Žijeme v Matrixu vlastní hlavy? Vědci našli „knoflík“, kterým lze změnit vaši identitu

Žijeme v Matrixu vlastní hlavy? Vědci našli „knoflík“, kterým lze změnit vaši identitu

Zdroj obrázku: Photo by David Matos on Unsplash

Žijeme ve lži. Podle toho, jak to bereme, jich vlastně žijeme mnoho.


Venku existuje svět, do kterého máme přístup pouze prostřednictvím našich smyslů, a i když to neradi slyšíme, naše smysly nejsou dokonalé. Generaci za generací nepřežívají jedinci, kteří mají největší schopnost přístupu k PRAVDĚ, ale ti, kteří se dokázali před nebezpečím chránit, ať už pravdami, nebo malými lžemi. Pokud dítě přesvědčíme, že v kuchyňské lince žijí příšery, budeme je držet dál od potenciálního zdroje popálenin, a s výhodou zpětného pohledu to náš mozek dělá, aby nás „ochránil“. Nyní se skupině vědců z Karolinského institutu a Univerzity v Aix-Marseille podařilo odhalit jeden z nejznepokojivějších triků neurovědy: naši identitu.

To, čemu říkáme „realita“, je v podstatě minimální shoda mezi tím, co je venku, a tím, co je náš nervový systém schopen registrovat, filtrovat a překomponovat. Nevidíme fotony, ale barvy; neslyšíme vibrace vzduchu, ale hlasy a hudbu; na kůži necítíme elektrické šoky, ale pohlazení, údery nebo lechtání. To všechno jsou interpretace. A přesto na tomto souboru interpretací stavíme něco ještě křehčího: pocit, že jsme „někdo“, kdo obývá určité tělo na určitém místě.

Neurověda se po desetiletí snaží pochopit, jak mozek toto ztělesněné „já“ vytváří. Víme, že existují lidé, kteří po mrtvici nebo úrazu přestanou rozpoznávat jednu stranu svého těla jako svou vlastní (prostorová zanedbanost) nebo kteří tvrdí, že jedna z jejich nohou „jim nepatří“ (syndrom cizí ruky neboli asomatognozie). A zároveň existují subjekty, které začleňují vnější předměty, od robotických protéz po pracovní nástroje, jako svou součást. To vše naznačuje, že hranice mezi „já“ a „ne-já“ je mnohem tvárnější, než bychom si chtěli připustit.

Související článek

Konec ochrnutí od narození? Vědci úspěšně otestovali biologickou opravu páteře
Konec ochrnutí od narození? Vědci úspěšně otestovali biologickou opravu páteře

The Lancet potvrzuje bezpečnost kmenových buněk u lidí při léčbě rozštěpu páteře a otevírá dveře k posouzení jejich skutečné účinnosti.

Zamyslete se na chvíli – kdo jste vy? Vaše oči jsou vaší součástí, stejně jako vaše ruce. A vaše vlasy? Přísně vzato jsou mrtvé, stejně jako vaše oblečení. A je vaše oblečení vaší součástí? Tyto otázky jsou poměrně banální, ale začínají naznačovat, že hranice není tak jasná, jak si myslíme. Hranice, která se stává nejasnou, když mluvíme o pacientech se syndromem fantomových končetin, kteří pociťují svou chybějící končetinu jako přítomnou a často bolestivou. Jiné subjekty nakonec vnímají protézy jako součást vlastního těla, a dokonce existuje „kouzelný trik“, aby se váš mozek naučil rozpoznat ruku figuríny jako vlastní. A přesto máme v praxi všichni zcela jasno v tom, kde je hranice mezi naším tělem a světem, protože instinkt nezajímají mereologické problémy, ale vymezení toho, co je třeba chránit.

Filosofové o tom po staletí přemýšlejí pomocí vznešených slov: „vlastnost těla“, „sebeuvědomění“, „problém mysli a těla“. Neurověda to naproti tomu řeší pomocí drátů, skenerů a experimentů, které vypadají jako něco z iluzionistického představení. A jeden z nejznámějších, ten, který se stal téměř laboratorní klasikou, je právě ten, který posloužil jako základ nové studie.

Kouzelnický trik

Před několika řádky jsme se po špičkách dotkli kouzelnického triku, který dokázal nově vymezit hranice naší identity a přiměl nás vtělit se do ruky figuríny. Trik, který byl klíčem k výzkumu právě publikovanému v časopise Nature Communications. Hra spočívá v tom, že si člověk sedne a požádá ho, aby položil předloktí na stůl dlaněmi dolů. Poté jejich levou ruku skryjeme krabičkou a vedle ní odkryjeme ruku figuríny ve stejné poloze, v jaké je skutečná ruka. Zatím jsme nikoho neoklamali, ale když začneme hladit pravou a falešnou ruku současně dvěma štětci, identita se začne rozmazávat.

Toto uspořádání, známé jako„iluze gumové ruky“, poprvé popsali koncem 90. let minulého století Matthew Botvinick a Jonathan Cohen. Zjistili, že po několika sekundách synchronizované hmatové stimulace začalo mít mnoho účastníků pocit, že gumová ruka je jejich. Nešlo o to, že by racionálně „věřili“, že jejich ruka byla prohozena, ale o to, že jejich nervový systém se choval, jako by plastová ruka byla spojena s jejich tělem: aktivovaly se oblasti mozku související s hmatem a polohou ruky a pokusné osoby začaly lokalizovat svou vlastní skutečnou ruku blíže k ruce falešné, než tomu bylo ve skutečnosti.

Subjekt, který vidí, jak přejíždíte štětcem po plastové ruce, si všímá téhož u své skutečné ruky, ale protože ji nevidí, začnou se dít zvláštní věci. To je ideální okamžik k tomu, abyste vytáhli kladivo a udeřili do falešné ruky. Pokud vše proběhlo, jak mělo, subjekt se zavrtí, možná dokonce stáhne ruku a vyjádří, že pocítil něco podobného bolesti a obavám, jako by figurína byla jeho součástí. Pud sebezáchovy (chceme-li se na to tak dívat), působil na cizí ruku proto, že náš mozek o ní získal informace, které obvykle dostává jen od vlastního těla.

Klíč k tomuto triku nespočívá ve štětci nebo kladivu, ale v něčem mnohem prozaičtějším: v čase. Aby iluze fungovala, musí být tahy, které subjekt vidí na gumové ruce, a tahy, které cítí na své skutečné ruce, přiměřeně synchronizované. Pokud je začneme příliš fázovat (nejdříve se dotkneme skutečné ruky, pak té falešné, nebo naopak), mozek přestane oba zdroje informací „slučovat“ a iluze se rozpadne. Je to podobné, jako když není synchronizovaný film a zvuk: zpočátku se s tím smíříte, ale přijde okamžik, kdy mozek začne protestovat.

Abychom však byli upřímní, tento trik nefunguje u všech stejně dobře a pochopení proč nám může pomoci pochopit, jaké zkratky mozek používá k určení limitů našeho těla. Někteří lidé se do gumové ruky „vžijí“ během několika vteřin a jiní, bez ohledu na to, jak moc na ně s kartáčky naléháte, ji tak docela necítí jako svou vlastní. Až dosud jsme věděli, že určitou roli hrají faktory jako pozornost, sugestibilita nebo dokonce osobnostní rysy, ale chyběl kousek: existuje něco v dynamice samotného mozku, co nás činí více či méně zranitelnými vůči těmto druhům iluzí?

Nejsme na vlnové délce

Aby tedy vědci ve studii Nature Communications zjistili, proč ne každý nakonec přijme ruku figuríny za svou, zkoumali mozkové vlny 106 subjektů, zatímco na nich prováděli výše uvedený kouzelnický trik. Tyto vlny jsou vlastně frekvencí, na které se aktivují buňky tvořící jejich mozek. Konkrétně neurony, které při stimulaci mohou jimi přenášet elektřinu. Pokud jsou aktivovány rychleji, bude mít „vlna“ vyšší frekvenci (vrcholy a údolí blíže u sebe) a naopak.

K zaznamenání těchto oscilací použili elektroencefalografii (EEG), což je technika, při níž se na skalp umístí malé elektrody a měří se změny napětí vyvolané kombinovanou aktivitou milionů neuronů. Výsledkem je stopa, která vypadá jako elektrokardiogram hyperaktivního srdce, ale která při klidné analýze odhaluje poměrně stabilní rytmické vzorce v různých frekvenčních pásmech: delta, theta, alfa, beta, gama… Každý z nich byl velmi obecně spojován s různými duševními stavy (hluboký spánek, relaxace, pozornost atd.), i když skutečnost je složitější.

Takto zjistili, že klíčem jsou vlny alfa (ty s frekvencí 8 až 13 hertzů) v temenním laloku (horní oblast mozku, kde se nacházejí hlavní struktury pro zpracování hmatu). Vlny alfa jsou tradičně spojovány s klidovými stavy a se způsobem, jakým mozek filtruje smyslové informace: když se v určité oblasti zvýší aktivita alfa, často se to interpretuje tak, že daná oblast „inhibuje“ nebo reguluje vstupní informace. V případě temenního laloku tato regulace ovlivňuje způsob, jakým integrujeme signály z hmatu, polohy kloubů (propriocepce) a zraku, abychom si vytvořili mapu svého těla.

Zdá se, že jedinci s vyšší frekvencí alfa vln byli vůči triku s gumovou rukou odolnější.PPodle výzkumníků, aby přijali ruku za svou, potřebovali, aby byly oba kartáče mnohem synchronizovanější. Osoby s nižší frekvencí alfa vln se daly „oklamat“ snadněji, a to i v případě, že došlo k určitému nesouladu mezi kartáčem hladícím jejich ruku a kartáčem, který viděli na figuríně. Jako by mozek jedněch měl užší „časové okno“ pro rozhodování, které signály patří ke stejné události, zatímco mozek druhých měl okno širší a tolerantnější.

Tento koncept „časového okna“ není jedinečný pro iluzi gumové ruky. Náš nervový systém automaticky seskupuje podněty, které se vyskytují blízko sebe v čase a prostoru, a považuje je za součást téže události. Pokud vidíte blesk a slyšíte hrom téměř ve stejnou dobu, mozek je spojí dohromady; pokud se hrom ozve o několik vteřin později, už vám nepřipadají tak úzce související. Něco podobného se děje se zrakem a hmatem: pokud jsou to, co vidíte, a to, co cítíte, dostatečně koordinované, mozek předpokládá, že pocházejí ze stejného objektu (v tomto případě z vaší ruky), i když je tento objekt plastický.

Tyto výsledky jsou dostatečně poučné, ale vědci se je rozhodli otestovat. Pokud tento vztah není jen náhodný, ale pokud je frekvence alfa vln v temenním laloku skutečně zodpovědná za tuto „halucinaci“, měli bychom si s nimi umět pohrát. Jinými slovy, nestačí pozorovat, že lidé s určitou frekvencí alfa vln jsou náchylnější k bludům: musíme ukázat, že pokud tuto frekvenci změníme, změní se i jejich náchylnost k bludům. A právě zde se experiment stává obzvláště zajímavým (a trochu znepokojivým).

Dotýkání se ovládacích prvků

Za tímto účelem elektricky stimulovali temenní lalok některých pokusných osob se záměrem zrychlit nebo zpomalit jejich alfa vlny a… bingo. Zpomalením vln pacienti lépe snášeli, když se dva štětečky nepohybovaly shodně, a zrychlením frekvence se zvýšila jejich schopnost rozlišit časový rozdíl. Jinými slovy: tím, že „sáhli na knoflíky“ temenních oscilací alfa, změnili také šířku onoho časového okna, v němž mozek rozhoduje o tom, co je součástí vlastního těla.

Technika, kterou použili, se nazývá transkraniální stimulace střídavým proudem (tACS). Nejedná se o šok ze sci-fi filmu, ale o velmi slabý proud aplikovaný přes elektrody na pokožce hlavy, který osciluje na určité frekvenci. Myšlenka je taková, že pokud tento proud aplikujete na určitou oblast mozku s frekvencí řekněme 10 hertzů, můžete mírně „přetáhnout“ přirozené oscilace této oblasti směrem k této frekvenci, podobně jako když tlačíte na houpačku správným tempem, aby se houpala výš.

V této studii vědci nastavili tACS tak, aby posunul parietální alfa frekvenci každého účastníka nahoru nebo dolů. Poté zopakovali trik s gumovou rukou, přičemž měnili posun mezi oběma kartáči, a měřili, v jakém okamžiku přestal subjekt vnímat gumovou ruku jako svou vlastní. Výsledek odpovídal hypotéze: když stimulace zpomalila temenní alfu, časové okno se rozšířilo a iluze lépe odolávala nesouladu; když ji zrychlila, okno se zúžilo a mozek začal být náročnější na synchronizaci.

„Naše zjištění pomáhají vysvětlit, jak mozek řeší problém integrace signálů z těla, aby si vytvořil koherentní pocit sebe sama,“ řekl Henrik Ehrsson, profesor na oddělení neurověd Karolinského institutu a poslední autor studie.

A není to prázdná fráze: tento druh práce zapadá do širšího směru výzkumu, který se snaží pochopit „já“ nikoli jako záhadnou entitu, ale jako výsledek procesu multisenzorické integrace, k němuž dochází mimo jiné v temenním laloku a blízkých oblastech, jako je premotorická kůra a insula.

Já složené ze signálů (a zkratek)

Pokud další výzkumy tyto poznatky potvrdí, mohly by začít řešit složitou cestovní mapu, kterou je naše poznávání, plné zkratek, které nás zavedou tam, kam chceme, ale po nečekaných cestách, které jsou často stejně nedokonalé a funkční jako naše smysly. Iluze gumové ruky není jediná, která na tyto zkratky upozorňuje. Existují varianty, v nichž se místo ruky používá celé virtuální tělo, na které se pohlíží brýlemi pro virtuální realitu a v nichž účastníci nabývají pocitu, že se do tohoto cizího těla „přestěhovali“. V jiných se zase využívá zpoždění ve vidění vlastní ruky, které vyvolává zvláštní pocity depersonalizace.

Ve všech případech se objevuje stejný vzorec: mozek se rozhodne pro nejkoherentnější vysvětlení, které dokáže z dostupných údajů sestavit, i když je toto vysvětlení z vnějšího pohledu absurdní. Pokud to, co vidím, a to, co cítím, do sebe dostatečně zapadá, pak „to“ musí být mé tělo. Pokud signály začnou být nekoordinované, systém pojme podezření a iluzi rozbije. A nový poznatek, který tato studie přináší, je, že tato tolerance k nekoordinovanosti není u všech stejná a že je modulována specifickými elektrickými rytmy.

To souvisí s obecnějšími teoriemi o fungování mozku, jako je „prediktivní mozek“ nebo „prediktivní kódování“. Podle těchto představ náš nervový systém neustále vytváří předpovědi toho, co se stane (co uvidím, když pohnu rukou, co ucítím, když položím nohu na zem), a porovnává je se skutečnými smyslovými informacemi. Když se předpověď a skutečnost shodují, vše probíhá hladce; když se neshodují, vzniká „chyba předpovědi“, která nutí vnitřní model aktualizovat. Oscilace jako alfa by mohly být způsobem, jak regulovat, jakou důležitost těmto chybám přikládáme a jak dlouho považujeme dva signály za patřící ke stejné události.

Z tohoto pohledu není tělesná identita pevným snímkem, ale nepřetržitým procesem vyjednávání mezi tím, co očekáváme, že budeme cítit, a tím, co skutečně cítíme. A tento proces se může zvrtnout. Například u syndromu fantomové končetiny mozek neustále čeká na signály z končetiny, která už tam není, a vyplňuje mezeru vymyšlenými vjemy. U některých psychotických poruch, jako je schizofrenie, někteří pacienti popisují zážitky, kdy mají pocit, že jejich myšlenky nebo pohyby k nim tak docela nepatří, jako by systém, který označuje „tohle je moje“ a „tohle ne“, nebyl v pořádku.

Z iluzí na operační sál (a do obývacího pokoje)

To vše zní velmi teoreticky, ale má to zcela pozemské odvozeniny. Jedním z nejzřetelnějších je konstrukce protéz a zařízení pro virtuální realitu. Víme, že protézy, které působí jako součást těla, se lépe nosí, jsou méně odmítány a mohou dokonce zmírnit fantomové bolesti končetin. Předchozí experimenty ukázaly, že pokud dobře synchronizujeme zrak, dotek a pohyb robotické protézy, uživatel ji může začlenit do svého tělesného schématu, tj. zacházet s ní, jako by to byla další končetina.

Pochopení toho, které mozkové rytmy toto začlenění usnadňují, by mohlo pomoci navrhnout individuální trénink: mohou existovat lidé, kterým by prospělo posílení určitých frekvencí pomocí neinvazivní stimulace nebo senzomotorických cvičení, aby se rozšířilo jejich časové okno integrace a urychlila adaptace na protézu. Zatím nejsme u konce, ale princip je na stole.

Něco podobného se děje s virtuální realitou a imerzivními videohrami. Abyste „uvěřili“, že jste uvnitř digitálního avatara, musí systém přesně koordinovat to, co vidíte, co slyšíte a co děláte s ovladačem nebo vlastním tělem. Ve skutečnosti již mnoho společností využívá principy odvozené od iluze gumové ruky k posílení pocitu přítomnosti ve virtuálních světech. Lepší pochopení nervového základu této přítomnosti by mohlo umožnit bezpečnější zážitky (minimalizace závratí a dezorientace) a účinnější například při rehabilitaci nebo expoziční terapii fobií.

A pak je tu ještě klinická stránka věci. I když hodnota tohoto výzkumu nespočívá v jeho aplikacích, ale v hlubším proniknutí do neurologických mechanismů, které jsou základem „já“, otevírá dveře k zajímavému využití. S časem a investicemi by z tohoto objevu mohl těžit vývoj protéz, léčba fantomových bolestí končetin nebo léčba některých příznaků schizofrenie. Již nyní probíhají studie využívající neinvazivní stimulaci mozku (např. tACS nebo transkraniální magnetickou stimulaci) k modulaci symptomů souvisejících s vnímáním těla a halucinacemi. Přesnější znalost toho, které frekvence a které oblasti jsou zapojeny, by mohla tyto zásahy zjemnit a učinit méně náhodnými.

Samozřejmě je důležité nenechat se unést. Stimulace mozku má skromné a velmi variabilní účinky mezi jednotlivci a zdaleka nejsme schopni střídavým proudem „přeprogramovat“ něčí identitu. Navíc samotná iluze gumové ruky je jen zjednodušeným modelem něčeho mnohem složitějšího: zkušenosti s obýváním živého, dýchajícího, pohybujícího se, hladového, bojácného, příjemného a bolestivého těla. Ale jako každý dobrý kouzelnický trik nám umožňuje na pár minut nahlédnout do soukolí, které normálně zůstává skryto.

#