„Nem nyugszom, amíg nem konstruálok egy matematikai modellt arról, amivel éppen foglalkozom. Ha sikerül, akkor megértettem a dolgot, máskülönben nem.”

-Kelvin-

A neuroplaszticitás fogalmát több cikkünkben emlegettük már, miként pedzegettük agyunk „átvezetékelésének” lehetőségét is azt bizonygatva, hogy a folytonos online lét ténylegesen, fizikailag át tudja formálni szürkeállományunkat. Ezidáig azonban nem világítottuk meg igazán mit is jelent agyunk plasztikussága, és milyen következményei vannak ennek a tulajdonságnak. Most elérkezett ennek az ideje is: a mai cikkel megkezdjük lélegzetelállító utunkat a neuronok sűrű dzsungelében, melynek során remélhetőleg sikerül átformálnunk olvasóink agyról és saját képességeink határairól alkotott nézeteit. Az út során különböző támpontokra lelhetünk olyan témákkal kapcsolatban, mint például hogy miként őrizhetjük meg elménk frissességét, miként fejleszthetjük memóriánkat, hogyan lehetünk úrrá függőségeinken, milyen módon lehet megválni rossz szokásainktól, illetve milyen kevésbé ismert módszerek segíthetnek különböző mentális problémák, agyi károsodással járó egészségügyi helyzetek leküzdésében és/vagy megelőzésében.

Iránymutatónk Norman Doidge „A változó agy” című könyve lesz, melyet minden érdeklődőnek meleg szívvel ajánlok, hiszen ha ki kellene választani azt a könyvet, amely a legnagyobb hatást gyakorolta életem során saját gondolkodásomra, akkor minden bizonnyal ez lenne az!

Ahhoz, hogy kellőképpen értékelni tudjuk a neuroplaszticitást, először meg kell értenünk, hogy mi akadályozta meg évszázadokon keresztül az emberiséget az agy változásra való képessége létezésének felismerésében. Ehhez egészen Galileo-ig kell visszanyúlni, aki tekintetét belső világunk helyett a távoli horizontok felé irányította. A bolygók mozgásának leírása és előrejelezhetősége egy világnézeti változást hozott magával. Az égitestek mozgását Galileo mechanikus berendezésekkel szimulálta, és úgy tűnt, hogy a természet misztikus jelenségei többé kevésbé egyszerűnek mondható matematikai formulákkal leírhatóak. A körülöttünk lévő világot elkezdték egy nagy géphez hasonlítani, melynek minden részlete megismerhető, és előre kiszámítható módon működik.

Elsőre talán nem is érezzük, hogy egy ilyen köztudatba beépülő metafora mennyire alapjaiban tudja megváltoztatni az általános világképet. Jól példázza mindezt, hogy magát a Teremtőt is elkezdték a „Nagy Órásmester”-ként emlegetni, aki világunk apró fogaskerekeit precíz műgonddal illesztette össze, hogy aztán az idő kerekét megforgatva mozgásba hozza az egészet.

Legtöbbünk az óra megjelenését nem sorolná be az emberiség életét gyökeresen megváltoztató események halmazába. Nem tennénk egy polcra a kerék vagy az elektromosság feltalálásával, esetleg az írás, a nyomtatás vagy éppen az internet elterjedésével. Jobban meggondolva azonban kevés találmány változtatta meg ennyire társadalmunkat. Az óra finom szerkezete mintegy megszelídítette a „szárnyas időt”, precízen megragadta, az egyszerű ember számára leírhatóvá tette annak lényegét. Ezzel nem csak nagyban hozzájárult a mechanikus világkép kialakulásához, de átformálta az életvitelt is. Az óra előtt ugyanis nem volt fix időponthoz kötött ébresztés, nem volt percre kiszámolt napirend, nem álltak elő olyan élethelyzetek, melyekben már csak 10 perce volt az embereknek valamire... Az idő mindenki számára mérhetővé és beoszthatóvá vált, általánossá váltak a határidők, és az akár a természetes igényünknek ellentmondó életritmusok.

A mechanikusabbá váló élet mechanikusabb világképért kiáltott, és az újabb és újabb megfigyelt jelenségeket újabb és újabb berendezésekhez próbálták hasonlítani, melyek összerakhatóak, szétszedhetőek, így a velük való analógia segítette azok esszenciájának megértését. Ez a nézet magával ragadta az orvosokat és biológusokat is. Mikor William Harvey a 17. század hajnalán felismerte a vérkeringést, nem habozott a szívet egy pumpaként bemutatni. A „mozgalom” odáig jutott, hogy a nem mechanisztikus elméleteket már szinte nem is tekintették tudományosan megalapozottnak.

Maga Descartes is beleesett a csapdába, agyunkat és idegrendszerünket a keringési rendszerhez hasonlónak vélte: az idegeket apró csövekként képzelte el, melyek a pumpaként funkcionáló agyhoz kapcsolódnak. Elmélete elsőként próbálta magyarázni a reflexeket, miszerint a tapintás érzékelése során folyadékhullám indul meg az agy felé, ahonnan visszaverődve majd visszaérkezve mozgásra készteti az izmokat. Az elgondolás nem is annyira hibás, mint amennyire elsőre tűnik. Ha a folyadékot elektromos impulzusokra cseréljük, a kis csöveket pedig vezetékekre, akkor egy alap közelítésben igen jól funkcionáló leíráshoz juthatunk, miként tették azt már nem sokkal Descartes után. Ez az analógia fejlődött tovább a modern világnézetünknek megfelelően egészen az agy számítógéphez való hasonlításáig.

Az agy pontos megismerésének volt egy másik, spirituálisnak mondható gátja is. A 17. századi ember számára elfogadhatatlan volt az a kép, miszerint az emberi elme valami anyagi masszából ered, és egy szerv valamiféle működésének megnyilvánulása. Descartes teljesen külön választotta az agyat, mint egy géphez hasonlítható anyagi entitást, és az „éteri elmét”. Ennek a hozzáállásnak egy későbbi vetülete érhető tetten a 19. század fordulóján Golgi és Ramón y Cajal közt zajló vitában. Golgi és kortársai ugyanis nem tudták elképzelni, hogy maga az agy is csak egy szerv legyen a sok közül, melyet ugyanúgy parányi sejtek építenek fel, mint bármely más részünket. Meggyőződésük volt, hogy az agynak ennél „többről kell szólnia”, hogy a fejünkben lévő kocsonyás egység egy önálló entitás, nem pedig kisebb alkotók együttese. Ramón y Cajal – némiképp ironikus módon - a Golgi-féle festési eljárás segítségével végül bebizonyította a neuronok létezését, és az 1900-as évek kezdetére lefektette a modern agykutatás alapjait. Érdekesség, hogy a mai napig tankönyvi minőségűnek tekinthető ábráit saját kézzel rajzolta meg, ugyanis szabadidejében a festés szenvedélyének hódolt.

Sikerült tehát azonosítani az agy „alkatrészeit”, de ez semmilyen módon nem változtatta meg az évszázadok során berögzült mechanisztikus képet. Mik voltak egy korabeli gép legfontosabb tulajdonságai? Az, hogy működése, felépítése megtervezhető, és miután összerakjuk, nem „növeszt” magának új részeket, nem alakul át, csak saját funkcióját látja el. Minden egyes részének meghatározott szerepe van, mely jól azonosítható. Ennek jegyében már a 17. századtól fogva terjeszkedni kezdett a lokalizácionizmus elmélete, miszerint bizonyos képességekért az agy bizonyos területei felelősek, köztük egyértelmű kapcsolatok állíthatóak fel. Más eszközök hiányában ezeket az agyi térképeket legfőképpen különböző agykárosodásos esetek dokumentálásával készítették el. Utólagos boncolással megállapították, hogy mely területek sérülése idézte elő a korábban megfigyelt rendellenességeket (így azonosította például Broca a beszédért felelő régiót), illetve állatkísérletek alkalmával különböző részeket távolítottak el az agyból, vizsgálva ennek hatását. Később az elektródák megjelenése még közvetlenebb és még pontosabb vizsgálódást tett lehetővé.

Az agy változatlanságába vetett hit szinte dogmatikussá vált. Fel-fel merültek kétségek, az elméletnek ellentmondó megfigyelések, de ezeket lesöpörték az asztalról és a feledés homályába merültek. A tények nem homályosították el a kor kutatóinak éleslátását, mondhatjuk, hogy gondolkodásuk plasztikusságának hiánya vezetett el az agy plasztikus mivoltának fel nem ismeréséhez. A legközelebb talán a filozófusok jártak, akik megpróbáltak választ adni a tudat kialakulásának kérdésére. John Locke úgy vélte, hogy születésünk pillanatában agyunk üres, és a rendszer fokozatosan töltődik fel, ezáltal lényünket teljes egészében élményeink határozzák meg. Kant ezzel szemben azt vallotta, hogy már eleve egy bizonyos sémával születünk, mely meghatározza világnézetünket, érzékelésünk módjait, és minden más élményt, tapasztalatot ezen átszűrve értelmezünk. Ezek a tézisek valahol mélyen magukban hordozzák már a változás gondolatát, de összességében még mindig beilleszthetőek lennének egy számítógéppel vont párhuzam összképébe.

A mechanisztikus agy bálványának leomlása csak a 60-as években kezdődött meg igazán. Igen, az 1960-as évekről beszélünk, de ekkor is csak az első lépések kerültek megtételre, melyek többek közt Paul Bach-y-Rita nevéhez fűződnek, aki egy személyes tragédia – édesapja agyvérzése és az azt követő gyógyulás folyamata – eredményeként vonta kétségbe az addigi axiómákat, és ez vezette el az agy változásra való képességének, plasztikusságának felismeréséhez és igazolásához. Munkássága során döbbenetes eljárások egész seregét dolgozta ki, többek közt megtanított embereket a „hátukkal látni”, vagy „nyelvükkel egyensúlyozni”. Erről szól majd a következő rész!