Cywilizacja

Nasz mózg. Niedoszacowany czy u kresu możliwości?

W szybkim tempie pojawiają się zaawansowane technologie, takie jak uczenie maszynowe, sztuczna inteligencja i Big Data. Założyciele i szefowie korporacji stają przed trudnym wyzwaniem włączenia tych nowych systemów, aby wyprzedzić konkurencję. Trudno jest rozwijać się w tym samym tempie, co technologia. I jeśli korpo nie daje rady, to jak ma to ogarnąć umysłem prosty Kowalski?

Czy ludzki mózg jest z gumy i zasadniczo nie wykorzystujemy jego potencjału? Można więc, a być może należy go zatem biohakować jak się da i czym się da, od omega 6 po psychodeliki? A może jednak neurony „nie są z gumy”, zaś życie w cywilizacji naukowo-technicznej, w oparach Big Data, doprowadziło mózg do kresu możliwości, jak twierdzi w swoich książkach urodzony w Korei Południowej niemiecko-szwajcarski filozof Byung-Chul Han?

„Nasze mózgi są na granicy, nie dają rady przyswajać więcej informacji. Gdy postrzegamy świat wyłącznie przez informacje, tracimy możliwość bezpośredniego doświadczenia. Jesteśmy coraz bardziej oderwani od realnego świata” – pisze ten autor licznych książek podejmujących temat społeczeństwa współczesnego. Jego wypalenia, miłości, transparentności jego kultury, czy wreszcie człowieka jako pana i niewolnika jednocześnie w społeczeństwie liberalnym. No i mediów, zwłaszcza społecznościowych, które procesy społecznie negatywne w rozumieniu filozofa, wywołują i podkręcają.


Twarde dane biomedyczne dziś pokazują, że Byung-Chul Han może mieć rację. Możemy podziękować swojemu mózgowi za wszystko, co czujemy i rozumiemy o sobie i świecie. Wiemy jednak o nim niewiele i w dodatku wiele z tego, co wiemy, to mity. Czy naprawdę wykorzystujemy tylko 10 procent jego potencjału?

Decyduje mózg embrionu

Pomysł, że używamy tylko 10 procent naszego mózgu jest głęboko zakorzeniony w kulturze popularnej i często przedstawiany jako fakt w książkach i filmach. Badanie z 2013 roku wykazało, że 65 procent Amerykanów uważa, że to prawda. Nie jest do końca jasne, jak to wszystko się zaczęło, ale to bardziej science fiction [1]. Fakty są inne: choć niektóre części mózgu pracują w danym momencie ciężej niż inne, to obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego pokazuje, że przez większość czasu aktywna jest większa część ludzkiego mózgu. I trudno znaleźć jakiekolwiek poważne opracowania naukowe pokazujące doświadczalnie, że jest inaczej.

Liczba specyficznych genów unikatowych dla ludzi (których nie ma np. u szympansa) jest doprawdy niewielka i zamyka się w procencie genomu [2]. Z kolei liczba genów konserwowanych i wyrażanych w korze mózgowej u różnych gatunków ssaków podczas rozwoju embrionalnego jest znacznie większa. Jak to się zatem dzieje, że tak bardzo podobne do siebie geny prowadzą do tak odmiennego rozwojowo skutku, jakim jest mózg myszy i człowieka? Tylko 60 spośród genów zarządzających rozwojem mózgu ludzkiego nie występuje w genomie myszy, zaś ponad 200 da się tam znaleźć, lecz nie są one aktywne podczas neurogenezy.
Konferencja „Innowacje dla zdrowia” o tematyce „Mózg i sztuczna inteligencja” w Rotterdamie. Znaczna część programu poświęcona była demencji i chorobie Alzheimera. Na zdjęciu nadmuchiwana makieta mózgu, na której doskonale widać bruzdy kory mózgowej. Fot. Michel Porro/Getty Images
Najsłynniejszy z „wielkich nieobecnych”, ARHGAP11B, pojawił się na drodze częściowej duplikacji i następnych mutacji innego, powszechnego genu, jakieś 5 mln lat temu. Gdy przodek szympansów i przodek hominidów byli już osobnymi i niekrzyżującymi się gatunkami, natomiast zanim kolejny ostatni wspólny przodek dał początek neandertalczykom, denisowianom i nam – Homo sapiens sapiens. Z kolei pewne neandertalskie geny, jak np. wariant +D genu mikrocefaliny, wparowały do naszego „afrykańskiego” genomu ok. 37 tys. lat temu właśnie dzięki krzyżowaniu się z neandertalczykiem, zapewniając lepszy rozwój ludzkiego mózgu. Na marginesie – neandertalczyk miał przez stulecie złą prasę, a puszkę mózgową miewał większą od naszej.

Oczywiście źródło tego, że proces powstawania nowych neuronów w mózgu ludzkim trwa w czasie rozwoju nieporównanie dłużej i jest bardziej wydajny, niż u innych kręgowców, włączając w to szympansy, nie wynika jedynie z tego. Kluczem do rozwoju mózgu jest tzw. regulacja ekspresji genów. Czyli ścisłe kontrolowanie, kiedy konkretny gen w trakcie rozwoju embrionalnego się włącza (na jego matrycy powstaje RNA, które ewentualnie koduje białko), a kiedy wyłącza. Przy czym ten włącznik nie jest zero-jedynkowy. Działa raczej na zasadzie podobnej, co ściemniacz światła. Manipulacji w toku ewolucji nie ulega zatem aż tak mocno sekwencja genu, ale sterowanie jego aktywnością.

Cudowna moc bruzd

Jak to się m.in. dzieje, odkryli niedawno hiszpańscy naukowcy z Instituto de Neurociencias de Alicante, kierowani przez dr Víctora Borrella. W artykule opublikowanym w „Science Advances” [3] skoncentrowali swą uwagę na kodowanej niejako poza właściwymi genami (tymi, co to dają w efekcie białka) cząsteczce tzw. mikroRNA o nazwie MIR3607. Według nich u gatunków z małym mózgiem, takich jak mysz, „wyciszenie” MIR3607 prowadzi do dramatycznego zmniejszenia rozmiaru kory mózgowej. Kora zaś to jak wiadomo podstawa wyższych czynności mózgu.

MikroRNA MIR3607 ulega ekspresji embrionalnej w korze mózgowej naczelnych i mięsożernych, takich jak fretka, której kora osiąga spore rozmiary, ale nie u myszy. W trakcie ewolucji gryzoni, ich kora mózgowa stała się gładka, w przeciwieństwie do kory mózgowej większości ssaków, u których zwiększa ona swoją powierzchnię poprzez zakręty i bruzdy. Mechanizmy genetyczne leżące u podstaw tej wtórnej utraty w ewolucji mózgu gryzoni były do tej pory całkowicie nieznane. Aż do dziś i hiszpańskiego odkrycia.

Geny kreatywności, czyli czym się różnimy od szympansa i neandertalczyka

Stał się być może bardziej kreatywny w swoich prapraprawnukach. W nas.

zobacz więcej
Koniecznie trzeba tu wyjaśnić, że w regulacji aktywności genów częstokroć mały może więcej. MikroRNA (miRNA) to zatem małe RNA, które nie kodują powstania białek, ale regulują ekspresję innych genów (szacuje się rolę miRNA w regulacji 30 proc. ludzkich genów). Dotąd jednak poświęcono im zaskakująco mało uwagi w kontekście ewolucji i ekspansji mózgu. MIR3607 ma znaczenie zwłaszcza we wczesnym rozwoju kory mózgowej, regulując to, jak wiele komórek macierzystych neuronów podzieli się i kiedy oraz w co będą się rozwijać.

Ogólny trend ewolucji ssaków w kierunku ekspansji i fałdowania kory mózgowej został odwrócony w niektórych grupach ssaków, takich jak małpy Nowego Świata, a zwłaszcza gryzonie – ich mózgi wyewoluowały, aby stać się mniejsze i gładsze niż mózgi ich przodków. „Nasze wyniki po raz pierwszy wskazują, że utrata MIR3607 została wyselekcjonowana podczas ewolucji małych ssaków, aby zmniejszyć rozmiar kory mózgowej myszy” – zauważają autorzy badania. Gdy zarodkowi myszy umożliwić sztuczną ekspresję MIR3607 w korze mózgowej, jest to wystarczające do promowania ekspansji strefy komorowej mózgu, czyli warstwy, w której znajdują się komórki macierzyste neuronów. Uczeni hiszpańscy ponadto potwierdzili, że nadmierna ekspresja MIR3607 w organoidach ludzkiego mózgu (takich mini-mózgach zbudowanych z niewielu neuronów, dających się hodować na szalce laboratoryjnej) również powoduje ekspansję tych komórek macierzystych.

Nie lubi się przemęczać, ani nudzić

Czy MIR3607 stanowi jakieś farmakogenetyczne rozwiązanie dla dramatu, że mózg nie jest z gumy, a bardzo byłoby dziś dobrze, aby był? Oczywiście rodzą się na świecie geniusze, czy ludzie o niebywale wysokim ilorazie inteligencji, ale ich życiorysy wskazują, że też nie radzą sobie ze współczesnością jakoś nieprzeciętnie lepiej od innych. Aż się boję, że to byłoby możliwe. Czym innym jest bowiem naturalnie i powoli przebiegająca ewolucja biologiczna, która faworyzuje myszy o wygładzonej korze mózgowej, a czym innym sztuczne przyspieszanie rozrostu kory w celu… żeby nadążać.
Chirurdzy wykorzystują wirtualną rzeczywistość do wykonywania zabiegów chirurgicznych. Dr Robert Louis, neurochirurg w Hoag Memorial Hospital Presbyterian w Newport Beach w USA, używa technologii Surgical Theatre, która umożliwia cyfrowe wykonanie złożonego zabiegu na mózgu, 20 czerwca 2019 r. Fot. Mark Rightmire/MediaNews Group/Orange County Register via Getty Images
Współczesną cywilizację i jej niezwykły rozwój techniczny, za którym nie nadążają żadne inne rozwoje, nieźle ilustruje to, że technologie informatyczne zmieniają się tak szybko, iż zarządzanie działami IT firm stało się poważnym wyzwaniem. Wiele korporacji tworzy wewnętrzny dział IT, który pomaga w analizowaniu pojawiających się trendów w tych technologiach, aby te zewnętrzne działy IT mogły być lepiej przygotowane do radzenia sobie z nadchodzącymi zmianami w informatyce. Pomińmy tu dla uproszczenia inne niż IT aspekty współczesności, bo nasz mózg tak jest skonstruowany, że nie lubi ani się męczyć, ani nudzić. Choć tu na marginesie pozwolę sobie ponownie zacytować Byung-Chul Hana: „Jeśli sen reprezentuje najwyższy punkt odprężenia ciała, głęboka nuda jest szczytem odprężenia psychicznego. Czysto gorączkowy pośpiech nie wnosi nic nowego. Reprodukuje i przyspiesza to, co już jest dostępne”.

Niezależnie od tego, czy to fast food, czy bank, szpital albo fabryka, laboratorium naukowe, magazyn chemikaliów – spotykamy roboty wykonujące zadania, które kiedyś wykonywali ludzie. Badacze stawiają hipotezę, że w nadchodzących latach popyt na roboty zarówno na rynku konsumenckim, jak i korporacyjnym będzie gwałtownie rósł. Chociaż rozwój ten jest ekscytujący, rodzi się również pytanie, czy ta wschodząca technologia rzuci wyzwanie ludzkim pracownikom ponad ich możliwości? Tak emocjonalne, jak i poznawcze. Bo robotami nadal trzeba będzie zarządzać – a bytami, których się nie rozumie w sposób choćby podstawowy, zarządzać trudno.

W szybkim tempie pojawiają się zaawansowane technologie, takie jak uczenie maszynowe, sztuczna inteligencja i Big Data. Założyciele i szefowie korporacji stają przed trudnym wyzwaniem włączenia tych nowych systemów, aby wyprzedzić konkurencję. Trudno jest rozwijać się w tym samym tempie, co technologia. I jeśli korpo nie daje rady, to jak ma to ogarnąć umysłem prosty Kowalski?

Naucz się zapominać

Może zatem trzeba zapomnieć to, co było istotne dawniej, i zrobić miejsce dla tego, co ważne dziś? Wbrew ogólnemu założeniu, że wspomnienia po prostu zanikają z czasem, „zapominanie” bywa procesem aktywnym i może nie być czymś złym. Przynajmniej zdaniem autorów tej nowej teorii – Tomása Ryana z Trinity College Institute of Neuroscience w Dublinie oraz Paula Franklanda, profesora psychologii z UniwersytetuToronto i tamtejszego Hospital for Sick Children. Uważają oni, że zapominanie może stanowić formę uczenia się, a swe refleksje, oparte o naukowe badania wielu laboratoriów neuronaukowych, zawarli właśnie na łamach czasopisma „Nature Reviews Neuroscience” [4].

Mózg po gruntownej renowacji. Leki na Alzheimera, demencję i skutki udarów są już w drodze

Naukowcy potrafią regenerować komórki nerwowe.

zobacz więcej
Uczeni owi sugerują, że zmiany w naszej zdolności dostępu do określonych wspomnień opierają się na informacjach zwrotnych i przewidywalności środowiska. Zamiast być błędem, zapominanie może być funkcjonalną cechą mózgu, umożliwiającą mu dynamiczną interakcję ze środowiskiem. My uczymy się zapominać. W szybko zmieniającym się świecie utrata niektórych wspomnień może być korzystna, wspierając bardziej elastyczne zachowania i decyzje, które prowadzą do sukcesu. Jeśli wspomnienia zostały zdobyte w okolicznościach, które mają się nijak do tego, co otacza nas dziś, zapomnienie o nich może ponadto poprawiać nam samopoczucie.

Zapominanie oczywiście wiąże się z utratą informacji, ale coraz więcej badań wskazuje, że przynajmniej w niektórych przypadkach zapominanie jest spowodowane zmienionym dostępem do pamięci, a nie utratą pamięci. Informacja zaś sama w sobie nie musi być nam potrzebna (aczkolwiek patrząc na osoby, którym się „nigdy kosinusy w życiu nie przydały”, mam tu uczucia mieszane), może też być szkodliwa. O czym świadczą infodemie i zjawiska mniej złożone pod nazwą „szitstormów” oraz wynikłe z nich lęki czy strata czasu na głupstwa i totalne zamulenie informacyjne.

Pięć lat przed pandemią Byung-Chul Han pisał w „Wypalonym społeczeństwie”: „Każdy wiek ma swoje charakterystyczne przypadłości. Tak więc istniał wiek bakterii, który zakończył się odkryciem antybiotyków. Mimo powszechnego strachu przed epidemią grypy, nie żyjemy w epoce wirusowej. Dzięki technologii immunologicznej (szczepieniom) zostawiliśmy to za sobą. Z patologicznego punktu widzenia początek XXI wieku nie jest determinowany przez bakterie ani wirusy, ale przez neurony. Choroby neurologiczne, takie jak depresja, zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi (ADHD), zaburzenie osobowości z pogranicza (BPD) i zespół wypalenia, wyznaczają krajobraz patologii początku XXI wieku. Nie są to infekcje, ale zawały; nie wynikają one z negatywności tego, co immunologicznie obce, ale z nadmiaru pozytywności »własnego«. Dlatego wymykają się wszelkim technologiom i technikom, które mają na celu zwalczanie tego, co obce”.
Neuralink Corporation to amerykańska firma neurotechnologiczna, założona przez Elona Muska i Maxa Hodaka, zajmująca się tworzeniem wszczepialnych interfejsów mózg-maszyna. Na zdhęciu logo Neuralink na ekranie telefonu, wpisane do ludzkiej głowy w miejsce mózgu i na tle kodu binarnrgo. Fot. Jakub Porzycki/NurPhoto via Getty Images
To, że filozof nie przewidział pandemii i zamknął mikroorganizmy do lamusa (co zrobili niejedni przed nim, a i po pandemii zrobią kolejni, co więcej – robią to w jej trakcie osoby uważające się za intelektualistów), nie znaczy, że całkiem nie ma w powyższym zdaniu racji. Jakkolwiek dynamicznie nie rozwijałby się nasz mózg i jakiekolwiek większe i mniejsze odkrycia nie pozwalałyby nam dziś ów rozwój rozszyfrowywać, a nawet w przyszłości nim sterować, mózg nie jest z gumy, choć cechuje go plastyczność. Zaś współczesna cywilizacja zaczyna odbierać nam wolność. I bynajmniej nie wtedy, gdy rządy nakazują szczepienie, tylko na zupełnie innym poziomie.

„Aby ludzie mogli działać swobodnie, przyszłość musi być otwarta. Jednak Big Data umożliwia przewidywanie ludzkich zachowań” – stwierdza koreański filozof. Całą bowiem (chwała Bogu niemal!) aktywność naszego mózgu, nawet jeśli jesteśmy astrofizykami, daje się sprowadzić – jak pokazano nam w tragikomedii „Don’t look up” – do bycia jednym z 12 podstawowych rodzajów konsumentów, którzy myślą o sobie co innego, niż myśli o nich sztuczna inteligencja, należąca do jakiegoś „specjalisty od śpiewu, mas i IT”, z coraz większym sukcesem podsuwająca im w mediach społecznościowych propozycje nie tylko zakupowe… Oby na zakupach się skończyło!

– Magdalena Kawalec-Segond

TYGODNIK TVP, ul. Woronicza 17, 00-999 Warszawa. Redakcja i autorzy

Przypisy:

[1]. https://www.healthline.com/health/how-much-of-our-brain-do-we-use

[2]. Ludzie i szympansy mieli wspólnego przodka około 5-7 milionów lat temu. Różnica między tymi dwoma genomami w rzeczywistości nie wynosi około 1 proc. (tak jest, jeśli weźmiemy pod uwagę jedynie sekwencje egzonów genów), ale około 4 proc. na całej swej długości, co obejmuje około 35 milionów różnic pojedynczych nukleotydów i około 90 Mb insercji i delecji. Kariotyp szympansa to 48 chromosomów, a człowieka 46.

[3]. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj4010

[4]. https://www.nature.com/articles/s41583-021-00548-3 Naukowe ujęcie owej teorii jest takie, że dotąd sugerowano, iż wspomnienia są przechowywane w zespołach neuronów (lub „komórkach engramowych”) i że pomyślne przywoływanie ich obejmuje reaktywację tych zespołów. Zapominanie ma miejsce, gdy komórki engramowe nie mogą być reaktywowane. Według zaś nowej hipotezy, wszystkie formy zapominania obejmują przebudowę obwodów, która przełącza komórki engramowe ze stanu dostępnego (gdzie mogą być reaktywowane przez naturalne sygnały przywołania) do stanu niedostępnego (gdzie nie mogą).
Zdjęcie główne: Wystawa Brain Project 2018 na Nathan Phillips Square w Toronto. Podczas tego projektu zbierano fundusze na wsparcie badań mózgu, opieki nad pacjentem, edukacji i innowacji w kanadyjskim Baycrest Health Sciences – szpitalu naukowo-dydaktycznym dla osób starszych. Fot. Roberto Machado Noa/LightRocket via Getty Images
Zobacz więcej
Cywilizacja Najnowsze wydanie
Nasze ulubione piosenki są „gimnastyką mózgu”
Muzyka dała początek… fizyce. Pomaga nawet w matematyce.
Cywilizacja Najnowsze wydanie
Kobieta bez twarzy. Nie chciała być rozpoznana nawet po śmierci
Czy była szpiegiem? Albo należała do gangu i miała status świadka koronnego?
Cywilizacja Najnowsze wydanie
Pożyteczni idioci Putina
Deklaracje polityków i myślicieli związanych z zachodnią lewicą dotyczące rosyjskiej napaści na Ukrainę mogą zaskakiwać.
Cywilizacja Poprzednie wydanie
Wolność od rosyjskiego gazu
Niebawem Polska uzyska dostęp do złóż izraelskich i egipskich.
Cywilizacja Poprzednie wydanie
Identyczne bliźnięta nieidentyczne
Są od siebie genetycznie różne. Czy tylko jedno może mieć skłonność np. do raka?