Spasí neurovědci naše duše?
Je třeba se zabývat propojením mysli a mozku, abychom byli schopni vysvětlit, jak a proč konkrétní mentální jev funguje
Jen obtížně si lze vybavit téma, jež by uhranulo představivost a snažení člověka stejně intenzivně jako tajemství lidské mysli. Od nepaměti se géniové i obyčejní smrtelníci pídí po nahlédnutí do tajů a zákonitostí duševního života, a tím podle delfského apelu poznali sami sebe. Je ovšem ironií a krutým vtipem, že zatímco je naše mysl tou nejintimnější věcí, již máme a skrze niž vnímáme vše ostatní, jde také o jednu z největších záhad.
Lidská mysl je známá svou neuchopitelností pramenící z její inherentní éterické povahy, kterou se psychologové již více než sto let snaží důmyslně rozkrýt. Každý má přímý přístup k obsahům a fungování jen své mysli, a i ten je velmi omezený a kdo ví, nakolik spolehlivý. Jak francouzský filozof René Descartes (1596–1650) správně podotkl: to, že myslíme, a tedy jsme, je jediné, čím si můžeme být jistí; vše ostatní může být mámení, šalba a klam, včetně toho, co si myslíme o tom, jak myslíme.
Proto vždy byla velká poptávka po způsobech, jak éteričnost duševního života překlenout a ukotvit ji v konkrétním, hmatatelném, chcete-li, objektivním. Například freudovský výklad snů měl ukázat královskou cestu do nevědomí v úvodu 20. století. V jeho polovině zase chtěli američtí behavioristé zkoumáním externích projevů chování zaručit objektivitu a zasadit psychologii do přírodních věd.
Každý z těchto přístupů více či méně posunul naše porozumění, ale žádný nedostál plně příslibu privilegovaného přístupu, s nímž přicházel. Nadšení spojené s výzkumem lidského mozku v uplynulých 20 letech je projevem stejné naděje. Mozku věnujeme řádově více pozornosti než všem ostatním orgánům v těle dohromady a jeho studium je opředeno aurou důležitosti a hlubokomyslnosti.
Neurověda, jak mi bylo před lety řečeno, je považovaná za „vědečtější psychologii“a znám výzkumníky, kteří jsou přesvědčeni, že je jen otázkou času, než psychologické vědy zcela pohltí jejich biologičtější sestra. Než se ale vrhneme do víru nadšení, je důležité se důkladně zamyslet nad složitým vztahem mysli a mozku a nenechat se svést leskem planých neurořečí.
Základní předpoklad
Dospělý mozek váží asi 1,5 kilogramu a jeho žlutorůžové rosolovité vzezření prozrazuje, že je z velké míry tuk a krev. Obecně známá šedá hmota se vyjeví až poté, co jej na pár týdnů naložíme do formaldehydu. Na první pohled zaujme vrásčitý reliéf mozkové kůry plný rýh a závitů, jejž kdybychom narovnali, bude mít povrch většího látkového kapesníku.
Z estetického hlediska není mozek žádný krasavec, podobně jako ostatní věci, na něž evoluce vyvinula tlak kvůli funkčnosti, a nikoliv vzhledu. Možná i proto trvalo lidstvu nějakou dobu, než si uvědomilo jeho důležitost. Například starořecký filozof Aristoteles (384–322 před naším letopočtem) považoval mozek za ekvivalent biologického radiátoru a myslel si, že jeho hlavní funkcí je chladit krev; za centrum inteligence a vůle považoval srdce.
Zatímco mozek představuje pouhé dvě procenta hmotnosti těla, nárokuje si pětinu přijaté glukózy a kyslíku, což z něj dělá jeden z metabolicky nejdražších orgánů v těle. Platit je ale za co. Mozek dle všeho představuje fyzickou infrastrukturu, z níž vyvěrá naše mysl, všechny vzpomínky a budoucí plány, vědomí, osobnost a jáství. Je to jediný orgán, který se nedá v pravém slova smyslu transplantovat, aneb i kdybychom to už uměli, byl by mozek sám spíše příjemcem nového těla než tělo příjemcem mozku.
To je základní předpoklad neurovědy, jejž spoluobjevitel struktury DNA Francis Crick (1916–2004) nazval ve stejnojmenné knize „ohromující hypotézou“ (astonishing hypothesis). Bez něj by moderní neurověda a velká část její metodologie nedávala smysl. Dvě století důkladného studia neurologických pacientů ukázala, že následkem rozličných poranění, mrtvic, růstu nádorů, degenerativních onemocnění či útoku parazitů lze radikálně změnit to, o čem jsme si dříve mysleli, že patří jen do záhadného světa duše.
Atypické fungování
Někteří pacienti mají zrak zcela v pořádku, ale nerozpoznávají lidské tváře, nepoznají se na fotografii a přátele a rodinu musejí určovat podle oblečení nebo parfému. Jiní mají paměť do určitého věku zachovanou a poté ztrácejí schopnost vytvářet nové vzpomínky a až do požehnaného věku se budí s očekáváním, že se na ně ze zrcadla podívá jejich náctileté já.
Jedni ztratí schopnost rozumět řeči, ale mluví pořád dál, druzí to mají naopak, rozumí, ale nemluví. Někteří přestanou rozumět jen podstatným jménům, jiní zase jen slovesům. Někdo začne mluvit s cizím přízvukem. Jsou lidé, kteří mají zatvrzelý pocit, že jejich ruka patří někomu jinému, a jiní jsou zase přesvědčeni, že jejich blízcí byli vyměněni za identické repliky. Z urputných se stanou umírnění a z flegmatiků cholerici.
Od základních kognitivních funkcí až k osobnosti jako celku není nic, jak se zdá, uchráněno závoje nadpřirozena. Lidská mysl je produktem aktivity mozku a zmíněné bizarní poruchy, i nespočet dalších, jsou výsledkem atypického fungování naší nervové soustavy. Aspoň toto je současný konsenzus vědecké obce, k němuž poukazují všechny dostupné důkazy.
Tento předpoklad je s námi víceméně sto let, ale donedávna nemohl být plně využit. Neurologické poruchy jsou sice pozoruhodné a v lecčem poučné, ale vznikají zcela nahodile a ze zřejmých etických důvodů se nesnadno propůjčují k důmyslné experimentální manipulaci. Poranění a degenerace také postihují mnohé mozkové oblasti zároveň a není snadné zjistit přesnou příčinu pozorovaných následků, abychom se s naším poznáním dostali dále než za základní předpoklad, tedy to, že symptomy mají co do činění s mozkem.
A také je zde problém, že navzdory důležitému klinickému významu nám neurologické poruchy říkají pouze omezené množství informací, jak funguje zdravý mozek, a to je zásadní, pokud se chceme jeho prostřednictvím dostat k tomu, jak funguje normální lidská psychika.
V uplynulých 20 letech zažíval neurovědecký výzkum explozi nadšení, ale skutečný posun k pochopení lidské mysli nebyl tak výrazný, jak se předpokládalo. Pokud je něco jasné o lidské mysli, pak že zásadní vhled může přijít odkudkoliv. Budoucnost kognitivní neurovědy může být optimistická, ale až se vzdáme vidiny jednoduchého receptu na rozklíčování duševních obsahů.
Magnetická rezonance
Na začátku 90. let ale přišla do této oblasti změna, kterou nelze nazvat jinak než revolucí. Technologický rozvoj neurozobrazovacích metod obecně a konkrétně funkčního zobrazování pomocí magnetické rezonance (fMRI) přinesl způsob, jak neinvazivně nazřít na mozkovou aktivitu v reálném čase a s relativně dobrým časovým a prostorovým rozlišením. Vědci díky fMRI získali možnost, jak identifikovat mozkové struktury aktivované při rozličných úkonech vyžadujících mentální nasazení.
Tento typ výzkumu se nesmírně rychle rozšířil po celém světě. Bývalý americký prezident George Bush nazval 90. léta desetiletím lidského mozku a trend nasazený na konci milénia pokračoval se stejnou razancí i v tom novém. Zatímco v roce 1992 bychom mohli najít pouhé dva výzkumné články používající fMRI, dnes jich je téměř 40 tisíc; jen za tento rok jich dle databáze PubMed bylo publikováno více než tři tisíce.
Spolu s nadšením vzrostly také fondy financující tento výzkum a investice do laboratoří a zrodil se nový obor kognitivní neurověda, známý poetičtěji jako biologie mysli. Je důležité si nicméně uvědomit, že fMRI nemá a nikdy neměla přímý přístup k mentální ani k nervové aktivitě.
Jak je občas mylně souzeno, fMRI není grandiózním detektorem lži a strojem na telepatii. Tato metoda nejčastěji měří drobné výchylky v magnetickém poli způsobené měnícím se poměrem mezi okysličeným a neokysličeným hemoglobinem v krvi proudící mozkem. Měřítko, které získáme z fMRI, je tedy pouze korelátem aktivace nervových buněk, jež je korelátem duševní aktivity člověka ležícího v magnetu.
Navíc tato metoda podléhá mnoha zdrojům datového šumu, a pokud z ní chceme něco dostat, musíme stejnou věc měřit opakovaně a nakonec vše zprůměrovat a podrobit komplexní analýze. Jinými slovy, cesta mezi duševní činností a pestrobarevným obrázkem aktivace mozku, který lze najít v nejednom magazínu, je o dost delší a klikatější, než se často předpokládá.
Dvě století studia neurologických pacientů ukázala, že následkem poranění, mrtvic, nádorů či útoku parazitů lze radikálně změnit to, o čem jsme si dříve mysleli, že patří jen do světa duše
Zásadní kde
Největší výhodou metod typu fMRI je, že skoro vždy vyprodukují nějaké výsledky. Na rozdíl od mnoha kolegů si výzkumník po odchodu z fMRI laboratoře může být téměř jistý, že má dataset, v němž se mu někde vyjeví nějaká neurální aktivace, což metodu dělá ohromně atraktivní pro akademiky lačné po publikacích.
Z tohoto důvodu v uplynulých letech vyrostlo mnoho nových podoborů, které neurovědecké metody aplikují na všemožné oblasti lidského snažení: neuroestetika, sociální neurověda, morální neurověda, neurofilozofie, vzdělávací neurověda, neuromarketing a podobně.
Představte si jakýkoli psychologický jev – od optických iluzí přes předsudky a zlost až po romantickou lásku a etická dilemata – a můžete se spolehnout, že někde někdo někoho už vsunul do tunelu funkční magnetické rezonance, aby zjistil, kde se mu při tom co rozsvítí. Viděl jsem dokonce studii, která identifikovala mozkové centrum „ducha Vánoc“.
Příslovce „kde“je zásadní, neboť je-li kognitivní neurověda za něco kritizovaná, pak za přehnané zaměření na lokalizaci. Kritici poukazují na to, že stejně jako frenologové před několika stoletími se dnešní neurovědci ptají, kde se v mozku odehrává ta či ona mentální funkce, aniž by přemýšleli, nakolik smysluplná je to otázka a jak užitečná bude odpověď na ni.
Možná odezva na takové osočení je, že pokud zmapujeme detailní funkční rozdělení různých částí mozku a ke každé z nich přiřadíme její duševní ekvivalent, můžeme pracovat pozpátku a z mozaiky neurálních aktivací zrekonstruovat duševní obsahy. Není to ono ukotvení duševní éteričnosti, o němž sníme? Bohužel není.
Zobrazení duševních jevů na mozkový substrát totiž s výjimkou několika základních oblastí není tak jednoduché, jak se zdá. Stejná místa aktivace se objevují v rozličných kontextech a snažit se vyčíst z aktivační mapy, co se člověku zrovna honilo hlavou, je jako zkoušet interpretovat Rorschachovy inkoustové skvrny. Výzkumník vidí, co vidět chce.
Mitt Romney
Této chybě se odborně říká reverzní inference a jde o jeden z nejčastějších nešvarů v oboru, jenž kvůli líbivosti často uniká do veřejného prostoru. Uvažte následující studii z doby amerických prezidentských voleb v roce 2008. Výzkumníci zkoumali skupinu nerozhodnutých voličů a ukazovali jim fotografie kandidátů.
Když voliči pohlédli na republikána Mitta Romneyho, zaznamenali výzkumníci zvýšenou aktivaci subkortikální struktury ve tvaru mandle jménem amygdala. Její aktivace byla v předchozích studiích asociována s pocity strachu, z čehož bylo odvozeno, že se voliči Romneyho bojí.
U této interpretace je amygdala považovaná za unikátní centrum strachu, které se rozsvítí, když se člověk bojí, a nikdy jindy. To ale není pravda. V jiných studiích byla asociovaná s pocity štěstí, v dalších s pocity hněvu a v jiných se sexuálním vzrušením. Jak se tedy voliči cítili ohledně Romneyho? Byli zároveň bojácní a šťastní, se špetkou zlosti a chtíče? Je to možné, ale nemůžeme to na základě reverzní inference posoudit. Můžeme jít bezpečně od prožívání k neurálním aktivacím, ale nikoli naopak.
Lokalizace
Vraťme se k otázce lokalizace. Slovy nedávno zesnulého amerického filozofa Jerryho Fodora (1935–2017): pokud má smysl říkat, že se naše mysl děje v prostoru, pak to bude někde na sever od krku. Jak důležité je vědět, kde konkrétně na sever od krku?
Skupina vědců v čele s Johnem Krakauerem zveřejnila loni článek, v němž tvrdili, že v současnosti na tuto otázku nemá neurověda dobrou odpověď. Jejich závěr zní, že přílišný akcent na lokalizaci vyplývá z neochoty zabývat se nepříjemným problémem propojení mysli a mozku, bez kterého nebudeme schopni vysvětlit, jak určitý mentální jev funguje a proč tomu tak je, a to i kdybychom věděli, kde přesně je umístěn mezi nervovými závity.
Představme si, že by amygdala skutečně byla centrem strachu. Uměli bychom na základě umístění vysvětlit, jak strach funguje a proč se bojíme? Věděli bychom, jak strach ovlivňuje naše vnímání a reaguje s ostatními systémy? Dovedli bychom pomoci člověku, jenž se bojí příliš málo, případně až moc, aniž bychom ho museli povolat na operační sál? Krakauer a kolegové říkají, že nejspíš nikoli.
Na to jim lze odpovědět, že jsou netrpěliví. Ostatně lidský mozek je pravděpodobně nejsložitější věcí na Zemi a možná i ve vesmíru. Trvalo dlouho, než jsme aspoň trochu pochopili, jak funguje jeden neuron, základní procesní jednotka nervové soustavy – a neuronů je v mozku 86 miliard a jejich vzájemných propojení o několik řádů víc. Nezasloužíme si trochu času?
Pokud prozatímní nezdar opravdu pramení ze složitosti předmětu studia a nikoli z nedostatků metody, měli bychom být schopní s použitím stejné metodologie pochopit něco, co je mnohokrát jednodušší. Loni se o to pokusili dva výzkumníci, kteří se jali zkoumat starou herní konzoli Nintendo. Logika pokusu byla, že pokud chceme porozumět tomu nejsložitějšímu na planetě, měli bychom být schopní za použití stejné strategie vymyslet, jak funguje jednoduchá konzole a jak na ní hrát.
Jejich článek je příkladem kombinace akademické rigoróznosti a důvtipu a málokterý neurovědec nepocítil zlověstné zamrazení, když jej dočetl a zjistil, že výzkumníci neuspěli. Pokud to nejde u primitivního přístroje, jak chceme porozumět něčemu natolik komplexnímu, jako je nervová soustava?
Virtuální simulace
Jednou z alternativ, jež při rostoucí síle výpočetní techniky přichází na mysl, je ohromná simulace. Myšlenka zní následovně: sami nejsme schopni pojmout komplexnost lidského mozku, proto vytvoříme obrovský virtuální model, jenž neurální fungování bude simulovat. Díky němu pak dosáhneme nezbytného pochopení a vhledu.
S touto platformou vystoupila v roce 2013 iniciativa Evropské unie Human Brain Project (HBP), která na tento desetiletý experiment dostala 1,2 miliardy eur. Pokud vám popis cíle HBP zní vágně a nevíte, jak přesně bychom mohli náš nervový systém simulovat, pak nejste sami. Rok po této iniciativě napsalo více než 180 vůdčích neurovědců otevřený dopis Evropské komisi, aby vyjádřili skepsi k ambicím a cílům projektu.
Jeho obsahem bylo, že je předčasné vytvářet takto nákladné a grandiózní modely, je-li porozumění neurálním mechanismům v plenkách, a že zatímco pečlivé a promyšlené komputační modelování je důležitou součástí neurovědy, gigantické simulace ve stylu HBP jsou plýtváním finančními prostředky. Čtyři roky po otevřeném dopise stále čekáme na výsledky, jež by jeho sdělení vyvrátily, a HBP se zatím jeví spíš jako úspěch byrokratů než vědců.
Staré neurovědecké moudro říká, že studovat pouze neurony a nic jiného, abychom pochopili chování, je jako studovat pouze opeření kvůli porozumění letu ptáka. Samo o sobě to nejde. John Krakauer toto ponaučení připomíná a apeluje na kolegy, aby přestali pracovat zdola nahoru, od tkáně k chování a důkladně se zamysleli, co mozek dělá, jak to dělá a proč.
Zavádějící interpretace
V tomto bodě se vracíme na začátek, ke kluzké uchopitelnosti našeho mentálního aparátu. Za uplynulých 20 let zažíval neurovědecký výzkum explozi nadšení, ale když se kouř rozptýlil, zjistili jsme, že skutečného posunu k pochopení lidské mysli nebylo tolik, jak jsme předpokládali.
Ti, kdo toho rozkryli nejvíce, se nenechali strhnout silou momentálního zanícení, ale stejně jako předtím pokračovali pomalu a poskrovnu prostřednictvím detailního rozboru lidského duševního světa a chování, přičemž kombinovali poznatky neurovědy s těmi z psychologie, kognitivní vědy, filozofie, umělé inteligence a bůhvíčeho dalšího.
Pokud je totiž vůbec něco jasné o studiu lidské mysli, pak je to to, že zásadní vhled může přijít odkudkoliv. To nejvíc frustruje, ale zároveň nepřestává uchvacovat. Myslím, že můžeme být optimističtí ohledně budoucnosti kognitivní neurovědy, ale až když se vzdáme vidiny jednoduchého receptu na rozklíčování duševních obsahů. To nadále zůstane součástí mravenčí práce psychologů.
Spolu s tím, jak akademická oblast procitá z dřívějších iluzí a připravuje se na nové výzvy, do veřejného prostoru prosakují s narůstající kadencí zavádějící interpretace neurovědeckých poznatků a z nich odvozené dobře míněné rady do života. „Jak se pozná pravá láska? Neprozradí ji srdce, ale mozek.“– „Vědci dokázali, že moc poškozuje mozek.“– „Tradiční škola je vězením pro dětský mozek.“
Tyto a podobně senzační titulky lze potkat v našich i zahraničních médiích. Věci mozkové, jak se zdá, dokážou upoutat představivost veřejnosti, a proto se jich v uplynulých letech rojilo stále víc. Proč nás nadále fascinuje libovolná spojitost mezi duševními jevy a mozkem, jakkoli banální je její interpretace?
Lidský mozek je zřejmě nejsložitější věcí na Zemi a možná i ve vesmíru. Trvalo dlouho, než jsme aspoň trochu pochopili, jak funguje jeden neuron, základ nervové soustavy, a neuronů je v mozku 86 miliard.
Dvě kategorie
Podle kanadsko-amerického vývojového psychologa Paula Blooma proto, že se rodíme jako intuitivní dualisté, kteří přirozeně rozdělují svět do dvou kategorií: na hmotné věci a nehmotné duše. Když se zamyslíme sami nad sebou, necítíme se jako stroje z masa a kostí. To je neintuitivní a nepřirozené. Místo toho se cítíme jako obyvatelé svých těl, jako jejich uživatelé.
Proto dokážeme pochopit příběhy, v nichž se jedna duše dostane do jiného těla nebo ho vůbec nemá. Princ je zaklet do těla žabáka. Řehoř Samsa ráno zjistí, že se proměnil v odporný hmyz. Hliněný golem procitne po vložení šému. Malé děti tomu rozumí bez větších problémů a je zajímavé, jak chápou pro vědce špatně definovatelný vztah „já a můj mozek“.
Bloom poukazuje na to, že když se předškoláci dozvědí, že se jejich mozek podílí na myšlení, nestanou se z nich v tu ránu materialisté. Mozek je pro děti něco jako kognitivní protéza. Dle nich mozek dělá věci jako vidění a slyšení, počítání nebo čtení a pomáhá jim rozhodovat se a konat, ale mozek není to, co se rozhoduje, či to, co něco rádo dělá – to dělá jejich „já“. Dle Blooma si s sebou tento intuitivní dualismus, který lze pozorovat už u batolat, neseme až do dospělosti.
To, zda určitou věc zařadíme do hmotné, či nehmotné kategorie, také změní způsob, jímž na ni budeme nazírat. Intuice nám říká, že věci v hmotném světě nemají možnost volby a reagují automaticky. Jsou to pasivní elementy zmítající se bez pomoci ve vlnách fyzikálních zákonitostí. Za to, co dělají, nenesou odpovědnost. Bloom tvrdí, že to je důvod, proč nás vždy překvapí, když se dozvíme, že atributy jako vkus, hluboké city, charakterové vlastnosti či politická orientace mají co činit s mozkem.
Uvažte titulek z novin „Mozek vyžaduje slast. Proto volíme populisty“. Pokud lidé volí populisty z podstaty svého mozku, znamená to, že si nemohou pomoct a že se pro to nerozhodli? To je riskantní interpretace. Věříme-li totiž základnímu předpokladu neurovědy, pak budou dříve či později s mozkovou aktivitou nějak asociovány veškeré myšlenkové pochody a budeme muset dospět k závěru, že nejsme nic jiného než nesvobodné chodící automaty.
Svobodná vůli a roboti
Zatímco někteří neurovědci jsou ochotní přistoupit k výkladu, že svoboda vůle je iluzorní, není vůbec jasné, jak užitečné je takové přesvědčení v normálním životě a co z něho vyplývá pro společnost. Částečné uvědomění si biologické podstaty naší psychiky je důležité například v oblastech spojených s duševním zdravím, protože může pomoci při destigmatizaci duševních nemocí. Co však z toho vyplývá třeba pro systém trestního práva? A co pro ranní vstávání?
Než se důkladně zamyslíme nad otázkami tohoto typu, nemá smysl zohledňovat neurovědecké poznatky v diskusích o osobním životě a společenských jevech. Neurověda a psychologie jsou kvalitativně odlišné obory fungující na rozdílných úrovních analýzy, a tak by měly být alespoň prozatím i interpretovány.
Na úrovni psychologie je vhodné na člověka nahlížet jako na uvědomělou bytost se schopností se relativně svobodně rozhodovat o svých činech. Na úrovni neurovědy jsme jako roboti. Je to podobné, jako když nám ve fyzice řekli, že na fundamentální úrovni je svět zcela prázdný prostor protkaný malinkými elementárními částicemi a energetickými poli. Možná nás to napoprvé také překvapilo, ale pak jsme vyšli z učebny a žili dál s vědomím, že hlavou zeď neprorazíš.
Ne všechny vědecké poznatky lze v životě prakticky uplatnit. A pokud vám to nedá a chtěli byste se zeptat, zda věřit na svobodu vůle, odpověděl bych slovy klasika: Nemáte na výběr.
Autor několik let působil jako badatel v oblasti kognitivní neurovědy na University College London, nyní žije v Praze