Niedoceniana plastyczność mózgu

Nauka czytania potrafi całkowicie przeprogramować komórki ludzkiego mózgu. Udowodnił do dr Marcin Szwed (na fot.) z Instytutu Psychologii UJ wspólnie z naukowcami z Francji.

Eksperymenty z wykorzystaniem obrazowania i przypadki kliniczne pokazały, że działanie mózgu opiera się na specjalizacji. Jedne części mózgu „włączają się”, gdy widzimy twarze, inne, gdy śledzimy wzrokiem turlającą się po trawie piłkę czy dostrzegamy nadjeżdżający autobus. Czy te specjalizacje są wrodzone?

– Żeby to zbadać, dobrze jest się skupić na specjalizacji, która wrodzona być nie może. Rozpoznawanie twarzy jest starą ewolucyjnie umiejętnością, posiadają ją również małpy i inne zwierzęta, natomiast czytanie zostało wynalezione zaledwie pięć i pół tysiąca lat temu. To zdecydowanie za krótki czas, żeby ewolucja mogła wytworzyć ośrodek czytania w mózgu – wyjaśnia dr Marcin Szwed.

Do tej pory nie było wiadomo, czy rejon mózgu odpowiedzialny za czytanie specjalizuje się w postrzeganiu liter, czy też zajmuje się rozpoznawaniem szeroko pojętych przedmiotów. Za tą drugą możliwością przemawiał fakt, że u osób niepiśmiennych obszar ten zajmuje się postrzeganiem przedmiotów. Naukowcy próbują dowiedzieć się, czy nauka czytania spowodowała całkowitą zmianę funkcji obszaru odpowiedzialnego za rozpoznawanie przedmiotów na funkcję rozpoznawania słów. Niestety, większość technik obrazowania mózgu jest zbyt mało dokładna, aby zbadać tak małą jego część.

W rozwiązaniu tego problemu pomogły przypadki kliniczne. W klinice neurologicznej w Grenoble we Francji przyjmuje się pacjentów z tak ciężkimi przypadkami padaczki, że konieczna jest u nich operacja. Chorym wszczepia się na tydzień do mózgu elektrody, które pozwalają na dokładne zlokalizowanie ognisk padaczkowych. Dwóm pacjentkom elektrody wszczepiono dokładnie w obszarze odpowiedzialnym za umiejętność czytania. Dr Jean–Philippe Lachaux, kierujący zespołem francuskich naukowców, zaprosił dr. Szweda do współpracy, jako eksperta od mechanizmów czytania.

Wyniki eksperymentu pokazały, że wbrew temu, co pierwotnie sądzono, reakcje obszaru czytania są „czyste”. Komórki nerwowe w tym rejonie „odpowiadały” tylko i wyłącznie wtedy, gdy pacjentki widziały słowa, natomiast nie reagowały na twarze, zwierzęta, znaki drogowe czy owoce, choć zadaniem badanych było naciskanie guzika, gdy wśród innych obrazków zobaczą owoc.

– Na początku nie wierzyłem tym wynikom. Takich odpowiedzi nie widziałem nigdy w życiu. Oznacza to, iż mocno wyspecjalizowane obszary w ludzkim mózgu mogą powstać również w rezultacie kulturowych procesów uczenia się, a plastyczność ludzkiego mózgu jest nadal niedoceniana – mówi dr Szwed.

Dr Marcin Szwed po 10 latach pracy w ośrodkach naukowych w Izraelu i Francji wrócił do Polski. Dzięki grantowi uzyskanemu w ramach programu HOMING PLUS Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, współfinansowanemu ze środków EFRR, realizuje projekt Czy postrzeganie bodźców zmysłowych jest na stałe przypisanie do konkretnych rejonów mózgu, takich jak kora wzrokowa i dotykowa? Badania fMRI u osób widzących, które czytają również brajlem, podważają klasyczny model funkcjonowania mózgu . Dr Szwed chce udowodnić, że obszar formy wzrokowej słowa przetwarza czytanie dotykiem również u osób widzących i pokazać, że poszczególne obszary mózgu nie są z góry przypisane do przetwarzania informacji wyłącznie z jednej konkretnej modalności sensorycznej (np. dotyku, słuchu, wzroku), lecz są bardziej plastyczne niż dotychczas sądzono.