Paradox zdvojeného mozku

Během uplynulého měsíce jsem se dostal k výborné knize kanadské neurofilosofky Patricie Churchlandové s názvem Mozek a vědomí aneb role mozku při utváření lidské identita. Toto dílo se, podobně jako mnoho podobných, v jedné z kapitol dotklo problému izolovaných mozkových hemisfér, což ve mně po dlouhé době znovu probudilo obsesi jistým myšlenkovým experimentem, který by dokázal rozklíčovat samotnou povahu lidského jáství.

Než přikročím k popisu samotného experimentu, bude nejprve nutné vysvětlit problém izolovaných hemisfér, jinak též split-brain syndromu. Oč tedy jde? Jednoduše řečeno se jedná o stav, kdy z nějakého důvodu (zranění nebo operace mírnící epileptické záchvaty) dojde v mozku k přerušení takzvaného corpus callosum neboli vazníku mozkového, což je orgán, který mezi hemisférami umožňuje přenos vzruchů na úrovni neokortexu (mozkové kůry).  Vzájemná komunikace obou hemisfér se tímto zásahem velmi omezí, což může mít za následek velice zvláštní věci.

Jak je dnes již obecně známo, naše hemisféry si nejsou funkčně ekvivalentní, jejich funkce se dosti liší a lze mezi nimi nalézt i mnoho anatomických odlišností. Levá hemisféra je například předurčena k formování mluveného slova, pravá je ve srovnání s ní poněkud “málomluvná,” zato ovšem značně talentovaná v oblasti vizuální představivosti. Pokud člověku, jehož vazník mozkový byl přerušen, zakryjeme oči páskou, do pravé ruky mu vložíme nějaký předmět a následně požádáme, aby nám tento předmět popsal, neuspěje. Nervové signály z levé ruky budou totiž putovat do izolované “mlčenlivé” pravé hemisféry (senzomotorické nervové dráhy se v oblasti prodloužené míchy kříží, takže levá hemisféra řídí pravou polovinu těla a naopak), která si bez přispění “rétorické” levé hemisféry neporadí s převodem relativně banálních myšlenek do podoby mluveného slova. Testovaný člověk dokáže ke svému vlastnímu překvapení předmět popsat teprve až po umožnění se na předmět podívat. Jestliže před sejmutím pásky z očí předmět umístíme mezi několik dalších předmětů a pásku sejmeme až poté, osoba s přerušeným vazníkem tento předmět identifikuje, označí a pojmenuje až tehdy, co si ho znovu ohmatá – ovšem opět stejnou rukou jako předtím, tedy levou. Ohmatání předmětu pravou rukou k ničemu nepovede.

Podobně osobu s izolovanými hemisférami zmate třeba to, když jí zorné pole rozdělíme nějakou přepážkou tak, aby každé oko mohlo hledět na něco jiného. Pokud následně očím ukážeme dva rozdílné obrázky, testovaná osoba nebude schopná říct, jestli se dívá na jeden obrázek nebo na dva odlišné.

Problematikou rozděleného mozku se široce zabýval neurochirurg Roger Wolcott Sperry, který v roce 1981 získal Nobelovu cenu právě za objev rozdílného fungování mozkových hemisfér člověka. Sperry během svých experimentů zjistil, že čím důsledněji se od sebe hemisféry oddělí, tím větší funkční nesoulad to vyvolá. Pokud budou kromě corpus calossum přerušeny i spoje na úrovni hypokampu, začne si každá z hemisfér dokonce vytvářet své vlastní řetězce vzpomínek, které budou pro sesterskou hemisféru zcela nedostupné.  Zároveň se dostaví velmi podivné zdvojení sebeuvědomování, každá z oddělených hemisfér bude mít vlastní oddělené dojmy a pocity.

Za zmínku stojí určitě i to, že pacienti s rozděleným mozkem si často stěžují na ztrátu schopnosti snít. Má se za to, že o schopnost snít přijde pouze levá hemisféra (velmi netalentovaná v případě vizuální představivosti), zatímco pravá v tomto ohledu zůstane nedotčená, jenže, jak už bylo řečeno, je “nemluvná” a nedokáže se o své zkušenosti se sněním podělit.

Ve vzácných případech, které Sperry popsal, vede syndrom oddělených hemisfér až ke stavu, v níž si mohou hemisféry jistým způsobem vzájemně konkurovat a vytvářet konfliktní situace. Během ranního oblékání začne například levá ruka zápasit s pravou, jedna paže z druhé vytrhne to, co zrovna uchopila – každá z hemisfér má zcela odlišný módní vkus a ten si hodlá obhájit. Pro zdravého člověka je něco takového bezpochyby naprosto nepředstavitelné.

Britský fyzik a neurovědec profesor Donald M. MacKay, který se zabýval teorií organizace mozku, zašel při zkoumání pacientů s rozděleným mozkem ještě dále, když se mu během svých experimentů podařilo hemisféry jednoho jediného člověka přinutit k vzájemnému, byť dosti primitivnímu, “dialogu” (M MacKay, D & MacKay, Valerie. (1982). Explicit Dialogue Between Left and Right Half Systems of Split Brains. Nature. 295. 690-1. 10.1038/295690a0.)

Nicméně právě MacKay dospěl k závěru, že rozdělený lidský mozek sice může na jednu stranu za jistých okolností vykazovat určité známky přítomnosti dvou vědomí v rámci jednoho organismu, jenže na stranu druhou tento “rozštěp” vědomí se projevuje jen na exekutivní úrovni, tedy na úrovni, na níž dochází ke koordinaci myšlení a prováděných činností. V mozku mnohem hlouběji uložená centra dohledového systému pozornosti (Supervisory attentional system) zůstávají neporušena a hemisféry jsou jimi de facto nadále propojeny. Osoba s rozděleným mozkem díky těmto propojení může stále fungovat jako celistvá bytost mající jedno jediné jáství a jediný motivační systém. Její hemisféry spolu kooperují coby hluchoslepí manželé obývající společnou domácnost – není to zdaleka ideální, ale “nějak to prostě jde.” 

Rozpůlit mozek úplně a získat dvě samostatně fungující jáství samozřejmě není možné. Znamenalo by to totiž přetětí zmíněných hluboko uložených center a zejména mozkového kmene, který zodpovídají za vegetativní funkce organismu. Invazivní zásah do kmene obvykle znamená okamžitou smrt. I v případě, že by něco takového bylo možné přežít, je extrémně nepravděpodobné, že by se jáství jediného člověka vlivem podobného drastického zákroku jednoduše rozštěpilo do dvou samostatných “větví” prožívání sebe sama.

Tak a teď už se můžeme vrátit zpět na začátek ke zmíněnému myšlenkovému experimentu a vstoupit na půdu světa “Co kdyby.” Představte si, že máme k dispozici zázračné, i když poněkud děsivé, zařízení – zvláštní “gilotinu”, jež dokáže během nepatrného zlomku vteřiny podélně rozpůlit živého lidského jedince (čepel projde brázdou fissura longitudinalis cerebri mezi hemisférami), obě získané části těla od sebe oddálit a ke každé okamžitě “domaterializovat” její příslušnou ztracenou polovinu. Vše se odehraje tak rychle, že náš půlený člověk nepostřehne, že se s ním něco stalo. Oba dva takto vytvoření noví lidští jedinci jsou z hlediska povahy, zkušeností a vzpomínek navzájem zcela rovnocenní a zaměnitelní, situace tak z hlediska pozorovatele připomíná kopírování člověka prostřednictvím hypotetického teleportačního zařízení, kdy na vstupu stojí lidský jedinec a na výstupu jeho přesná kopie přesvědčená o tom, že je originálem. 

Ovšem rozpůlení člověka pomocí naší zázračné gilotiny přinese výsledek dosti odlišný. Každý ze vzniklých jedinců bude totiž disponovat jednou polovinou původního mozku, který po celou dobu procedury zůstal fyziologicky aktivní a navíc v bdělém stavu. Gilotina v podstatě uskuteční absolutní brain-split, kdy dojde k přetětí i těch částí mozku, jejichž poškození za normálních okolností způsobí smrt. Okamžitou syntézou ztracené druhé poloviny těla se však smrti předejde.

Zákrok a jeho následky jsou zvláštní zejména z hlediska kontinuity prožívání jáství půleného člověka. Je zřejmé, že chirurgickým přetětím vazníku mozkového a dalších spojení mezi hemisférami může dojít k částečnému rozpolcení lidské individuality. Co se ale s lidským jástvím stane v případě dokonaného rozdělení mozku, které bude následně kompenzováno doplněním ztraceného nervové tkáně? Může být jáství tímto rozštěpeno do dvou izolovaných a přesto nějakým způsobem souvisejících “proudů”? Respektive, mohlo by se původní já nějak rozpoltit a usídlit ve dvou různých mozcích?  To se zdá být samozřejmě nemožné, protože mezi nově vytvořenými nejvyššími orgány nezůstanou zachována žádná spojení. Výměna informací mezi nimi nebude nadále možná. Jenže pokud se budeme držet současného pojetí lidského mozku coby sofistikované kolekce neurálních sítí a lidského jáství jako emergentního produktu toho systému, pak spolu s popsaným zdvojením mozku musí logicky nastat i zdvojení jáství. Jenže být přítomen ve dvou různých tělech zároveň je přeci nesmysl.

Dostáváme se k  rozporu a naprosto neřešitelné paradoxní situaci. Jisté východisko by mohl poskytnout fakt, že naše jáství je (z hlediska neurálních sítí, které jej realizují) v rámci mozku vždy poněkud lateralizované, tedy “vybočené” spíš do pravé nebo levé hemisféry v závislosti na tom, která z hemisfér je naše dominantní. V takovém případě by po rozpůlení těla a dosyntetizování ztracených částí jednoduše plynule “přešlo” jenom do jednoho z nových těl, kdežto druhé by vzniklo dodatečně coby pouhá, byť plnohodnotná, kopie. Podle neurovědce Jeffa Andersona však něco jako dominantní hemisféra neexistuje, čili tato cesta k vyřešení rozporu se zdá být slepou uličkou. (Nielsen JA, Zielinski BA, Ferguson MA, Lainhart JE, Anderson JS (2013) An Evaluation of the Left-Brain vs. Right-Brain Hypothesis with Resting State Functional Connectivity Magnetic Resonance Imaging. PLoS ONE 8(8): e71275. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0071275)

Řešení paradoxu možná spočívá v samotném konceptu “gilotiny.” Popsané zařízení totiž může fungovat pouze v rámci myšlenkového experimentu, ovšem reálně ho zkonstruovat nikdy nebude možné. Podobně jako třeba není možné postavit proslulý mlýn z Escherova obrazu s názvem Vodopád – mlýn sice v rámci nákresu vytváří dojem funkčního zařízení, ale převést ho do trojrozměrného světa nelze. Povaha vesmíru a jeho fyzikální vlastnosti vyloučí, aby něco takového mohlo vzniknout. V případě gilotiny je kritickým místem dostatečně rychlá syntéza ztracené poloviny těla na úrovni jednotlivých atomů. Právě u ní se nabízí celá široká škála problémů, které mohou nastat. Například organická hmota může být během procesu zároveň denaturována, coby vedlejší produkt se uvolňuje velké množství radiace a tak podobně. Pokud popsaná gilotina nemůže být sestrojena, pokoušet se výše položené otázky jednoduše nemá smysl.

Náš myšlenkový experiment velmi pěkně ilustruje, jak nedokonalý pojem v současnosti máme o povaze lidském vědomí, jáství a identitě. Popsaný zákrok, který je v podstatě banální a docela snadno představitelný, vede k řetězci otázek, na které neposkytne odpověď ani erudovaný specialista. Zároveň platí, že pokud by se ho někdy podařilo uskutečnit, téměř jistě by napomohl vyřešit takzvaný psychofyzický problém, tedy největší záhadu moderní neurovědy – co je to vědomí a jaký je jeho skutečný vztah s mozkem.

Pokud někoho toto téma zajímá, rád bych mu doporučil zmíněnou knihu Patricie Churchlandové, Mozek a vědomí aneb role mozku při vytvářené lidské identity (Dybbuk, 2016) a dále Mozek a jeho člověk, mysl a její nemoc (Jiří Horáček, Cyril Höschl, Ladislav Kesner, Filip Španěl – Galén, 2016) a konečně Muž, který si pletl manželku s kloboukem (Oliver Sacks – Mladá fronta, 1993).

 

 

About Nezahrada

Jsem nezahradník. Nezahradničím. Je to poněkud mlhavě neurčitá činnost a nelze se o ní více rozepsat...
This entry was posted in Článek and tagged , , , , , , , , , , , , . Bookmark the permalink.