Články

Zrkadlové neuróny – ako sa dokáže mozog vcítiť do druhého človeka?

12. mája 2015
Zrkadlové neuróny

V 90. rokoch objavili vedci z talianskej Parmy niečo nečakané. Jedného dňa sa výskumník, ktorého úlohou bolo sledovať mozgovú aktivitu makakov, natiahol pre svoje jedlo. V tej chvíli si všimol, že sa makakom aktivovali neuróny v premotorickom kortexe, teda v rovnakej oblasti, akoby sa samy naťahovali pre jedlo. Ako sa to však mohlo stať, ak sa opice nehýbali a iba pozorovali výskumníka?

V prednej časti mozgu sú neuróny, ktoré nazývame pohybové. Tieto neuróny vyšlú signál vždy, keď človek urobí nejaký pohyb. Avšak asi 20% z týchto neurónov vyšle signál i vtedy, keď sa človek iba pozerá, ako tento pohyb robí niekto iný. Hovoríme im zrkadlové neuróny.

Zrkadlové neuróny slúžia na porozumenie výrazom tváre. Keď sa váš kolega v práci zamračí znechutením nad pokazeným jedlom, zatvárite sa podobne ako on. Keď niekoho uvidíte usmievať sa, vaše zrkadlové neuróny vo vás vyvolajú pocit, akoby ste sa usmievali sami. Zdá sa, že čím lepšia je vaša schopnosť interpretovať výrazy tváre, tým aktívnejší je váš systém zrkadlových neurónov. Niektorí vedci preto považujú zrkadlové neuróny za základ empatie.

Ďalšou funkciou zrkadlových neurónov je napodobňovanie. Ak chceme napodobniť zložitú činnosť, musí si náš mozog prisvojiť uhol pohľadu niekoho iného. Neurovedec Vilayanur Ramachandran dokonca považuje zrkadlové neuróny za dôležitý míľnik vo vývoji ľudstva. Pred 75 000 rokmi sa náhle začali objavovať a šíriť schopnosti ako používanie nástrojov, využitie ohňa alebo jazyk. Ramachandran tvrdí, že toto všetko začalo náhlym vznikom prepracovanej sústavy zrkadlových neurónov: ak niekto objavil niečo užitočné, napr. použitie nového nástroja, tento poznatok sa rýchlo rozšíril do celej populácie a nezanikol.

Okrem motorických neurónov existuje ešte druh zrkadlových neurónov pre dotyk. Keď sa niekto dotkne mojej ruky, neurón v somatosenzorickej kôre v zmyslovej oblasti môjho mozgu vyšle signál. Ten istý neurón ale vyšle signál aj vtedy, keď sledujem ako sa niekto dotkne môjho kamaráta. Vcítim sa teda do pozície toho, koho sa niekto dotýka. Prečo nás to ale nezmätie a sami ten dotyk necítime? V koži máme receptory dotyku a bolesti, ktoré posielajú podnety do mozgu a informujú nás: „vcíť sa do pocitov druhého človeka, ale teba sa nikto nedotýka, nenechaj sa zmiasť“. Inak tomu je v prípade, že ruku znecitlivíte napr. injekciou, takže z nej nemôžu prichádzať žiadne podnety. Keď sa vtedy budeme pozerať, ako sa niekto niekoho dotýka, doslova to pocítime na svojej ruke.

Nádejou výskumníkov v oblasti zrkadlových neurónov je nájsť spôsob, ako pomôcť ľuďom s ťažkosťami v sociálnych interakciách, bežných napríklad u autizmu a schizofrénie. Možným využitím poznatkov o zrkadlových neurónov je tiež pomoc v obnovení pohybových schopností u pacientov po mozgovej mŕtvici. Kritici výskumu zrkadlových neurónov namietajú, že väčšina výskumov prebiehala na makakoch, nie na ľuďoch a tak musíme byť s interpetáciou výsledkov veľmi opatrní. Navyše výskum je založený na zobrazovaní aktivity mozgu, čo je možné len veľmi obmedzene. V robení záverov teda musíme byť opatrní.

Aké závery si z výskumu zrkadlových neurónov môžeme odniesť do každodenného života? V prvom rade, sme veľmi náchylní na „nákazu“ emóciami – či sa usmejem alebo zamračím, ovplyvním ľudí okolo seba a naopak. V druhom rade, aby som sa rýchlo naučil novú činnosť, mal/a by som pozorovať druhých, ako túto činnosť vykonávajú. A nakoniec, i pozorovanie toho, ako sa niekto príjemne dotýka druhého (masáž) vo mne môže vyvolať príjemné pocity.

Zdroje:

  prečítané 3795×
Začať trénovať svoj mozog Späť na výpis
Mgr. Kristína Medalová
Absolventka jednooborové psychologie na FF UPOL v Olomouci. V současnosti pokračuje ve svých studiích na Université de Fribourg ve Švýcarsku, kde se specializuje na klinickou psychologii a psychologii zdraví. Zajímá se zejména o aplikaci výzkumu kognitivních a afektivních neurověd do každodenního života. O popularizaci psychologie se snaží také prostřednictvím vzdělávacích workshopů pro širokou veřejnost.

Podobné články

Využívame len 10% kapacity mozgu?

Žiadny vedecký objav modernej psychológie nedáva za pravdu rozšírenému mýtu, podľa ktorého "priemerný človek využíva iba 10% kapacity svojho mozgu." Ako je ale možné, že je tak rozšírený?

Za najpravdepodobnejšie korene tohto omylu je považovaný výrok jedného z prvých psychológov - Williama Jamesa, ktorý sa vo svojom diele Energia ľudí vyjadril, že ľudia za život rozvinú iba 10% ich skrytých mentálnych schopností. Odkazoval tým na vágne, bližšie nešpecifikovaný pojem mentálnej energie. Za ďalší možný zdroj omylu sa považujú pokusy slávneho neurovedca Wildera Penfielda, ktorý pri elektrickej stimulácii rôznych častí mozgu zistil, že stimulácia niektorých oblastí nevedie k žiadnym vonkajším prejavom. To boli ale neurovedy 30-tych rokov a dnes už vieme, že každá bunka v mozgu plní spolu s ostatnými určitú funkciu. Myslím, že ďalším možným zdrojom podpory pre mýtus sa stal objav gliových buniek, ktoré vedľa neurónov tvoria asi 85% objemu mozgu. Donedávna sa ich funkcia podceňovala a malo sa za to, že iba drží mozog pohromade (odtiaľ ich meno - glia = latinsky lepidlo) a sú zodpovedné za jeho zásobenie živinami a kyslíkom. Opak je ale pravdou a preto zase nemôžeme dať 10 percentuálnemu mýtu za pravdu.

Ak ste doteraz mýtus pokladali za pravdivý, nemusíte sa cítiť zle, ukazuje sa, že zhruba polovica učiteľov v Holandsku aj Anglicku mu tiež veria.

Akokoľvek mýtus vznikol a bol podporovaný, nič z toho, čo dnes o mozgu vieme, nám nedovoľuje uvažovať o jeho opodstatnenosti. Dokonca, aj keď oddychuje alebo spíme, sú niektoré časti mozgu takmer rovnako aktívne ako cez deň. Tiež u závažných poškodeniach mozgu (po mozgových príhodách alebo úrazoch), kedy odumiera alebo je poškodené menej než niekoľko percent buniek mozgu, je obmedzenie funkčnosti nervovej sústavy rozsiahle a výrazne ovplyvňuje život človeka. Keby sme 90% mozgu nepotrebovali, akékoľvek jeho poškodenie by sa obišlo bez tak závažných následkov.

Ako by mohol pod tlakom evolúcie prežiť organizmus, ktorému mozog funguje len na desať percent a spotrebuje nato pätinu energie celého organizmu?

Aby sme sa vrátili späť k Williamovi Jamesovi, domnievam sa, že jeho odkaz je trochu subtílnejší. Každý z nás by dokázal zabehnúť polmaratón, alebo si zapamätať hlavné mestá všetkých štátov krajiny. Ale potenciál ako taký nestačí a pre rozvinutie všetkých našich možností je potrebná vôľa a práca. A možno tých 10% je naším potenciálom - na energiu našich svalov, kapacity pľúc, kapacity pamäte - a naše snaženie predstavuje zvyšných 90% cesty k úspechu.

Umelá inteligencia – Môže sa počítač vyrovnať ľudskému mozgu?

Vznik kognitívnej psychológie v 60. rokoch bol do veľkej miery podnietený pokrokmi v rozvoji počítačov. „Počítačová metafora“ poukazovala na podobnosť fungovania poznávacích procesov u počítačov a ľudského mozgu. Dnes sa zdôrazňujú skôr ich odlišnosti: mozog a počítače fungujú na rozdielnych princípoch, rovnako ako nemožno porovnávať lietadlá s vtáčími krídlami. Vedci však neustále pracujú na vývoji umelej inteligencie, teda inteligentného správania produkovaného počítačmi či počítačovými softvérmi.

Umelá inteligencia - kde je hranica medzi robotom a človekom?

Pokiaľ by ľudský pozorovateľ nedokázal rozoznať, či komunikuje s človekom, alebo robotom, môžeme hovoriť o umelej inteligencii. Tak premýšľal v roku 1950 britský matematik Alan Turing. Aby svoju teóriu aplikoval v praxi, vyvinul Turing test: vyšetrovateľ si píše s dvomi osobami – jednou z nich je živý človek, druhou počítač – a pokúša sa určiť, kto je kto. Cieľom počítača je vystupovať ako človek. Pokiaľ by sa mu podarilo vyšetrovateľa zmiasť aspoň na tretinu času v priebehu 5-minútovej konverzácie, prešiel by Turingovým testom. V roku 2014 sa na webe BBC objavila správa, že program „Eugene Goostman“ (imaginárny 13-ročný ukrajinský chlapec) testom prešiel. Mnohí experti však experiment spochybňujú.

Prečo v niektorých oblastiach umelá inteligencia víťazí nad ľudskou?

Procesmi evolúcie sa v mozgu rozvinuli tie schopnosti, ktoré sú dôležité pre prežitie. Jednou z najvýznamnejších je pripravenosť pružne reagovať na okolné prostredie. Schopnosť počítačov vykonávať nespočetné repetitívne operácie, či zhromažďovať miliardy štatistických dát, je pre prežitie človeka oproti iným funkciám nepodstatná, a tak sa u neho nerozvinula.

V ktorých oblastiach sa umelá inteligencia snaží priblížiť človeku?

Získavanie a spracovávanie informácií

Človek získava prostredníctvom zmyslových vnemov obrovské množstvo nových informácií. Už ako deti sa naučíme rozoznávať, čo vidíme na obrázku, čo počujeme. Sme schopní „dekódovať“ text písaný rukou. V tejto oblasti urobili i počítače veľký pokrok: v roku 2012 ukázal tím Googlu počítaču milióny obrázkov. Počítač sa analyzovaním obrovského množstva dát naučil objekty rozoznávať a kategorizovať. Facebook v roku 2014 prišiel s algoritmom DeepFace, ktorý dokáže rozoznať ľudskú tvár v 97% prípadov. Novšie generácie iPhonov majú Siri – inteligentnú osobnú asistentku, ktorá vie rozpoznávať hlas, vyhľadať informácie, ktoré potrebujete a riešiť množstvo ďalších úloh. Pre počítače je však zatiaľ ťažké určiť, čo zo záplavy informácií, ktoré vyhľadá, je dôležité a aké závery z toho vyplývajú (napr. písanie reportáží, výskum).

Riešenie neštrukturovaných problémov

Počítač rieši problémy pomocou schopností, ktoré do neho „vložia“ ľudskí programátori. To je možné, pokiaľ sú problémy jasne vymedzené a existujú určité pravidlá či postupy, ako ich riešiť. Ťažšie je to v prípade, ak sa jedná o problém nepredvídateľný. Schopnosť človeka riešiť problémy je rozvinutá i vďaka schopnosti využívať kontext. Ľudský mozog má, na rozdiel od počítača, autobiografickú pamäť, ktorá obsahuje naše poznatky, vzťahy, spomienky a zážitky. Tie nám umožňujú „domyslieť si“ zmysel v nejednoznačných situáciach. Pokiaľ si napríklad prečítame vetu s mnohovýznamovým slovom, podľa kontextu si dokážeme odvodiť správny význam slova. U počítačov je táto schopnosť vo vývoji.

Nerutinná manuálna práca, pohyb v priestore

Vykonávanie komplexných úloh v 3-D priestore (upratovanie, varenie, riadenie auta, až po robenie manikúry) vyžaduje súhru viacerých mozgových centier. Tieto úlohy, ktoré sa človek naučí pomerne jednoducho, sú stále pre stroje veľkou výzvou. Napr. robot v preplnenom supermarkete sa nedokáže nakupujúcim vyhýbať dostatočne rýchlo. Zdá sa, že roboty ešte nejaký čas nebudú konkurovať ľudským futbalovým hráčom. Čo sa však týka riadenia, Google neustále robí pokroky vo vývoji samoriadiaceho auta.

„Ľudskosť“

Byť vrelý, empatický, rozosmiať druhých je niečo, čo ľudia stále robia lepšie ako roboty. Naša ľudskosť je daná tým, že máme emócie a potreby. Dnes už existujú stroje, ktoré dokážu emócie podľa postavenia svalov v tvári dekódovať a tiež ich vyjadrovať, je to však iba mechanizmus. Ďalšími aspektmi ľudskosti sú intuícia, kreativita, sedliacky rozum, starostlivosť o druhých, empatia. Otázkou je, či môžu byť roboty „ľudské“, kým nemajú vedomie, a tak i pocity a potreby.

Vedomie

Fenomén vedomia je stále nezodpovedanou otázkou nielen u robotov, ale i u človeka. Niektorí vedci si myslia, že základom pre vedomie je „mentálny život“. Aby robot mohol viesť mentálny život, musel by byť schopný pracovať so zmyslovými vnemami (napr. predstava psa) aj v ich neprítomnosti. Vedomie je asi najväčšou výzvou umelej inteligencie.

Americký filozof John Searle vysvetľuje, že počítače pracujú so symbolmi, ale nerozumejú ich významu. Pokiaľ by niekto chcel komunikovať s počítačom po čínsky, predloží mu čínske znaky, počítač ich vo svojom programe spracuje a odpovie opäť v čínskych znakoch. Táto osoba by si mohla myslieť, že počítač je mysliaca bytosť. V skutočnosti ale iba pracuje so znakmi spôsobom, ktorý ho niekto naučil. Vôbec netuší, čo je obsahom konverzácie. Kým teda počítač neporozumie operáciam, ktoré vykonáva, nemôže sa porovnávať s človekom.

Vývoju nových technológií v oblasti umelej inteligencie sa intenzívne venujú firmy ako Google, Facebook, Amazon či Baidu. Mnoho ľudí má strach, že umelá inteligenica dospeje až k tomu, že stroje budú samostatne myslieť a konať a ovládnu ľudstvo. Zatiaľ sa však javí ako opodstatnenejšia obava, že nás inteligentné stroje nahradia i na našich kvalifikovaných pracovných pozíciach. Záujemcom o hlbšie porozumenie problematike odporúčam prečítať si odkazy uvedené nižšie.

Zdroje:

http://www.economist.com/news/briefing/21650526-artificial-intelligence-scares-peopleexcessively-so-rise-machines http://www.ceskatelevize.cz/specialy/hydepark-civilizace/25.5.2013/ https://www.ted.com/talks/john_searle_our_shared_condition_consciousness

Einsteinov mozog

Albert Einstein zomrel r. 1955 v Princetone (New Jersey, USA) na výduť aorty. Bolo mu 76 rokov.

Niektorí tvrdia, že Einstein daroval v poslednej vôli svoj mozog na vedecké účely, iní hovoria, že povolenie na to dal Eisteinův syn s podmienkou, že závery skúmania budú publikované v odborných časopisoch.

Avšak, Eisnteinův mozog bol sedem a pol hodiny po jeho smrti vyňatý z tela. Pitvu na Princetonskej univerzite vykonával dr. Thomas Stoltz Harvey. Ten mozog vyňal, zvážil a odniesol ho do laboratória Pensylvánskej univerzity. Tam Einsteinov mozog odfotografoval z mnohých uhlov, rozkrájali na 240 malých kúskov, a ďalších 2000 tenkých plátkov, z ktorých niektoré si ponechal a ďalšie odovzdal vedúcim patológom. Až po 20 rokoch novinár Steven Levy odhalil malé tajomstvo patológov.

Čo sme sa dozvedeli z tohto geniálneho mozgu?

Vedecké výskumy zistili, že Eisteinova genialita nespočívala v neobvyklej veľkosti mozgu, ktorý vážil 1230g (priemerná váha ľudského mozgu je 1300 - 1400 g). Nebol teda veľký, zato bol ale mimoriadne komplikovaný a mal neobvyklú anatómiu.

Einstein mal nadpriemerný počet gliových buniek, ktoré sú zodpovedné za podporu a výživu neurónov. To mohlo byť spôsobené neobvykle vysokú mozgovú aktivitou, pretože mozog výživu jednoducho potreboval. Avšak tento rozdiel bol štatisticky významný v ľavom parietálnom laloku, ktorý je súčasťou asociačných oblastí mozgovej kôry, ktoré sú zodpovedné za inkorporácui a syntézu informácií z mnohých iných mozgových oblastí.

Jeho mozog mal tenšiu kôru, však s vyššiu hustotu neurónov.

Corpus callosum, ktoré zodpovedá za komunikáciu medzi oboma hemisférami, bolo o 20% širší a obsahovalo teda viac neurónových spojení, než u bežnej populácie. To mohlo viesť k lepšej komunikácii medzi oboma hemisférami.

Fotografie mozgu ukazujú zväčšenú Sylviovu ryhu (ktorá rozdeľuje parietálný lalok na dve časti), ale zároveň aj to, že jej časť chýbala. Teoreticky to mohlo spôsobiť rýchlejší prenos informácií medzi neurónmi tejto oblasti.

Spodná oblasť temenného laloku v oboch hemisférach bola oproti priemeru o 15% väčšia. Táto oblasť je dôležitá pre vizuálne a priestorové myslenie, matematické úvahy a trojdimenzionálne predstavy.

Celý Einsteinov život bol podobne ako jeho mozog neobvyklý. Pri vedeckom skúmaní jeho mozgu boli zistené isté anatomicko-štrukturálne zvláštnosti, ktoré mohli byť dôsledkom jeho geniality, však tiež dôsledkom niektorých udalostí jeho života (osobnostné charakteristiky, stretnutie s Milevou, štúdium matematiky s rozvinutejším intelektom, apod.) A pomalšie pracovné tempo.

Vedeckým skúmaním tiež prešli mozgy niektorých ďalších géniovi a slávnych osobností. Ale o tom zasa niekedy nabudúce.

Zdroje: Wiki

Wikipedia conVERTER: fyzici osobnosti.ca: Albert Einstein Wikipedia: Einsteinův mozek Einsteinův mozek pod lupou DeenaMedia WiseGeek: Jak se liší Einsteinův mozek od normálního

5 vecí, ktoré by ste mali vedieť o svojom mozgu

Ľudský mozog. Impozantný, zložitý a tajuplný orgán. Aj ten najväčší hlupák pod slnkom nosí vo svojej hlave malý zázrak, ktorý po dlhé stáročia fascinuje vedcov aj laických nadšencov po celom svete. Hoci o mozgu ani zďaleka nevieme všetko a neustále sa o ňom dozvedáme niečo nové, týchto päť vecí je istých - a mali by ste ich poznať.

1. Vo svojej hlave nosíme miliardy neurónov

Všeobecne sa má za to, že v mozgu človeka nájdeme odhadom 100 miliárd neurónov. Podľa posledných prieskumov je to o niečo menej - asi 86 miliárd neurónov. K tomu ale pripočítajte ďalších 85 miliárd ostatných buniek! Je to práve vysoký počet buniek, ktorý nás odlišuje od ostatných živočíšnych druhov na tejto planéte a ktorý z nás robí najvyspelejšie stvorenia, ktoré si Zem v celej svojej histórii pamätá.

2. Náš mozog je plastický

Nie, nie je vyrobený z plastu. Plasticitou mozgu rozumieme jeho schopnosť sa formovať a meniť na základe získaných skúseností. Zakaždým, keď sa dozviete nejakú novú informáciu, zažijete akúkoľvek emóciu alebo si napríklad vezmete drogu, zmeníte tým usporiadanie vo svojom mozgu. Vytvoríte, oslabíte alebo úplne pozmeníte spojenie medzi jednotlivými neurónmi, čo následne ovplyvní vaše budúce správanie. Jednoducho zmeníte svoj mozog.

3. Niektoré psychiatrické či neurologické poruchy sa dedia. Ale dá sa im predísť

Nikde nie je napísané, že zdedíte depresívne sklony svojej babičky alebo chorobnou podozrievavosť svojho otecka. Ale ak niekto z vašej rodiny trpí podobnou chorobou, existuje zvýšené riziko, že vás stretne taktiež. A to najmä v prípade, že sa veľa stresujete a celkovo žijete v nezdravom prostredí.

Máme pre vás ale dobrú správu - možno tomu predísť. Stačí o zvýšenom riziku danej choroby vopred vedieť - a urobiť všetko pre to, aby ste jej rozvinutiu zabránili.

4. V priebehu života si vytvárame nové neuróny

Aj mozog dospelého človeka dokáže vytvárať nové neuróny a tieto zaradiť do existujúcej neurónovej siete. "Nové neuróny" dokonca zastávajú funkciu kmeňových buniek a pomáhajú tak s liečbou rôznych neurodegeneratívnych ochorení. Sme vďaka nim sami sebe lekárom.

5. Frekvenciu vytvárania nových neurónov môžeme ovplyvniť

Naozaj. Pravidelným tréningom mozgu naštartujeme tzv. Neurogenéziu, teda proces vytvárania nových neurónov. Čím viac cvičíme a trénujeme, tým viac neurónov vytvárame. Naopak napr. Konzumácia alkoholu neurogenéziu spomaľuje.

Zrátané a podčiarknuté - náš mozog je úžasný a my navyše máme tú možnosť ho zlepšovať. Vyhýbajme sa alkoholu či stresovým situáciám, naopak pravidelne trénujte, učme sa, vzdelávajte sa. Výsledky na seba nenechajú čakať.