Susan Greenfield

AZ AGY 24 ÓRÁJA

Utazás a tudatunkon innen és túl

A fordítás az alábbi kiadás alapján készült:

Susan Greenfield: A Day in the Life of the Brain – The Neuroscience of Consciousness from Dawn Till Dusk, Allen Lane, London, 2016

Allen Lane is part of the Penguin Random House group of companies whose addresses can be found at global.penguinrandomhouse.com

Copyright © Susan Greenfield, 2016

Translation copyright © 2024 by Dövényi Ibolya

Hungarian edition © Open Books, 2024

Fordította Dövényi Ibolya

Szakmai lektor dr. Pukoli Dániel

Köszönet az alábbi ábrák reprodukciójáért vagy felhasználásáért:

3. ábra: Chemical Society Reviews, 35, 897 (2006),
újranyomva a Royal Society of Chemistry engedélyével;
4. ábra: módosítva a European Journal of Neuroscience eredetije
alapján, 32, 793 (2010), a John Wiley and Sons engedélyével;
8. ábra: Experimental Brain Research, 182, 495 (2007),
újranyomva a Springer engedélyével;
9. ábra: módosítva a Progress in Brain Research eredetije
alapján, 150, 12 (2005), az Elsevier engedélyével;
a 309. oldalon lévő táblázat: módosítva a Nature Reviews of Neuroscience eredetije
alapján, 5, 713, Box 2 (2004), a Nature Publishing Group engedélyével.

Felelős kiadó Halmos Ádám

Felelős szerkesztő Jolsvai Júlia

Szerkesztő Papp Dénes

Borítóterv Zatykó Fanny

Műszaki vezető Kovács Balázs Sándor

Tördelés KFBook Design Stúdió

Elektronikus formátum
Békyné Kiss Adrien

ISBN 978-963-572-417-8

Tartalom

Előszó

1. Sötétben

Mi történt eddig?

Mi mit jelent?

A kísérleti tapasztalatok elméletbe foglalása

Az elméletek bizonyítása kísérletekkel

Hogyan tovább?

2. Ébredés

Alvás

Általános anesztézia

Változékony tudatosság

Neuronegyüttesek

3. Kutyasétáltatás

A nem emberi tudatosság

Vízgyűrűk – a kő mérete és a dobás erőssége

A formálódó elme

Az elmétől a tudatosságig

Testmozgás, öröm, neurogenezis – és neuronegyüttesek

4. Reggeli

Az öt érzék: régiók az agyban

Az öt érzék: időbeli problémák

Multiszenzoros tudatosság

A zene és az agy

5. A munkahelyen

Fizikai jellemzők: a színek

Interakciók – nyitott terek

Szubjektív reakciók

A kreativitás elmélete

6. Családi gondok

Kamaszkor

Depresszió

Fájdalom

Demencia

7. Álom

Mivégre álmodunk?

Az álmok fejlődése

Idegműködés az álmok mögött

Életünk tükre vagy csak fantázia?

Az álmok alapzata: kis neuronegyüttesek?

8. Éjszaka

Neuronegyüttesek – a közös nyelv

Az agy és a test

9. Másnap

Az idő érzékelése

Az idő észlelése

Neuronegyüttesek térben és időben

A neuronegyüttesen belül

Meta-neuronegyüttesek?

Jegyzetek

Reg Greenfield (1915–2011) emlékére

„Vajból készült késsel nem vághatsz vajat”

Előszó

Apám szeretett mindent szétszedni. Lenyűgözte a működésük, legyen szó autóról, tévéről, repülőgépmotorról – vagy a testről és az agyról. Mindig is foglalkoztatták az olyan témák, mint az elektromosság, az emberi természet, a hit, az élet ingatagsága, de nem bizonyosságok mentén gondolkodott ezekről, inkább szórakoztatta annak az intellektuális kihívásnak a sokrétűsége és gazdagsága, hogy nincs egyszerű megoldás. James Thurber azt mondta: „Jobb, ha néhány kérdést ismersz, mint ha az összes választ.” Én pedig igen hamar megtapasztalhattam az egy-egy probléma megoldásából és az eredmény megosztásából fakadó őszinte örömöt: igazából ez határozta meg, milyen irányban folytassam a tanulmányaimat. A természettudományokat ismert tények tárházaként tanították nekünk, ahol nem volt helye a rácsodálkozásnak: az amőba kétfelé osztódott; a víz desztillálása (amelynek a jelentőségéről soha senki nem beszélt) kanyargós csövekből és lombikokból álló takaros rajzként jelent meg a munkafüzetben, de ennél többet nemigen tudtunk meg róla. Az idő és a tér fizikája oktatására elegendőnek tartottak pár, megfelelő távolságban pontokkal jelölt kis papírcsíkot. Bár a digitális éra beköszöntével sokat változott az oktatás, gyanítom, még mindig nincs lehetőség a természettudományos tárgyak tanításában arra, hogy a diákoknak a mindennapos gyakorlatokon túli, távolabbi és kevésbé jól ismert horizontokat is megmutassanak. A mindannyiunkat (de különösen talán a felnőtteket) érdeklő nagy kérdések, hogy miért robbannak ki háborúk, mi a szeretet, a szabad akarat, a vágy és persze mindenekfelett, hogy mi az egyéniség lényege, látszólag sokkal inkább megfoghatók voltak a történelem és az irodalom keretein belül – az én esetemben pedig különösen az ókori világ történelme és irodalma jelentette ezeket a kereteket. Ennek megfelelően az első adandó alkalommal és nagy megkönnyebbüléssel fordítottam hátat a természettudományoknak a latin, a görög, az ókori történelem és a matematika jó öreg négyese kedvéért.

Az ókori görög világ különösen jó lehetőséget nyújtott az emberlét nagy kérdéseinek tanulmányozására, és elkerülhetetlenül vezetett a filozófia iránti általános érdeklődésem elmélyüléséhez. Az első oxfordi évem alatt azonban rövid ideig még a nyelvi analízis kötötte le a figyelmem: a mai napig tisztán emlékszem arra a szombat délelőttre, amikor a Bodleian Library olvasótermében ülve egy olyan könyvfejezeten rágtam át magam, amely végig a határozott névelőről szólt, és azon gondolkodtam, tényleg jól választottam-e szakirányt. Így történt, hogy végül átnyergeltem az akkor még nem túl régóta létező pszichológia szakra. Ott azután az érdeklődésem egyre jobban átfordult az élettani vonatkozásokra, és végül, életemben először, megbabonázott egy olyan tudomány, amelynek nem voltak ugyan egyszerű válaszai, de pontosan azokat a kérdéseket célozta empirikusan megalapozott felfedezéseivel, amelyeket én tettem fel iskoláskoromban. Mindenki meglepetésére, főként pedig a sajátomra, idegkutató lett belőlem, köszönhetően annak a rengeteg támogatásnak és bátorításnak, amit tutoromtól, dr. Jane Mellanbytől és a Farmakológiai Tanszék vezetőjétől, William Paton professzortól kaptam. Ez indította el az agy működésmódjait vizsgáló kutatásaimat, amelynek homlokterében a neurodegeneratív betegségek állnak.

De az emberi elmére vonatkozó korai fixációm soha nem múlt el. Mindig ott motoszkált bennem a tudatosság problémája: mi is az, és hogyan működik? Ami talán nem is két kérdés, hanem egy és ugyanaz. Ha valaki azt állítaná, hogy választ tud adni erre a kérdésre, vajon miként mutatná meg nekem? Egy laborpatkány által? Egy agyról készült MR-képpel? Egy képlettel? Még a leghipotetikusabb vagy legfuturisztikusabb módszerek által sem ragadható meg a leglényegibb vagy még inkább legtipikusabb alkotórész: a szubjektivitás. Így hát a mindennapos labormunkám mellett sokat beszélgettem filozófusokkal is, elsősorban a néhai Susan Hurley-vel. Elindítottunk egy nagyszabású vitasorozatot filozófusok és idegkutatók között, és ezt 1987-ben meg is jelentettük Mindwaves (Agyhullámok) címmel. Ezeknek a sokszor késő estébe nyúló, szerteágazó vitáknak köszönhetően ébredtem rá, hogy egy többféle tudományterületet is érdeklő téma – például az emlékezet – egymástól teljesen különböző szempontok, prioritások és perspektívák mentén közelíthető meg. Mindezeken túl nekem mint idegkutatónak a legfontosabb probléma a fenomenológia „lenézése” miatti kockázat volt: a mindennél fontosabb szubjektivitásé, ami miatt a tudatosság idegtudományi alapú felderítése esetleg megkapja a karriergyilkos bélyeget.

Az „elme” és a „tudatosság” természetére irányuló folytonos reflektálás vezetett el végül 1995-ben ahhoz, hogy megírjam a Journey to the Centres of the Mind (Utazás az elme középpontja felé), majd 2000-ben a The Private Life of the Brain (Az agy magánélete) című könyvet. Mivel az ember képes arra, hogy „elmenjen az esze”, miközben a tudatánál marad, arra jutottam, hogy ez a két dolog egyáltalán nem szinonimája egymásnak, és annak kiderítése, miként kapcsolódnak egymáshoz idegtudományi szempontból, egy kis előrelépést jelenthetne. A The Private Life of the Brain ezért – noha számos empirikus adaton nyugszik – elsősorban teoretikus utazás annak felderítésére, hol is gyökerezik az „elme” és a „tudatosság” élettanilag az agyban, és miként fejleszthetnénk ki olyan rendszert, amellyel az objektív történések megfelelő szubjektivitással való korrelálása révén tanulmányozhatjuk ezeket a sokszor összekapcsolódó, de néha egymástól függetlenül működő jelenségeket. Arra a következtetésre jutottam, hogy egyfajta rosette-i kőre van szükségünk, egy kétnyelvű referenciakeretre, amelyet éppúgy le lehet írni fenomenológiai fogalmakkal, mint fiziológiaiakkal.

A tökéletes jelöltet erre nem egy nagyobb kiterjedésű agyterületben vagy szinapszisok egy kis csoportjában találtam meg, hanem egy „közepes léptékű” agyi jelenségben, amelynek a felfedezésére az 1990-es évekig kellett várni: a neuronegyüttesben. Ezeket a neuroncsoportokat kicsit úgy kell elképzelni, mint a tóba vetett kő körül kialakuló vízgyűrűket: a kiváltó ok (a kő) szétterjedő hatására milliónyi idegsejt aktiválódik, kezd egyszerre működni, és mindez egyetlen másodpercnél rövidebb idő alatt történik. Ez az ezredmásodpercnyi működési idő azzal jár, hogy hagyományos képalkotó technikákkal – amelyek közvetett méréseken, például a véráramlás mérésén alapulnak, és ezért a felbontás nem képes másodpercek alá menni – nem lehetett detektálni a neuronegyütteseket. A feszültségfüggő festés megjelenésével azonban lehetővé vált az idegi aktivitás közvetlen nyomon követése és ezeknek a roppantul rövid életű neurális együttműködéseknek a valós idejű vizsgálata.

Amikor a The Private Life of the Braint írtam, a neuronegyüttesek kutatása még gyerekcipőben járt, én pedig csak felvetés szintjén utalhattam arra, hogy milyen fontos alapját jelenthetik a tudatosság idegi szintű megismerésének. Mi több: ahogy visszaolvastam a legutóbbi kiadást, csodálkozva fedeztem fel, hogy a neuronegyüttes kifejezés előfordul ugyan a főszövegben, de még csak nem is szerepel a szószedetben. De nagyon szerettem volna az elméletet a valóságban is kipróbálni, a saját laboratóriumomban: szerencsére a szokásos akadályok, mint a megfelelő kollégák felkutatása és persze a pénzügyi háttér megteremtése, nem volt annyira nehéz, mint amennyire tartottam tőle. A csoportom egy ifjú tehetsége, Ed Mann, boldogan utazott ki Japánba 2001 nyarán, dr. Icsikava laboratóriumába, hogy elsajátítsa az optikai képalkotás csínját-bínját, így az oxfordi laboratóriumunkban is felépíthettük a saját rendszerünket. Ami legalább ilyen fontos volt, hogy a Pfizer támogatta a speciális eszközök beszerzését és a kísérletek elkezdését, később pedig a Templeton Alapítvány, a Mind Science Foundation és az Európai Aneszteziológiai Társaság is támogatott minket. Ami egykor reménytelen álmodozásnak tűnt, valósággá vált, és az elmúlt tizenöt évben számos, kezdetben csak hipotetikus elméletünket tesztelhettük a valóságban. Így született meg ez a kötet.

Ez a könyv nem a tudatosságra irányuló kutatások kimerítő áttekintése, bár ahol szükséges, kétségtelenül támaszkodik az erre vonatkozó és friss filozófiai, élettani, idegtudományi és fizikai munkákra. Sajnos – a The Private Life of the Brainnel ellentétben – elkerülhetetlen volt, hogy a leírtak egy kicsit inkább technikai jellegűek legyenek, mert most sokkal több kísérletet fogunk megismerni. Amennyire azonban lehetséges volt, igyekeztem megkímélni a laikus olvasót a túlzásba vitt tudományos részletektől, az inkább szakértőket érdeklő részleteket a jegyzetekbe száműztem.

A könyv fő célja a tudatosság egy új, interdiszciplináris megközelítése: a központi feltevés az, hogy a neuronegyüttesek olyan keretet kínálnak, amely alkalmas a fenomenológiai és az élettani terminológia párhuzamos használatára. Ennek megfelelően az elme különböző szubjektív állapotainak legjobb lehetséges példái nem valamiféle kiötölt laboratóriumi forgatókönyvnek tűnnek, hanem mindannyiunk számára ismerősek: egy átlagos nap egyes szakaszai. Az ébredés pillanatától haladva megyünk végig egy teljes napon a kutyasétáltatáson, az evésen, a munkán, a játékon, a gondokon és az álmodáson keresztül, és az egyes szakaszokon belül vizsgáljuk az adott szubjektív állapotokat az agy objektíven mérhető eseményein, a neuronegyütteseken keresztül.

Mivel a könyv nagymértékben támaszkodik az optikai képalkotás használatával kapcsolatban általunk vagy mások által publikált cikkekre, vizsgálatokra, szeretném megköszönni mindazok munkáját, akik évek óta dolgoznak nálunk a projekten, valamint a citált cikkek társszerzőinek. Különösképpen köszönöm Scott Badin kutatómunkáját, aki pontosítja és finomítja a neuronegyüttesekre irányuló vizsgálatainkat, és akinek a munkája szinte mindenhol visszaköszön e könyv lapjain. Ugyancsak mély hálámat szeretném kifejezni dr. Francesco Fermani elméleti fizikusnak, akivel Scott és én számos élvezetes estét tölthettünk el egy-egy üveg bor mellett, miközben igyekeztünk az empirikus adatok mögé látni matematikai modellek segítségével, ahogyan az az utolsó fejezetben látható majd. Mindenekfelett pedig köszönöm a segítségét dr. Ian Devonshire-nek, aki nem csupán az agyszeletektől az in vivo optikai képalkotásig segített mindenben, de felbecsülhetetlen támogatást nyújtott a könyv elkészültéhez a tények ellenőrzése, a szerkesztés és annak biztosítása révén, hogy a hivatkozások a legfrissebbek és a legmegfelelőbbek legyenek.

E könyv nem jöhetett volna létre a Penguin szerkesztői, Stefan McGrath (aki eredetileg megbízott a megírásával) és Laura Stickney nélkül, aki fáradhatatlanul dolgozott azon, hogy a különböző változatok olyan formát öltsenek, amely végül Sarah Day elé kerülhet nyomdai előkészítésre. Végül, de nem utolsósorban szeretném megköszönni ügynökömnek, Caroline Michelnek örök lelkesedését és barátságát, valamint még sokak nem annyira specifikus, de attól még igencsak értékes hozzájárulását a könyv megszületéséhez: John Stein professzornak, Clive Coen professzornak és Charlie Morgannek a folytonos intellektuális kihívást és a kitartó szeretetüket köszönöm, míg édesanyám, Dorice – aki maga is író –, a létező legjobb támogatást nyújtotta: a feltétel nélküli szeretetet. Ezzel pedig vissza is kanyarodtunk az édesapámhoz, aki az őszinte kíváncsiságot plántálta belém meg a bátyámba és a bátorságot ahhoz, hogy fontos kérdéseket tegyünk fel. Szeretném azt hinni, hogy akárhol van is ő most, tudja, milyen sokkal tartozom neki.

Susan Greenfield
Oxford, 2016. március 27.

1.
Sötétben

Mi történt eddig?

Kora reggel van, odakint még sötétség honol. Az ön szíve másodpercenként egyet dobban, a vérnyomása alacsonyabb, mint bármikor a következő tizenöt órában. Alig tizenkettőt lélegzik percenként, a vércukorszintje valahol az alagsorban… A húgyhólyagja és a belei lassan megtelnek, de még nincsenek annyira tele, hogy megzavarják az álmát. Bár minden szerve ügyesen teszi a dolgát, ön semmiről tudomást sem véve mégis alszik. Ebben az állapotában az agya és igazából az egész teste is képes belépni abba a privát, belső univerzumba, amely az egyik legnagyobb talányt jelenti a tudomány számára. Amíg az ébresztőóra meg nem szólal, ez a világ csak az öné. Álljon bármilyen közel egy másik emberhez, legyen bármennyire költői, kifejező, muzikális vagy adakozó alkat, soha, de soha nem lesz képes bárkivel is megosztani ezt a tisztán szubjektív élményét. Ebben a pillanatban még egy kis ideig ön a világ számára „halott”: öntudatlan.

Tudatosság nélkül az élet nagyon hasonlítana a halálhoz. A tudatos állapot miatt érdemes élni: ez a testetlen, kibogozhatatlan, belső… micsoda is pontosan? Az emberek évszázadok óta igyekeznek definiálni és megfejteni a tudatot, a tudatosságot. De hogyan tudnánk megragadni valamit, ami intellektuálisan ennyire képlékeny, ugyanakkor oly ismerős, hogy a létét nap nap után biztosra vesszük? Az utóbbi negyven-ötven évben, ahogy kibontakozott az idegtudomány és mind többet tudtunk meg az agyról, a kérdés még inkább fókuszba került. De dacára a rengeteg tényszerű ismeretnek, a probléma nagysága nem csökkent: hogyan lehet az egyén agyában zajló, abszolút individuális, szubjektív tapasztalásokat kémiai anyagok és elektromos kisülések nyelvére lefordítani, és vice versa? Amikor felvetődnek olyan ambiciózus tudományos elképzelések, mint az időutazás vagy az örökmozgó, a megvalósíthatóságukat a fizika törvényei határozzák meg. Ezekben az esetekben azért legalább elméletileg körvonalazódhat egy megoldás, amelyet aztán egy zseniális feltaláló akár meg is valósíthat. De mi bizonyíthatja be számunkra, hogy egy tudós, egy filozófus vagy akár egy sci-fi író sikerrel pillantott be a tudatosságnak hívott szubjektív tapasztalatok fala mögé?

Vajon az áttörést elérő személy egy képalkotó vizsgálattal készült bizonyítékot lobogtatna? Vagy egy matematikai képlettel állna elő? Ezek a „megoldások”, legyenek bármily zseniálisak is, soha nem lehetnek bizonyító erejűek, mert nem alkalmasak arra, hogy objektíven megfigyelhető eseményeket nagyon is egyedi, privát tapasztalatok megélésének érzésévé lényegítsenek át. Az agyban és a testben valami módon egy szubjektív perspektíva jön létre – szinte azt mondhatni, megidéződik –, de eddig még soha senki nem tudott meggyőző választ adni, akár csak elméleti szinten is arra, hogy miként zajlik ez a csoda. Ez egyike a legnagyobb és legtöbb kihívást tartogató rejtélyeknek nemcsak a tudomány számára, hanem bárkinek, aki elgondolkodik rajta. A hálószoba ablakán kívül honoló sötétség semmi ahhoz a szellemi sötétséghez képest, amely ebben a konceptuális mellékutcában uralkodik.

Az 1980-as évek derekán a filozófus Susan Hurley és jómagam úgy gondoltuk, jó ötlet indítani az Oxfordi Egyetemen egy szemináriumot, ahol az elme és az agy témakörét akartuk körbejárni idegtudományi és filozófiai szemszögből. Nyilvánvalóan nem tudtunk túl nagy előrelépést elérni annak megértésében, hogy mely agyi alapú folyamat lehet a tudatosság maga,[1] talán azért sem, mert az idegtudománynak és a filozófiának nincs olyan egyértelmű közös alapja, amely jó kiindulópont lehetett volna, mivel e két területnek nincsenek közös felvetései. Mindazonáltal a szeminárium rávilágított a mindkét diszciplínának fejtörést okozó problémára: hogyan derítsünk fel objektív módszerekkel egy szubjektív jelenséget? Arra azonban sikerült rájönnünk, hogy gyümölcsöző multidiszciplináris vita folytatható konkrétabb kérdésekről, például arról, hogy lehet-e egy gépnek tudata, mi lehet a tudatosság mögött álló evolúciós hajtóerő, vagy milyen hatást gyakorol a nyelv a gondolkodásra.

Az idegtudomány akkoriban kezdett bizonyos régi problémák megoldásával foglalkozni, mint az agy és az elme, illetve a mentális és a fizikális folyamatok dichotómiája. Kimutatták például, hogy az agyban fizikai trauma hatására bekövetkező változások együtt járnak bizonyos szubjektív tapasztalások megváltozásaival. Ahogy az egyik filozófus résztvevő, Paul Seabright mondta: „Az emlékek, akárcsak a molekulák, fizikai objektumok, részei a fizikai világnak, de olyan molekulák, amelyeket nem a fizika által adott neveken ismerünk.”

Az objektív és a szubjektív közötti feszültség problémája feloldhatatlannak tűnik azóta, hogy a nagy filozófus, René Descartes a XVII. században elsőként választotta el a tudatos elmét a biológiai agytól. Ezt a konceptuális szakadékot az egyes szám első személyű, a való élet másodpercről másodpercre történő megtapasztalása és a tudományos kísérletezés egyes szám harmadik személyű perspektívája között nehéz áthidalni. Amikor úgy írunk le egy emberi lényt vagy egy állatot mint „perceptuális tapasztalásra” vagy „tudatos állapotra” képeset, akkor lényegében az élőt és az élettelent megkülönböztető egyik legalapvetőbb vonásról beszélünk. Egy kő nem „szól” semmiről, ahogy nincsenek szubjektív tulajdonságai sem. A percepció, az észlelés azonban „szól valamiről” annak alapján, amit látunk vagy más módon megtapasztalunk, ennélfogva vannak szubjektív jellemzői, például, hogy milyen valamit pirosnak látni. Ezek a vonások egyértelműek, amíg az „én” állapotából tekintünk a világra, de amint átkerül a perspektíva az objektív tudomány harmadik személyű szemlélőjéhez, máris nehézségekkel szembesülünk. Beszélhetünk az agy különböző állapotairól, lemehetünk egészen a neuronok kisüléséig és a különböző kémiai anyagok kibocsátásáig, de nehéz azt meglátni, hogy ez a neurobiológiai forgatag miként kapcsolódik a tudatosság azon jellemzőihez, amelyek annyira nyilvánvalóak számunka a mindennapjaink során: a szánkban elolvadó csokoládé ízéhez, a simogató napsütés érzéséhez az arcunkon, a hullámok robajához. Ennek a könyvnek az a célja, hogy bepillantást kapjunk abba, mi történik fizikailag a fejünkben, amikor eszünk, amikor becsípünk pár pohár bortól, amikor álmodunk vagy amikor egész nap az irodában gubbasztunk.

Napunk egyes szakaszaiban különböző tényezők működtetik, végtelen sorban, az egymást követő agyi állapotokat, amelyek pedig rengeteg agysejt – a másodperc töredéke alatt lezajló – együttműködésének eredményei. Az ilyen neuronegyüttesek erőteljes agyi folyamatok, viszont még viszonylag ismeretlenek és kevéssé kutatottak. Látni fogjuk, hogy ezek a csak átmenetileg létező, nagyszámú neuron alkotta csoportok vagy hálózatok hogyan képesek megfelelni a különböző szintű tapasztalásainknak és a tudatosság különböző állapotainak, illetve miként tudnak egyfajta rosette-i kőként működni a számunkra. (A híres régészeti leleten három nyelven látható ugyanaz a szöveg, ennek segítségével tudták megfejteni az egyiptomi hieroglifákat.) Az agyban újonnan bekövetkező eseményeket a tudatosság különböző állapotaihoz illesztő neuronegyüttesek hasonló célt szolgálnak, mint a rosette-i kő: általuk képesek lehetünk arra, hogy a saját „nyelvünket”, azaz a személyes tapasztalat szubjektivitását egy másik nyelvre, az idegtudomány objektivitásának nyelvére fordítsuk le, és fordítva. Végül is a tudatosság bármely úgynevezett „tudományos” magyarázatának ugyanakkora súllyal kell esnie a latba, mint az egyes szám első személyű szubjektív tapasztalásnak.

Az alapvető feltevés, hogy a szubjektivitás központi fontosságú a tudatosság megértéséhez, nem egészen a tudományos közösség szája íze szerint való, mivel az empirikus módszertan kétségkívül objektív és pártatlan. Nem meglepő módon valaki egyszer karriergyilkosként jellemezte a tudatosságra irányuló vizsgálatokat; a „tudománytalanság” réme számos hagyománytisztelő tudóst elriaszt a további vizsgálódástól. A „tudományos” jelzőt rendszeresen aggatják megerősítésként bármely típusú terminusra – különösen a „bizonyítékra” –, noha ritkán definiálják pontosan, mit is jelent. Elég legyen annyi, hogy a tudósok jellemzően olyan eredményeket publikálnak, amelyek mindenekelőtt objektívek: két vagy több kutató ugyanolyan módon, ugyanolyan körülmények között megmér valamit és ugyanarra az eredményre jut. És pontosan ez az, ami miatt a tudományos módszertan megbicsaklik, amikor a tudatosság kerül terítékre: mert a tudósjelöltnek a szubjektivitás kvintesszenciáját kell vizsgálnia. Még az idegkutatók azon – szerencsére mind jobban növekvő – maroknyi csoportja is, akiket nem rettent el a téma, hajlik az egyéni szubjektív állapotok sokféleségének figyelmen kívül hagyására: helyette, érthető módon, inkább fókuszálunk az agyműködés már ismert elveire és azokra a folyamatokra, amelyeket kényelmesen tudunk mérni és vizsgálni.

Mi mit jelent?

Még mielőtt azonban magunkra kapnánk a laborköpenyt, muszáj kezdenünk valamit a tudatosság fogalmának definiálásával. Mivel is állunk szemben pontosan? Ha a szó olyan nyilvánvaló jelentéseivel próbálkozunk, mint „éberség” vagy a „tudatosítása valaminek”, zsákutcába jutunk. Ezek a jelentések a külvilágra irányuló egyfajta általánosabb, passzívabb reakciókészséget hangsúlyoznak, nem pedig a világ megtapasztalásának alapvetően egyéni és egyedi felfogását. A fogalmi tisztázás nehézsége abból fakad, hogy magunkévá tettük a dolgok meghatározására irányuló egyik legkönnyebb stratégiát. Mondhatjuk például, hogy „repülés az, ha legyőzzük a gravitációt”. De pontosan mit is csinálunk akkor, amikor tudatról, tudatosságról beszélünk? Egyáltalán nem szükséges, hogy bármit is csináljunk: feküdhetünk csendben, lehunyt szemmel, és mégis tudatosak leszünk. Ez a fajta, a cselekvésre alapozó definiálás tehát nem használható. A másik megoldást egy magasabb „szint” vagy tágabb kategória alkalmazása jelenti. Például: az asztal egy bútor, a szerelem egy érzelem, a tudatosság egy… micsoda is? Hol van itt a magasabb vagy tágabb kategória? Sehol.

Mivel nem tudunk formális meghatározással előállni, a legjobb, amit tehetünk, ha legalább azokat a fogalmakat igyekszünk kigyomlálni, amelyek néha észrevétlenül bekúsznak a képbe, noha egészen más a jelentésük. Ott van mindjárt a tudatalatti, a pszichoanalízis atyja, Sigmund Freud elméleteinek központi fogalma; e szerint létezik egy olyan forgatókönyv vagy működésmód az agyunkban, amelynek teljesen éber állapotban sem vagyunk tudatában. A tudatalatti lehet szükséges, de nem lehet elégséges eleme a végső tudatos állapotnak, ami az öntudatlanság, azaz a mély alvás vagy a kóma állapotának ellentéte. Azután ott van még az éntudatosság, annak az érzése, hogy unikális egyed vagyok, és ebbe olyan kényelmetlen érzések is beletartozhatnak, mint a szorongás. Az éntudatosságnak a maga hétköznapibb értelmében – tehát amikor tudatában vagyunk annak, hogy mindenki mástól különbözünk – valamilyen módon muszáj eltérnie jelentésében az általános tudatosságtól. Mi egyéb okból létezne mindkét fogalom? És álljunk meg egy pillanatra a nem emberi lényeknél: bármely kutya- vagy macskatulajdonos bizonyíthatja, hogy kedvencei tagadhatatlanul tudatos lények. Csakhogy kevéssé tűnik hihetőnek, hogy háziállataink teljesen tudatában legyenek egyedi kutya- vagy macskalétüknek. Ugyanakkor az emberi csecsemők sem tudják, kik ők, mégis feltételezzük róluk a tudatosság meglétét.

Mindazonáltal számos kutató és filozófus a tudatosság megértését célzó erőfeszítéseinek fókuszát arra irányítja, amire gyakorta úgy utalnak, mint „magasabb” állapotra vagy metareprezentációra: azt kutatják, hogy milyen mértékben „elterjedt” az éntudatosság a nem emberi lényeknél, például a főemlősök körében.[2] A tudatosság szubjektív állapotából azonban egyáltalán nem feltétlenül következik az éntudatosság. Ha például az ember nagyon „ellazul” a dal, a bor és a nők – vagy ezek modernkori megfelelője, a szex, a drogok és a rock ’n’ roll – hatására, akkor elvileg, definíció szerint elképzelhetetlen, hogy éntudata teljében legyen (vagy fordítva), ahogy azt minden vonakodó botlábú tudja, aki ilyen állapotban mégis a parkettre penderül. Az éntudatosság bármilyen csodálatos, nyugtalanító és esetenként zavarba ejtő legyen is, még mindig nem jelent segítséget a probléma lényegét illetően: mit jelent idegtudományi értelemben érezni valamit, érzőnek lenni? A farkát kergető kutya, a doromboló macska vagy a gőgicsélő csecsemő mind valamiféle szubjektív tapasztalatot él meg, de nem éntudatosan cselekszik, bár minden célt és szándékot kifejező viselkedése mögött mintha tudatosság állna, és mi ezt feltételezve lépünk velük interakcióba. A legfontosabb kérdés, amit mindenekelőtt tisztáznunk kell, az érzet – bármilyen érzet – szubjektivitása. A legfontosabb első lépés nem az, hogy felismerjük-e magunkat a tükörben, tudjuk-e a nevünket vagy ismerjük-e az élettörténetünket, hanem egy sokkal alapvetőbb dolog: egyfajta belső állapot megtapasztalása.

De a leggyakoribb és leginkább félrevezető zavar abból fakad, amikor a „tudatosság” és az „értelem” kifejezéseket egymással felcserélhetőként kezelik. Az elme a gondolkodást lehetővé tévő értelmi képességünk, szellemi tevékenységünk alapja, az „eszünk”, ami nagyon személyes valami. Amikor nem vagyunk a tudatunknál, mert például alszunk – akár magunktól, akár egy műtét miatt például –, az senki szerint nem jár azzal, hogy „elmegy az eszünk”. És mivel az „eszünk” feltehetően alvás közben is megmarad, míg a tudatosság nem, ennek az ellenkezője is igaz: a túláradó öröm és élvezet pillanataiban – gondoljunk csak például a szex, drog, rock and roll hármasra – „elveszíthetjük az eszünket”, de megmaradhat a tudatosságunk, még akkor is, ha eksztatikus állapotba kerülünk. (Az eksztázis görög eredetű szó, azt jelenti: magunkon kívül lenni.) Attól még tehát, hogy éppen érzelmi szélsőségeket tapasztalunk meg, erőteljesen szubjektív, tudatos állapotban vagyunk. Szóval bármi legyen is az elme, az ész, olyasvalaminek kell lennie, ami folyamatosan jelen van, ugyanakkor nem szükségszerűen elérhető minden pillanatban. Tekinthetünk rá úgy, mint a tudatosságtól független dologra, amikor „elmennek otthonról”, de ugyanakkor az agyunk különösen személyes vonásainak összességére is, ami megteremti azt a konkrét személyt, aki mi vagyunk, és tényezőként hozzájárul a tudatosságunk számos, ha nem is az összes pillanatához.

Most, hogy sikerült – legalább részben – tisztázni egyes félrevezető fogalmakat, még mindig ott van nekünk a nyers, alapvető tudatosság megfoghatatlan valósága. A legjobb talán, amit a definiálás terén tehet egy némi filozófusi beütésű agykutató, hogy legalábbis a lehető leggyakorlatiasabb módon áll a dologhoz, és sorra veszi, mit tud: a tudatosság olyasvalami, amit elveszítünk, amikor alszunk; ebben a pillanatban is átéljük, tapasztaljuk; belső, szubjektív állapot, amit senkivel sem tudunk megosztani. Két választásunk van tehát: hagyjuk az egészet a fenébe, mert úgysem tudunk egy épkézláb definíciót alkotni rá, vagy ezzel az informális, a „józan észre” apelláló tudással haladunk tovább. Ha ez utóbbi, praktikus megoldást választjuk – és ezt fogjuk tenni –, megtudhatjuk, meddig jutottak az idegkutatók annak kiderítésében, hogy miképpen is megy végbe a szubjektivitás titokzatos folyamata a fizikai agyban és testben.

Erre két mód kínálkozik: az első, hogy a tényleges, fizikailag létező aggyal kezdünk, és a megfigyelhető élettani folyamatok alapján igyekszünk a tudatosságra vonatkozó elméletek vagy modellek felállítására. A másik, hogy először felállítunk egy elméletet vagy modellt a tudatosság működéséről, és megnézzük, működik-e a hipotézisünk „élesben”, megmagyaráz-e bármit magában az agyban. Próbáljuk ki mindkét stratégiát: először a kísérleti tapasztalatokból alkotunk elméleteket, majd az elméleteket igyekszünk kísérletekkel bizonyítani.

A kísérleti tapasztalatok elméletbe foglalása

Amikor az agy mint fizikai létező jelenti a kiindulópontot, a nagy kihívás abban rejlik, hogy rájöjjünk, miként emelkedik ki a tudatosság a molekulák, sejtek és elektromos ingerek valószínűtlen és gyorsan változó tengeréből. Más szóval, azonosítanunk kell a tudósok által a tudati jelenségek neurális korrelátumának (neural correlate of consciousness, NCC) nevezett dolgot, azaz azt az egyetlen, mindennél fontosabb jellemzőt az agyban magában, amely hitelt érdemlően társítható egy személyes és közvetlen szubjektív tapasztaláshoz. Mint látni fogjuk, NCC-jelöltünk van jó pár, erőteljesen működő agyterületektől a fel-felvillanó idegi áramkörökön át az egyetlen neuronig és annak aprócska elemeiig. De ezek mindegyikére jellemző egy fontos közös vonás: minden NCC esetében az a kiindulópont, hogy valamilyen oknál fogva az agy egy meghatározott jellemzőjére kezdünk fókuszálni, a különleges volta miatt. Ezután megpróbáljuk összekapcsolni ezt a különleges tulajdonságot, működést a tudatossággal, jellemzően laboratóriumi vagy klinikai kutatási protokolloknak megfelelően, például annak meghatározása által, hogy valami látható vagy láthatatlan, illetve az alany tudatánál van, vagy tudattalan éppen.

Sok kiváló tudós próbálta már ezen stratégia mentén megoldani a tudatosság rejtélyét. Talán a leghíresebb közülük a néhai Francis Crick, aki 1953-ban a DNS szerkezetének megfejtésével lett híres, majd évtizedekkel később az érdeklődése a tudatosság biológiája felé fordult. Crick azt szerette volna kimutatni, hogy mi változik meg az agyban, amikor látunk valamit, azzal összevetve, amikor nem látjuk az adott dolgot. Azzal érvelt, hogy valószínűleg lehet különbséget kimutatni az agyban aszerint, hogy az alany arról számol be, hogy tudatában van-e valaminek, vagy sem. Amikor megerősíti, hogy valami ténylegesen látható a számára, akkor bármely új folyamatnak, amelyet éppen ekkor megfigyelhetünk az agyban, logikusan élettani összefüggésben kell állnia a tudatossággal. Ebből következően Crick kifejezetten a vizuális élményekre fókuszált, minden bizonnyal azért, mert azokat könnyű kísérletileg manipulálni – legalábbis amíg az alany szeme nyitva van.

Az emberi tudatosság komplexitása pőre lényegre szorításának racionalitása érthető: azzal, hogy az öt érzékből csak egyre, jelen esetben a látásra koncentráltak, Crick és munkatársa, Christof Koch a lehető legegyszerűbb szinten tudta tartani a kísérletet. Az elképzelésük az volt, hogy az agy tudatossággal kapcsolatos kulcsmechanizmusát olyan „minimálisan szükséges neuronális eseményként demonstrálják, amely a tudatos észlelés egy specifikus aspektusát idézi elő”. Más szóval, a cél azoknak a legalapvetőbb agyi folyamatoknak az azonosítása volt, amelyek megfeleltethetők egy tudatos tapasztalásnak.[3]

Ezeket a minimális neuronális eseményeket a látórendszerben tovább egyszerűsítették egy olyan specifikus neuroncsoportig, amely egy adott objektumhoz vagy eseményhez kapcsolódik – és amelyek önmagukban állandó és előre meghatározott egységek voltak a központi idegrendszerben. Ez persze rögtön felvetett egy problémát: hogyan képes agysejtek egy előre meghatározott csoportja tükrözni a tudatosság tovasuhanó pillanatát? Crick és Koch szerint „a tudatosság eléréséhez bizonyos idegi aktivitásnak meg kell haladnia egy küszöbértéket”. De a valódi probléma az, hogy ezt a kulcsfontosságú, tényleges idegi aktivitást soha nem konkretizálták, és az egyetlen módja annak, hogy sejtek egy rigid hálózata bármi mást csináljon azonfelül, amit már egyébként is csinál, hogy még aktívabb lesz és még több elektromos kisülést (akciós potenciált) produkál. De ha így állunk, a tudatossághoz szükséges legfontosabb különleges agyi tulajdonságok lehetséges tárháza erősen leszűkül, lényegében nem marad más a kezünkben, csupán némi növekedés a megszokott sejtes aktivitásban. Mi teheti ezt az aktivitásbeli változást annyira fontossá, mitől válik egyfajta neuronális Rubiconná? Nem tudjuk, mi lehet vagy miért létezhet ez a „küszöb”, illetve egy mennyiségbeli változás a kollektív aktivitásban miért lehet annyira más, hogy egy minőségileg másfajta mentális állapotot idézzen elő.

De tényleg képesek lehetünk-e a tudatos állapot legjobb megismerésére azáltal, ha csupán az egyik érzékre szorítkozunk, figyelmen kívül hagyva a többit? Jól megtervezett laboratóriumi körülmények között elképzelhető, hogy az alany egy rövid, előre megszabott időre kizárólag egy vizuális ingerre koncentráljon, de még ilyenkor is hallhatja a kísérletet végzők hangját, érezheti a széke kárpitozását, megcsaphatja az orrát a bőr vagy a fa illata. Vagyis az illető több érzékszervén át egy holisztikus képet kap, amely nem bontható le öt különböző, az öt érzékszervnek megfelelő típusú tudatosságra.

Ráadásul Crick és Koch minden erejükkel azt igyekeztek hangsúlyozni, hogy ha a tudatosságot vagy inkább annak a korrelátumát a minimálisan szükséges „készletre” igyekeznek redukálni, akkor „a bonyolultabb aspektusokat, mint az emóciók és az éntudatosság, a partvonalon hagyhatjuk”. Az érzéseink és az érzelmeink azonban valószínűleg a tudatosság mindent meghatározó kvintesszenciái lehetnek már a legalapvetőbb formájukban is, amit jól példáz egy doromboló macska vagy egy gőgicsélő csecsemő. Ha a tudatosságot egy minimális „tudatkészletre” akarjuk egyszerűsíteni, akkor egy olyan primitív érzelemig kell lecsupaszítanunk, amely az agy holisztikus állapotának kimeneteként jelenik meg: egy sikolyként, egy kiáltásként vagy egy kuncogásként – nem pedig egy önmagában álló, izolált vizuális érzékletig, amely minden mástól függetlenül lebeg a semmiben.

Ha azonban félretesszük ezt az ellenvetést, a látunk/nem látunk valamit forgatókönyvek összehasonlítása mégiscsak elvezet minket valahová: vizsgálhatjuk általa az agykárosodást szenvedett betegek tudatállapotát, azt, hogy miként reagálnak egy ingerre különböző körülmények között. Az agy egy-egy meghatározott területén sérültek reakcióinak bármely eltérése a normálistól megmutathatja a kutatóknak, hogy mely agyi régiók gyakorolhatják a legnagyobb hatást a tudatosságra. A két agyféltekét összekötő idegrostoknál sérült betegek esetében például a két agyfélteke nem kommunikál egymással közvetlenül – mintha ketté lenne vágva az agyuk. Ha egy ilyen beteg jobb agyféltekéjének mutatunk például egy almát úgy, hogy a bal szeme elé helyezzük – mivel a bal látótérben elhelyezett tárgyak a jobb agyféltekébe vetülnek, a jobb látótérben elhelyezettek pedig a bal agyféltekébe –, képtelen lesz megnevezni, hogy mit lát. Ennek az az oka, hogy a beszéd számos aspektusa a legtöbb ember esetében a bal agyféltekéhez kapcsolódik, és bár látja a beteg az almát, nem képes megmondani, mi az. Ha az almát áttesszük a jobb oldalra, a képe a bal agyféltekében vizualizálódik, és a beteg képes lesz kimondani, hogy ez egy alma.[4]

Az idegkutatók körében szintén népszerű alanynak számítanak azok a „vaklátónak” nevezett neurológiai betegek, akiknek a látókérgében egy vakfolt van, és emiatt nem képesek tudatosan látni a tárgyakat.[5] A vaklátás kiterjedhet a teljes látókéregre, ettől a beteg elvileg teljesen megvakulhat, ugyanakkor pszichológiai vizsgálatokból kiderült, hogy az agy valamilyen bizarr módon mégis képes érzékelni és feldolgozni a környezet objektumait. Az érintettek például el tudják kapni a feléjük dobott labdát, noha tudatosan nem képesek látni sem a labdát, sem azt, aki elhajítja. Olyan, mintha robotpilóta üzemmódban lennének.

Van azonban itt egy nagy de. Az agysérültekkel végzett vizsgálatokkal az a probléma, hogy általuk bepillantást nyerhetünk ugyan egy konkrét ember bizarr tudatosságába, annak minőségébe vagy tartalmába, de semmit sem árulnak el nekünk arról, hogy a tudatosság alapvetően miként jön létre. Végül is az alany a vizsgálat alatt végig tudatánál van.

Lehetséges persze egészséges emberek részvételével is vizsgálni a tudatosságot, mégpedig a tudatosságban beálló „megcsúszások” megfigyelésével. Egyes idegkutatók egyenesen odáig merészkedtek, hogy a tudatosságot lényegében a figyelem szinonimájaként kezeljék,[6] holott egyáltalán nem ugyanaz a kettő. Példának okáért képesek lehetünk figyelemre tudatosság nélkül is.[7] Amikor hirtelen és csak rövid időre felvillan előttünk egy fénykép, még úgy is le tudjuk írni nagyjából, mit ábrázol, hogy lett volna időnk megnézni a részleteket:[8] úgy tűnik, a másodperc csupán harmincezred része elegendő ahhoz, hogy felfogjuk egy jelenet lényegét, a részletek tudatos feldolgozása nélkül. És tudatosság is létezhet figyelem nélkül. Még ha el vagyunk is foglalva valamivel, képesek vagyunk megkülönböztetni a látóterünk perifériáján lévő dolgokat: állatot vagy járművet látunk,[9] férfi- vagy női arcot.[10]

Bármennyire érdekesnek és alapvetőnek tűnjenek is a fenti eredmények, nem adnak választ az alapvető kérdésünkre: miként alakul át egy öntudatlan állapot (elbódítás vagy alvás) olyanná, amelyben szívfájdítóan szubjektív élményekre és tapasztalatokra teszünk szert. Csakhogy itt vannak nekünk problémának a kettévágott agyú és a vakfoltos betegek (illetve azok az önkéntesek, akiknél kísérletileg idéztek elő ilyen állapotokat): ők folyamatosan tudatuknál vannak. A mélyben meghúzódó, kulcsfontosságú jelenség tehát, amit szeretnénk felderíteni, úgy tűnik, makacsul állandó. Ne feledjük, hogy a kifejezés, tudatosnak lenni, nem ugyanazt jelenti, mint az, hogy tudatában lenni valaminek.

Jegyzetek

1. Sötétben

[1] Blakemore, C. – Greenfield, S.: A. Mindwaves: Thoughts on Intelligence, Identity and Consciousness. 1987.

[2] Smith, J. D. – Shields, W. E. – Washburn, D. A.: The comparative psychology of uncertainty monitoring and metacognition. Behavioral and Brain Sciences, 26, 2003, 317–339.; értekezés 340–373.; lásd még: Haynes, J. D. – Rees, G.: Decoding mental states from brain activity in humans. Nature Reviews Neuroscience, 7, 2006, 523–534.

[3] Crick, F. – Koch, C.: A framework for consciousness. Nature Neuroscience, 6., 2003, 119–126.

[4] Gazzaniga, M. S.: Forty-five years of split-brain research and still going strong. Nature Reviews Neuroscience, 6, 2005, 653–659.

[5] Weiskrantz, L.: Blindsight revisited. Current Opinion in Neurobiology, 6, 1996, 215–220.

[6] Chun, M. M. – Wolfe, J. M.: Visual attention in Blackwell Handbook of Perception. 2000; lásd még: O’Regan, J. K. – Noë, A.: A sensorimotor account of vision and visual consciousness. Behavioral and Brain Sciences, 24, 2001, 939–973.; értekezés, 2001, 973–1031.

[7] Olyan vizsgálatokban, amelyekben a kutatók kísérletileg idéznek elő egyfajta vaklátást, a pszichológusok által maszkolásnak hívott laboratóriumi technikát alkalmaznak. A kísérleti alanyt egy vizuális inger éri, ez a „maszk”, közvetlenül egy olyan másik rövid vizuális inger előtt vagy után, ami nem tart tovább ötvenezred másodpercnél. Ennek eredményeképpen az alany nem lesz tudatában annak, amit látott – ugyanúgy, mint a klinikai esetnek minősülő vaklátók –, de a látvány attól még beépülhet a tudatalatti gondolkodásába. Kiderült, hogy az alanyok előfeszíthetők (az előfeszítés során egy inger előzetes észlelése, illetve felidézése előhangolja a rákövetkező inger feldolgozását – A ford.) olyan szavakra, amelyeket „láthatatlanul” villantottak fel előttük a maszkolást követően, de csak akkor, ha az illető figyelme ide irányult. Egy másik vizsgálatban férfi- vagy női aktképekkel terelték el az alanyok figyelmét úgy, hogy ennek nem kerültek tudatába: a képek „láthatatlanok” voltak a számukra a maszkolás általi elnyomásnak nevezett jelenség következtében. Naccache, L. – Blandin, E. – Dehaene, S.: Unconscious masked priming depends on temporal attention. Psychological Science, 13, 2002, 416–424. Jiang, Y. et al.: A gender- and sexual-orientation-dependent spatial attentional effect of invisible images. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 103, 2006, 17048–17052.

[8] Mack, A. – Rock, I.: Inattentional blindness. MIT Press Cambridge, 12, 1998, 180–184.

[9] Li, F. F. et al.: Rapid natural scene categorization in the near absence of attention. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 99, 2002, 9596–9601.

[10] Reddy, L. – Reddy, L. – Koch, C.: Face identification in the near-absence of focal attention. Vision Research, 46, 2006, 2336–2343.