriete dovnútra neurónov, uvidíte všetky tieto mikrotubuly usporiadané v periodickej mriežke, ktorá je ideálna na spracovanie informácií a vibrácie,“ vysvetlil Hameroff.

Vďaka svojim vlastnostiam fungujú mikrotubuly ako antény. Hameroff tvrdí, že slúžia ako „kvantové systémy“, ktoré prenášajú vedomie z kvantovej dimenzie.

Kvantové systémy

Britský fyzik a nositeľ Nobelovej ceny Sir Roger Penrose spolu s neurológom Stuartom Hameroffom vytvorili fascinujúcu teóriu. Podľa ich hypotézy by kvantové procesy hlboko v našich bunkách – konkrétne v mikrotubuloch – mohli vytvárať vedomie.

Čo to presne znamená? Kvantá sú najmenšie známe jednotky energie alebo hmoty. Pôsobia na mikroskopickej úrovni a majú vlastnosti, ktoré by mohli vysvetliť mnohé záhady klasickej vedy.

Penrose a Hameroff sa domnievajú, že mikrotubuly – drobné trubičky v našich bunkách – fungujú ako určitý druh mosta. Tieto štruktúry zachytávajú kvantové signály, zosilňujú ich a prostredníctvom zatiaľ neznámych procesov ich premieňajú na pocity, vnímanie a myšlienky. Tak podľa nich vzniká vedomie.

Táto hypotéza je zaujímavá aj tým, že by mohla vysvetliť javy ako hydrocefalus. Podľa Hameroffa by mikrotubuly v mozgu človeka s hydrocefalom mohli riadiť neuroplasticitu – schopnosť mozgu prispôsobovať sa a vytvárať nové nervové spojenia – a reorganizovať mozgové tkanivo.

„Postupom času sa mikrotubuly v takomto mozgu prispôsobia a reorganizujú tak, aby udržali vedomie a kognitívne funkcie,“ povedal.

Podľa tejto predstavy by náš mozog mohol fungovať ako určitý druh spracovateľa informácií – prijíma signály z vesmíru a spracúva ich, čím vytvára vedomie.

Vibrácie, ktoré pritom zohrávajú úlohu, sa v rôznych oblastiach mozgu líšia: mozgové vlny majú frekvenciu od 0,5 do 100 hertzov (Hz), zatiaľ čo jednotlivé neuróny vysielajú elektrické impulzy s frekvenciou až 500 až 1 000 Hz. Mikrotubuly v neurónoch vibrujú ešte rýchlejšie, v megahertzovom pásme, a na najmenšej kvantovej úrovni sú teoreticky možné frekvencie až 10⁴³ Hz.

Hameroff a Penrose nie sú jediní vedci, ktorí sa domnievajú, že pri vzniku vedomia zohrávajú úlohu kvantové javy. Štúdia uverejnená v časopise Physical Review E naznačuje, že vibrácie tukových molekúl v myelínovej pošve, ktorá obklopuje nervové vlákna, môžu vytvárať páry kvantovo previazaných fotónov. Ide o častice svetla, ktorých vlastnosti zostávajú navzájom prepojené aj na veľkú vzdialenosť. Ak by sa táto hypotéza potvrdila, takáto previazanosť by mohla pomáhať zosúlaďovať činnosť mozgu a prispieť k vysvetleniu vzniku vedomia.

Kvantový orchester

„Mozog nie je jednoduchý počítač zložený z neurónov, ale skôr kvantový orchester. Existujú rezonancie, harmónia a riešenia naprieč rôznymi frekvenciami – podobne ako v hudbe. Preto si myslím, že vedomie má viac spoločného s hudbou než s výpočtom,“ vysvetlil Dr. Hameroff.

Kým výskum pokračuje, skúmanie vedomia zostáva jednou z najdiskutovanejších tém v neurovede aj filozofii. Každý nový objav prináša nové otázky a možnosti, ktoré rozširujú naše chápanie toho, čo vedomie vlastne je.

Práve v tejto oblasti je však dôležité zostať zvedavý a otvorený. Veda sa neustále vyvíja a možno nás raz tento „kvantový orchester“ priblíži k vyriešeniu jednej z najväčších záhad ľudskej mysle. Kto vie, aké skryté melódie ešte objavíme.

Tento článok nenahrádza lekársku konzultáciu. V prípade otázok týkajúcich sa zdravia sa poraďte so svojím lekárom alebo lekárnikom.

Článok bol preložený z nemeckej edície Epoch Times.

Trénujte si mozog s našimi hrami! Sudoku, šachové úlohy, hľadanie rozdielov, solitaire HRAŤ ▶ ZDIEĽAŤ ČLÁNOK