Prečítajte si náš blog

Keď mozog nefunguje správne: Časť prvá

V našich článkoch sa zvyčajne venujeme tréningu mozgu, ponúkame rady, ako svoj výkon v kognitívnych úlohách zvyšovať, čo je nakoniec i samotným zámerom projektu Mentem. No nasledujúcich niekoľko riadkov bude venovaných práve opačnému fenoménu, a to stavu, kedy mozog nepracuje tak, ako má.

Na úvod príbeh z histórie. V roku 1848 pracovník amerických železníc Phineas Gage utrpel vážnu nehodu. Lebkou mu po predčasnom výbuchu nálože preletela kovová tyč, ktorá zasiahla jeho čelný lalok. Gage zázrakom prežil. A nie len to. Bol schopný normálneho života, a hoci prišiel o jedno oko, nevykazoval nijaký úbytok inteligencie či kognitívnych schopností. Na prvý pohľad bol absolútne v poriadku, presne taký ako pred nehodou. Toto sa však rapídne zmenilo počas prvých mesiacov po prepustení z liečby. Gage nebol schopný udržať si prácu, jeho chovanie bolo drzé, nevhodné, často až extrémne nespoločenské. Neskôr sa pridali problémy s alkoholom, finančný bankrot spôsobený gamblerstvom. Zdá sa, akoby po tomto úraze Gage stratil schopnosť riadiť sa „zdravým rozumom“, schopnosť rozhodovať sa. Jeho príbuzní tvrdili, že ho nespoznávajú, že už to nie je ten istý človek. Americký neurovedec Antonio Damasio tvrdí, že Gageov prípad, ako aj mnohé podobné, ukazuje možnosť, že v prefrontálnom kortexe, ktorý mal Gage pri nehode zásadne poškodený, sa nachádza akýsi riadiaci mechanizmus, ktorý mám pomáha pri rozhodovaní.

Ďalšou zaujímavou skupinou prípadov sú pacienti s rozdeleným mozgom (split-brain patients). Hoci tento termín znie pomerne desivo, jedná sa o procedúru, ktorá je indikovaná pacientom so silnou epilepsiou. Kvalita života pacientov, ktorí majú epileptický záchvat niekoľkokrát denne, je tak nízka, že lekári v extrémnych prípadoch pristupujú práve k tejto technike. Keďže epileptický záchvat vzniká u týchto pacientov v jednom bode a následne sa šíri do celého mozgu, lekári pretnú pri operácii takzvané corpus callosum, čo je spleť nervových vlákien spájajúca ľavú a pravú hemisféru. Tým sa zabráni šíreniu záchvatov z jednej hemisféry do druhej, intenzita záchvatov sa podstatne znižuje a kvalita života pacientov rapídne zvyšuje. Táto procedúra je však občas spojená s bizarnými vedľajšími účinkami. Asi najzásadnejší z nich je takzvaný alien hand syndrome (syndróm odcudzenej ruky), kedy pacient po tomto zákroku stráca kontrolu nad jednou zo svojich rúk, čo v praxi znamená, že jedna ruka si robí absolútne čo „jej zíde na um“. Keď si pacient zapína košeľu, jeho „odcudzená“ ruka je znova gombík po gombíku rozopína. Zdokumentované sú i prípade, kedy bola táto „odcudzená“ ruka dokonca agresívna a odhliadnuc od vôle svojho majiteľa hádzala po okolí predmety. Hoci je takýto život ťažký, pacienti s rozdeleným mozgom i tak jednohlasne tvrdia, že je to život pestrejší a jednoduchší ako ten pred zákrokom.

Popisom prípadu Phineasa Gagea a pacientmi s rozdeleným mozgom končí prvá časť dvojdielneho seriálu o poruchách fungovania ľudského mozgu. V druhej časti tohto krátkeho seriálu o zvláštnostiach, ktoré môžu nastať ak náš mozog utrpí ujmu, sa pozrieme na poruchy reči (afázia) a na poruchy zrakovej percepcie. Ďalší diel teda nebude o nič menej zaujímavý ako ten, ktorý ste práve dočítali.

Ako to je v skutočnosti s Eskimákmi? Majú naozaj niekoľko názvov pre sneh?

Určite ste sa už stretli s informáciou, že obyvatelia severských krajín, kde sneh pokrýva zem väčšinu roka, majú práve pre sneh niekoľko názvov, dokonca možno až niekoľko desiatok rôznych slov, či slovných kategórií, ktoré popisujú rôzne typy snehu. Tento známy mýtus sa rozšíril i na iné kultúry, napríklad obyvateľov Sahary a ich kategórie pre piesok. Popísaný efekt je údajne spôsobený kvalitatívne odlišným vnímaním príslušníkov danej kultúry a schopnosťou rozlíšiť rôzne kategórie či už piesku na Sahare alebo snehu na severnom póle. Málokto však vie, ako tento mýtus vznikol. Autormi, ktorí stoja za touto informáciou, sú páni Whorf a jeho kolega Sapir, ktorí už v šesťdesiatych rokoch vyslovili myšlienku, že jazyk, konkrétne jazykové kategórie, ovplyvňujú zrakové vnímanie (poznáme ju pod názvom hypotéza jazykovej relativity). Takže podľa ich názoru to, že určitá kultúra má niekoľko jazykových kategórií pre sneh spôsobuje kvalitatívne rozdielne, presnejšie vnímanie samotného snehu, jeho farby, či štruktúry.

Táto myšlienka vedecký svet zaujíma dodnes, hoci jej pôvodná forma, práve tá so snehom u Eskimákov a pieskom na Sahare, už nie je stredobodom akademického záujmu. Pozornosť sa neskôr zamerala hlavne na farebné kategórie a vnímanie farieb kultúrami, ktoré majú tieto kategórie diametrálne odlišné.

V experimentoch sa vedci zamerali na skúmanie farebných kategórii a následne na rozpoznávanie rozdielov medzi farbami z rovnakej farebnej kategórie (napríklad rôzne odtiene modrej) a rozdielnej farebnej kategórie (modrá a zelená). Príslušníci rôznych kultúr absolvovali tento experiment a výsledky neboli ani zďaleka tak jednoznačné, ako predpokladali Sapir a Whorf, keď hypotézu jazykovej relativity popisovali.

Zistenia odhalili, že hoci je rozpoznávanie farieb z rôznych farebných kategórii rýchlejšie, platí to iba pre pravú polovicu zorného poľa. Autori to vysvetľujú tak, že pravé zorné pole je spojené s ľavou mozgovou hemisférou, kde sú lokalizované centrá reči (Brockova a Wernickeho oblasť) a teda i centrá jazykových kategórií. Tento výsledok podporuje myšlienku, že jazykové kategórie pomáhajú pri zrakovom vnímaní, no v bežnom živote, kde využívame obe oči a zorné pole nevnímame ako rozdelené na pravú a ľavú časť, je tento efekt zanedbateľný.

Z výskumov vnímania farieb rôznymi kultúrami, ktoré využívajú rôzne slovné kategórie pre farby sa teda nepotvrdilo, že by naše slovné kategórie výrazne ovplyvňovali vnímanie. Ak by sme tieto poznatky aplikovali do pôvodnej hypotézy o Eskimákoch a snehu, pravdepodobne by sme prišli na to, že za eskimáckymi názvami pre sneh nie je ich presnejšie vnímanie štruktúry a farby snehu, ale skôr obdobie, kedy sneh napadol, či jeho množstvo.

Tento pomerne obľúbený mýtus je teda pravdivý len z malej časti a v bežnom živote je takmer nepostrehnuteľný.

Zdroje:

Gilbert, A. L., Regier, T., Kay, P., & Ivry, R.B. (2006). Whorf hypothesis is supported in the right visual field but not the left. PNAS, 103( 2), 489–494. Kay, P,. & Kemton, W. (1984). What Is the Sapir-Whorf Hypothesis? American Anthropological Association, 86, 65-79. Regier, T., & Kay, P. (2009). Language, thought, and color: Whorf was half right. Trends in Cognitive Sciences, 30(10), 1-8.

Zaujímavosti o našom mozgu

Ľudský mozog necíti bolesť. Nemá totiž receptory citlivé na bolesť. Preto necíti ani zmeny teploty, žiadny tlak, ani zranenia, kým nie je zasiahnutá oblasť spojená s určitou funkciou. Keď ľudia cítia bolesť, ktorú im spôsobuje na mozgu nejaký nádor alebo cysta, je to spôsobené tým, že tlačí na nervové tkanivo, ktorá mozog obklopuje, alebo žily, ktoré sú ním pretkané. Neurochirurgie tohto faktu využíva pri operáciách mozgu, keď počas celej procedúry zostáva pacient pri vedomí, a môže tak komunikovať s neurochirurgom o zmenách svojho cítenia, čo pomôže chirurgovi vyhnúť sa poraneniu kritických mozgových oblastí.

Vedeli ste, že mužský mozog obsahuje viac funkčných spojení v rámci každej hemisféry zvlášť, zatiaľ čo ženský mozog má viac funkčných spojení vzájomne medzi hemisférami? U žien bolo tiež zistené, že corpus callosum (most spájajúci nervovými vláknami komunikáciu oboch hemisfér) je hrubší, ako u mužov. Dôsledky tohto rozdielu už sami domyslíte :-)

- zdroj

Mozog obsahuje okolo 80% vody, asi 12% tuku a 8% bielkovín. Je to veľmi energeticky náročné tkanivo. Nevie si utvárať zásoby energie, preto potrebuje ich neustály prísun. A to v podobe glukózy, ktorá je jediným zdrojom energie pre mozog, ktorú spaľuje za prítomnosti kyslíka. Mozgová činnosť môže spotrebovať až 20% celkovej energetickej spotreby organizmu.

Počas raného vývoja plodu v maternici sa mozgové bunky množia zhruba v počte 250 000 neurónov za minútu.

Mozgová kôra je fylogeneticky najmladší časť mozgu. Jej používaním hustne jej neurónové sieť.

Keď si často rozprávate s malými deťmi, alebo im čítate či spievate pesničky, umožňujete tak lepší a rýchlejší rozvoj ich mozgu.

Mozog môže žiť bez kyslíka 4-6 minút. Keď zostane bez kyslíka dlhšie, začne odumierať, a môže dôjsť k závažným, mnohokrát ťažko rehabilitovateľným poškodením.

Nedostatok spánku má negatívny vplyv na tvorbu nových neurónov v určitých mozgových oblastiach. Dotyčný má zhoršenú pamäť a pozornosť, a ďalšie kognitívne funkcie. Dobrá správa je, že po obnovení dostatočného spánkového režimu sa funkcia obnovovanie neurónov vracia v priebehu cca 14 dní až 3 týždňov do normálu.

Mozgové hemisféry

Ak položíme vedľa seba mozog a polovicu celej "gule" vlašského orecha, nájdeme tu istú podobnosť, teda aspoň na prvý pohľad. Dve polovice orecha sú podobné ako dve polovice mozgu, nazývané hemisféry (sféra = gule, hemi = polovice). Obe hemisféry sú spojené zložitou neurónovou sieťou zvanou kalózne teleso (corpus callosum), ktoré umožňuje ich vzájomnú komunikáciu.

Mozgové hemisféry nie sú, ani ako žiadny párový orgán v ľudskom tele, úplne identické a súmerné. V zásade sa však nejedná o dve polovice mozgu, ako zvyčajne počúvame, ale o dve polovice tzv. koncového mozgu, čo je vývojovo najmladšia časť ľudského mozgu. Povrch hemisfér je tvorený mozgovou kôrou, ktorá má typicky šedé sfarbenie. Skladá sa zo závitov, ktoré sú od seba oddelené tzv. ryhami. Týmto spôsobom sa zvyšuje aj funkčný povrch mozgovej kôry.

Zistenie špecializáciou mozgových hemisfér

Už v 19. storočí vedci zistili, že poranenia mozgu na určitých miestach v ľavej hemisfére súvisí s deficitom schopnosti reči. K teórii funkčnej špecializácie hemisfér prispel však významnou mierou v 60. rokoch 20 storočia americký neuro fyziolog Roger W. Sperry, ktorý za to bol ocenený Nobelovou cenou. Sperry pracoval s epileptickými pacientmi. Aby zabránil šíreniu sa epileptického záchvatu z jednej hemisféry do druhej, preťal pacientom corpus callosum. Došlo k vymiznutiu epileptických záchvatov, a pacienti sa mohli späť vrátiť do bežného života. Súčasne však u týchto pacientov bolo po vykonaní zákroku spozorované "zvláštne správanie". Vďaka tomuto Sperry dospel k teórii funkčnej špecializácie hemisfér. Treba podotknúť, že tento zákrok sa vykonáva v určitých prípadoch do dneška, avšak s pomocou moderných technológií, a odstráni sa iba malinká časť kalózneho telesa.

Čo ktorá hemisféra obstaráva?

Ľavej hemisfére sa pripisujú predovšetkým funkcie ako analytické myslenie, matematicko - logické schopnosti, rečové schopnosti, vedecké uvažovanie, písanie, počítanie, motorické reakcie, pojem o čase, atď. Kým pravá hemisféra hosťuje funkcie ako celostného myslenia, intuície, sluchových vnemov, predstavivosti, tvorivosti, hudby a umenia či denného snívania.

Neskoršie výskumy ale ukázali, že mozog nie je bezpodmienečne tak dichotomní, ako sa spočiatku myslelo. Obe hemisféry spolu úzko spolupracujú, aj keď niekedy, vďaka neurónový elasticite, môžu do istej miery v prípade potreby (tj. Poškodenie), preberať funkcie tej druhej. Napríklad matematické schopnosti sú najsilnejšie, keď obe hemisféry pracujú dohromady (vďaka komunikácii cez kalozne teleso).

Napr. ľavá hemisféra sa špecializuje na zachytávanie zvukov, ktorá tvorí slová, a pracuje na zloženie slov, však nemá monopol na spracovanie jazyka. Kým pravá hemisféra je citlivejšia na emočné aspekty reči, ktoré prevádza rečového rytmu, ktorý je nositeľom intonácie a dôrazu. Viac čítajte tu (Angličtina)

Ako funguje mozog

Ľudský mozog je základnou riadiacou jednotkou ľudského tela a nášho duševného života. Pritom váži asi 1,5 kg, teda zhruba 2% celkovej hmotnosti ľudského tela. Na prvý pohľad pripomína vlašský orech. Nie nadarmo. Vlašské orechy a orechy všeobecne obsahujú obrovské množstvo látok, ktoré sú pre optimálne fungovanie mozgu nevyhnutné.

Avšak je zrejmé, že vonkajší obrázok mozgu nám ukáže, že mozog je rozdelený na dve polovice, ktoré nazývame hemisférami. Exituje teda hemisféra pravá a hemisféra ľavá. Tieto hemisféry však neexistujú každá zvlášť ale sú spojené zložitú neurónové siete (corpus callosum), ktorá prevádza informácie z jednej polovice mozgu do druhej. Takže obe hemisféry spolu čulo komunikujú.

Mozgová kôra - čím viac, tým lepšie

Pri vonkajšom ohliadka mozgu si tiež všimneme, že mozog vyzerá akosi "pokrčený", je plný rýh a závitov. Celkom správne. Práve tieto ryhy a závity zväčšujú vonkajšiu plochu mozgovej kôry, preto čím viac, tým lepšie :-) "Šedá kôra mozgová" je naozaj mozgová kôra a má skutočne našedlú farbu. Je to spôsobené tým, že je tvorená prevažne telami nervových buniek - neurónov, ktoré majú šedú farbu. Z týchto mozgových buniek potom vybiehajú do vnútorných mozgových štruktúr nervové vlákna, ktoré sú väčšinou obalené myelinom. Ten je naopak biely, preto je mozog vo vnútornej štruktúre prevažne práve biely. A práve šedá mozgová kôra je sídlom vôľou riadených kognitívnych, teda poznávacích procesov.

"Komunikácia" mozgových hemisfér a prenášanie informácií v mozgu a celej nervovej sústave sa deje pomocou obrovského množstva elektrických signálov medzi jednotlivými neurónmi. Jedna mozgová bunka môže byť spojená s až desiatok tisícov ďalších.

" Mozog je extrémne komplexná štruktúra, v ktorej neustále vzniká obrovské množstvo elektrických výbojov. "

– z článku MUNI

Malej časti fungujúci ako veľký celok

Z hľadiska fungovania mozgu je v dnešnej dobe mozog členený na veľké množstvo čiastkových štruktúr, štrukturálnych a funkčných komplexov, z ktorých každý má odlišnú funkciu. Mozog však pracuje komplexne a neustále spracováva a vyhodnocuje obrovské množstvo informácií. Či už ide o poznatky z vonkajšieho sveta (zmysly, vnímanie), alebo vnútorného sveta (zabezpečovanie správnej funkcie orgánov, spracovávanie prijatých informácii).

Za všetky štrukturálne oblasti uvedieme námatkovo napríklad už spomínanú mozgovú kôru, ktorá je, ako už bolo povedané, sídlom voľných kognitívnych procesov, v jej oblasti sídli napr. Schopnosť reči. V limbickom systéme sa nachádzajú centrá emócií a pamäti. Mozoček reguluje koordináciu. Hypokampus je zodpovedný za analýzu priestorových informácií. Hypotalamus riadi funkcie tela ako napríklad teplotu a sexuálne správanie. Tiež v koncovom mozgu sa nachádza zmyslová centrá, a ústredie vedomých pohybov, emócií, myslenia aj pamäte. To je však len čiastočný zoznam toho, čo všetko náš mozog riadi a dokáže.

Mozog na Wikipédii

" Nikdy asi nie sme schopní pochopiť do detailu funkcie ľudského mozgu. "

– z článku MUNI