Zrcalni neuroni

Ako novorođenom djetetu ‘isplazite’ jezik, vratit će vam istom gestom. Za to su zaslužni zrcalni neuroni, i upravo ti neuroni evolucijski su bili vrlo bitni za naše najsofisticiranije sposobnosti, kao što su jezične sposobnosti, empatija i bol.

Kod ljudi su zrcalni neuroni smješteni u premotornom i donjem parijetalnom korteksu i ‘okidaju’ kada čovjek izvodi neki pokret, ali i kada promatra kada druga osoba izvodi pokret, dakle, zaslužni su za učenje novih pokreta imitacijom. U početku su proučavani isključivo zbog svoje uloge u pokretima, otkriće tog dodatnog mehanizma prije petnestak godina – odgovora na nešto što promatramo – sugerira da sve što promatramo u principu ponavljamo u mislima. A to bi moglo objasniti kako učimo hodati, pričati, smješiti se, plesati, ali i na višoj razini daje ideju i o mogućem načinu kojim shvaćamo druge ljude, kulturu, te objasniti psihosocijalne disfunkcije kao što je nedostatak empatije ili autizam. Zato se otkriće zrcalnih neurona smatra jednim od najvećih otkrića u neuroznanosti posljednjih desetljeća.

Kao i mnoga druga velika otkrića, i ovo je nastalo slučajno, kada su znanstvenici sa Sveučilišta u Parmi stavili elektrode u pojedinačne neurone premotornog korteksa majmuna kako bi proučavali neuralnu aktivnost dok majmun poseže za nekim objektom. Ključni trenutak dogodio se kada je jedan od znanstvenika ušao u prostoriju u kojoj se nalazio makaki majmun i posegnuo za grožđicom, a na monitoru su zamijetili da su se neuroni majmuna aktivirali baš kako su se aktivirali prije, kada je majmun sam posegnuo za grožđicom. Nakon ponavljanja eksperimenta nekoliko puta, znanstvenici su shvatili da su otkrili nešto novo, i u seriji radova koji su uslijedili imenovali su ‘zrcalne neurone’.

Istraživanja od tada su proširila naše znanje o zrcalnim neuronima, pa smo saznali da ti neuroni ne okidaju samo kada majmuni promatraju pokrete, nego i kada čuju zvukove koje su prije iskusili – primjerice, otkidanje komada papira. Kod ljudi su uz pomoć MRI-a pronađene grupe s većim brojem tih neurona i na više mjesta nego kod majmuna, u dijelovima korteksa (premotorni, donji parijetalni, posteriorni parijetalni, gornji temporalni sulkus, insula) povezanima s pokretima, percepcijom, ali i s našim razumijevanjem osjećaja drugih, njihovih namjera i uporabom jezika.

Za razliku od majmuna, ljudi također upotrebljavaju zrcalne neurone izravno za imitaciju zbivanja i interpretaciju njihova značenja. Osim što uz pomoć njih učimo sve, od prvog osmijeha do primjerice sviranja glasovira, upotrebljavamo ih i za davanje značenja i vrijednosti tim zbivanjima, omogućuju nam da na premotornom neuralnom nivou osjetimo užitak gledajući primjerice Tori Amos kako svira glasovir.

Ove funkcije postale su očite u prvim istraživanjima zrcalnih neurona u devedesetim godinama. 1998. godine Rizzolatti i Arbib otkrili su da je jedna od regija posebno bogatih zrcalnim neuronima popularno Broca područje, za koje je Broca oko 1850. godine otkrio da je ključno za jezične funkcije. Stoga se ti neuroni u zadnje vrijeme uklapaju u postojeću jezičnu teoriju, koja govori da postupci imaju sličnu sintaksu s onom govornog ili pisanog jezika. Za zrcalne neurone, posezanje za lopticom je isto ako je postupak napravljen ili samo izražen govorom i gestikulacijom. Stoga, jezik nastaje iz razumijevanja koje stvaraju naši zrcalni neuroni. Ova ideja prihvaćenja je 2005. kada je međunarodni tim znanstvenika spoznao da isti neuroni ‘okidaju’ kada ljudi slušaju rečenice koje opisuju neke postupke kao i kada sami izvode te postupke ili ih promatraju. Dakle, te stanice su ‘odgovarale’ na apstraktne prikaze procesa.

Drugi veliki aspekt zrcalnih neurona odnosi se na naše shvaćanje namjera i emocija drugih ljudi. Izdvajaju se dvije studije. Prva je Iacobonijeva iz 2005., koja pokazuje da naši zrcalni neuroni rade u setovima. Posjedujemo osnovni set zrcalnih neurona koji odgovaraju na postupke u svom najjednostavnijem obliku – pružanje ruke, primjerice – to je popraćeno drugim skupinama neurona koje selektivno ‘okidaju’ u skladu s predviđenom svrhom postupka. Iacoboni je dao dobrovoljcima da gledaju snimke ljudi koji posežu za različitim predmetima u određeno vrijeme, kao što su tanjur ili žlica u vrijeme ručka, ali u različitim kontekstima. U svakom primjeru, osnovne skupine neurona za ‘posezanje’ su reagirale. Ali su reagirali i različiti dodatni zrcalni neuroni, ovisno o tome koji se ishod pokreta sugerira detaljima u filmu. Ako je gledatelj vidio uredno postavljen stol i ruku koja poseže za žlicom, jedan je array neurona ‘okinuo’, no ako je vidio neuredan stol i ruku koja poseže za žlicom kako bi je sklonio, drugi je array neurona okinuo. Stoga, čini se da zrcalni neuroni igraju ključnu ulogu u percepciji namjera – prvi korak u razumijevanju drugih ljudi, a također i prvi korak za stvaranje socijalnih veza i osjećaj empatije.

Brojni su drugi pokusi u međuvremenu pokazali da nam zrcalni neuroni pomažu ‘podijeliti’ iskustva drugih ljudi reflektiranih njihovim ekspresioniranjem, dajući biološku osnovu empatiji te objašnjavajući dobro poznate pojave zaraznosti zijevanja, smijeha, dobrih i loših raspoloženja. Jedan od najuvjerljivijih tekstova pojavio se 2003. pod naslovom ”Both of Us Disgusted in My Insula: The Common Neural Basis of Seeing and Feeling Disgust”, koji je napisao Wicker. Upotrebljavajući fMRI pronašli su da osjećaj gađenja i repulzije na nečijem licu uzrokuje set zrcalnih neurona u insuli, poznatoj po stvaranju konvergentnih informacija.

S obzirom na to da su zrcalni neuroni toliko bitni za razumijevanje, ima smisla činjenica da bi mogli stvarati određene probleme. Čini se da deficiti mogu pomoći razumijevanju mnogih poteškoća, među kojima je i autizam. Moguće zakazivanje zrcalnih neurona u autizmu je posebno zanimljivo. Uzrok i priroda tog čudnog stanja obuzimali su istraživače desetljećima, bez nekih velikih rezultata, daleko čak i od ideje kako liječiti to stanje i zašto se ono pojavljuje. No nedavna istraživanja sugeriraju da neaktivni sustav zrcalnih neurona može pomoći objašnjavanju specifičnih pojava kod autističnih osoba, kao što su veliki problemi s jezikom, učenjem i empatijom. Otkrića ukazuju na deficitne i osnovne i kompleksne aktivnosti zrcalnih neurona. Na Harvardu su otkrili da zrcalni neuroni koji okidaju u neautističnih ljudi kada gledaju nekoga drugog kako radi beznačajne pokrete prstima okidaju puno manje kod autistične djece. Ovaj nedostatak odgovora može odražavati zakazivanje osnovne funkcije zrcalnih neurona, a to je ona da prepoznaju djelovanje drugih ljudi. U drugoj studiji, istraživači su pokazivali fotografije ljudi s određenim izrazima lica autističnim i neautističnim adolescentima. Obje grupe ljudi mogle su oponašati izraze lica i reći koje emocije proživljavaju. No dok je kod neautističnih tinejdžera postojala velika aktivnost zrcalnih neurona u skladu s prikazanim emocijama, kod autističnih tinejdežera nije bilo takve aktivnosti. Kognitivno su razumjeli izraze lica, ali nisu osjećali empatiju. Kako ta otkrića mogu pomoći u pronalasku neuralnih korijena autizma, još nije poznato.

Neki znanstvenici vjeruju da su zrcalni neuroni bili ključni za stvaranje finih socijalnih vještina i mreža te infrastrukture znanja koju nazivamo kulturom. Arheološki dokazi ukazuju na to da se ovaj veliki korak naprijed, početak ljudske kulture, dogodio prije otprilike 50,000 godina. No ljudski mozak se nije povećao tada, imao je približno istu veličinu i prije 200,000 godina, no pretpostavlja se da je promjena bila genetička prilagodba koja je dala zrcalnim neuronima kapacitet koji sada imaju, poboljšavajući mogućnosti ubrzonog razumijevanja, komunikacije i učenja. Prvi put, informacije su se mogle širiti, na temelju koji je omogućavao intelektualnu i socijalnu dinamiku kulture.

Zrcalni neuroni ne moraju uvijek imati dobar utjecaj na nas, naravno. To se može vidjeti na primjeru nasilnih video igara. Opet istraživanja Iacobonija sugeriraju da je jačina zrcalnih neurona takva da se imitativnom nasilju, poglavito pojačanom, puno teže oduprijeti nego što mislimo, upravo zato što to ne mora uvijek biti svjesno posredovani proces.

S obzirom na brzinu i količinu istraživanja zrcalnih neurona, sigurno su postali jedan od najbogatijih područja neuroznanosti, što i nije čudno, jer mogu objasniti mnoge intrigirajuće stvari.