Neuronauka mašte - Andrej Višedskij (Andrey Vyshedskiy)

Zamislite na sekund patku koja drži čas fracuskog. Ping-pong partiju u orbiti oko crne rupe. Delfina koji balansira ananas. Verovatno nikada niste zapravo videli nijednu od ovih stvari. No, mogli ste odmah da ih zamislite. Kako naš mozak stvara sliku nečega što nikada nismo videli ranije? Andrej Višedskij se bavi neuronaukom mašte.

Lekciju pripremio: Andrej Višedskij, animacija: Tomas Pikardo-Espajat

Zamislite, na sekund,
patku koja drži čas francuskog,

ping-pong partiju u orbiti oko crne rupe,

delfina kako balansira ananas.

Verovatno nikada niste zapravo videli
nijednu od ovih stvari,

ali ste mogli odmah da ih zamislite.

Kako naš mozak može da proizvede
sliku nečega što nikada nismo videli?

To možda ne izgleda teško,

ali samo zato što smo navikli
da to radimo.

Ispostavlja se da je ovo u stvari
kompleksan problem

koji zahteva sofisticiranu koordinaciju
unutar našeg mozga.

Jer da bismo stvorili
te nove, čudne slike,

mozak uzima poznate delove
koje spaja na nove načine,

kao kolaž sastavljen od fragmenata slika.

Mozak mora da žonglira
gomilom od hiljadu električnih signala,

postavljajući ih na njihovu destinaciju
u tačno određeno vreme.

Kada pogledate neki predmet,

aktiviraju se hiljade neurona
u vašem posteriornom korteksu.

Ovi neuroni kodiraju
razne karakteristike predmeta:

šiljato, voće, braon, zeleno i žuto.

Sinhronizovano aktiviranje
pojačava veze između tog skupa neurona,

povezujući ih u nešto
što nazivamo neuronski ansambl,

u ovom slučaju, ansambl za ananas.

U neuronaukama,
ovo se naziva Hebov princip -

neuroni koji se zajedno aktiviraju,
zajedno se umrežavaju.

Ako kasnije pokušate da zamislite ananas,

ceo ansambl će se aktivirati,
stvarajući celokupnu mentalnu sliku.

Delfini su kodirani
drugačijim neuronskim ansamblom.

Zapravo, svaki predmet koji ste videli

kodiran je neuronskim ansamblom
koji se vezuje za njega,

neuronima koji su zajedno umreženi
tim sinhronizovanim aktiviranjem.

Ali ovaj princip ne objašnjava
beskonačan broj predmeta

koje možemo da prizovemo maštajući,
a da ih prethodno nismo videli.

Neuronski ansambl za delfina
koji balansira ananas ne postoji.

Pa, kako ga možete onda ipak zamisliti?

Jedna hipoteza,
zvana teorija mentalne sinteze,

kaže da je vreme ključno.

Ako se neuronski ansambli
za delfina i ananas

aktiviraju u isto vreme,

možemo da opazimo dva različita predmeta

kao jednu sliku.

Ali nešto u našem mozgu
mora da koordiniše to aktiviranje.

Jedan verodostojan kandidat
je prefrontalni korteks,

koji je uključen u sve
kompleksne kognitivne funkcije.

Neuroni prefrontalnog korteksa
su povezani sa posteriornim korteksom

tankim i dugim ćelijskim produžetkom
koji se naziva neuronsko vlakno.

Teorija mentalne sinteze predlaže
da kao što lutkar vuče konce,

neuroni prefrontalnog korteksa
šalju električne signale

niz ova neuronska vlakna

do višeslojnih ansamblova
u posteriornom korteksu.

Ovo ih aktivira usklađeno.

Ako se neuronski ansambli
aktiviraju u isto vreme,

dobijamo složenu sliku
kao da smo je zapravo i videli.

Ova svesna svrsishodna sinhronizacija

neuronskih ansambala
u prefrontalnom korteksu

naziva se mentalna sinteza.

Kako bi mentalna sinteza funkcionisala,

signali bi morali da stižu
na oba neuronska ansambla u isto vreme.

Problem je u tome što su neki neuroni

mnogo udaljeniji
od prefrontalnog korteksa nego drugi.

Ako signali putuju
niz oba vlakna istom brzinom,

ne stižu u isto vreme.

Ne možemo promeniti dužinu veze.

No, posebno jer se razvija
u detinjstvu, naš mozak,

ima način da promeni brzinu prenosa.

Neuronska vlakna su obmotana
masnom supstancom koja se naziva mijelin.

Mijelin je izolator

i ubrzava električne signale
koji jure niz nervno vlakno.

Neka neuronska vlakna imaju
čak 100 slojeva mijelina.

Drugi imaju samo nekoliko.

Vlakna sa debljim slojevima mijelina

mogu da sprovode signale
stotinu ili još više puta brže

od onih sa tanjim slojevima.

Neki naučnici sada veruju
da ta razlika u mijelinizaciji

može biti ključna u ujednačavanju
vremena provođenja u mozgu,

a posledično i za našu sposobnost
mentalne sinteze.

Veliki deo mijelinizacije
se događa u detinjstvu,

tako da od ranog uzrasta,

naša živopisna mašta može
da ima dosta veze sa razvijanjem mozga

čije pažljivo mijelinizovane veze

mogu da stvore kreativne simfonije
tokom naših života.