Wzrok wyewoluował nie po to, by umożliwić zwierzętom

Wzrok wyewoluował nie po to, by umożliwić zwierzętom

PSYCHOLO GI A NA ŚWI ECIE w w w. c h arak tery. eu
J
tekst
Melvyn A. Goodale
Jestem neurobiologiem, specjalizuję się w procesach wzrokowych. Od ponad czterdziestu lat
badam, w jaki sposób mózg umożliwia nam widzenie. Zawsze byłem
przekonany, że wzrok wyewoluował nie po to, by umożliwić zwierzętom spostrzeganie świata per
se, lecz po to, by zapewnić dystalną
kontrolę ruchów. Uważam, że możemy w pełni zrozumieć system
wzrokowy, badając organizację reakcji motorycznych w powiązaniu
z danymi sensorycznymi. Ludzki
wzrok nie jest wyjątkiem. Znaczną część mojej działalności badawczej poświęciłem próbom zrozumienia roli, jaką odgrywa wzrok
w kontrolowaniu działań, takich jak
sięganie i chwytanie. Co więcej,
wraz z moim wieloletnim współpracownikiem i przyjacielem Davidem Milnerem twierdzimy, że sieci
wzrokowe uczestniczące w kontroli wzrokowej takich działań są stosunkowo niezależne od tych, które biorą udział w percepcji świata.
44 l u t y 2013
Po co
mózg
widzi?
Mimo że większość życia poświęciłem badaniom procesów wzrokowych, w ostatnich latach zacząłem
interesować się tym, jak spostrzegają świat i w jaki sposób odnajdują
drogę osoby, które straciły wzrok.
O takim ukierunkowaniu moich
badań w pewnym stopniu zdecydował szczęśliwy traf. Trzy lata temu
Gordon Dutton, zaprzyjaźniony
okulista, napisał do mnie e-mail,
w którym opisał przypadek młodego Amerykanina Daniela Kisha.
Daniel, który stracił wzrok w wyniku choroby nowotworowej siatkówki, zanim ukończył pierwszy
rok życia, ma zdolność echolokacji. Za pomocą języka wydaje głośnie kliknięcia i wsłuchując się w ich
echo, może poruszać się po otoczeniu pełnym przeróżnych obiektów.
W oparciu o echo jest nawet w stanie zidentyfikować przedmioty, które znajdą się na jego drodze. Daniel
prowadzi dziś World Access for the
Blind (www.worldaccessfortheblind.org), organizację non profit,
której celem jest uczenie niewidomych, szczególnie dzieci, echolokacji i wykorzystywania innych wskazówek niewzrokowych. Gordon
widział, jak Daniel pracuje z niewidomymi dziećmi i był pod tak wielkim wrażeniem jego zdolności, że
zasugerował, bym się z nim skontaktował i zbadał, jakie części móz-
Melvyn A. Goodale jest profesorem psychologii, dyrektorem Brain and Mind Institute
na University of Western Ontar io w Kanadzie. Zajmuje się badaniem organizacji funkcjonalnej
szlaków wzrokowych w korze mózgowej, był również pionierem badań dotyczących kontroli
wzrokowo-motor ycznej u pacjentów neurologicznych. Autor wielu publikacji, m.in. książek
Vision and Ac t ion: The Control of Grasping (red.) i Sight Unseen: An Explorat ion of Conscious
and Unconscious Vision (współautor: A. David Milner). Po polsku ukazała się książka Mózg
wzrokow y w działaniu (współautor: A. David Milner).
F O T O z a r c h i w u m : M e l v y n a A . G o o d a l e ’a
Wzrok wyewoluował
nie po to, by umożliwić
zwierzętom spostrzeganie
świata, lecz po to,
by zapewnić kontrolę
własnych ruchów niejako
z zewnątrz – uważa
Melvyn A. Goodale,
który zajmuje się m.in.
badaniem ludzkich
zdolności do echolokacji.
FOTO shutterstock.com
E C HOLOKAC JA
gu angażuje echolokacja. Przyznaję, że byłem raczej sceptyczny.
Zaprosiłem jednak Daniela do naszego laboratorium na University of Western Ontario, tu bowiem
mogliśmy sami zobaczyć jego zdolności i za pomocą funkcjonalnego
rezonansu magnetycznego (fMRI)
przyjrzeć się pracy jego mózgu.
Daniel oraz Brian Bushway, jego
niewidomy kolega, przyjechali do
nas jesienią 2009 roku. Razem
z dwojgiem współpracowników,
Lore Thaler i Steve’em Arnottem,
zaczęliśmy przyglądać się zdolnościom Daniela i Briana – najpierw
w dźwiękoszczelnej komorze bezechowej, a potem na zewnątrz, na
terenie kampusu. Ze zdziwieniem
odkryliśmy, że wskazywali zmiany
położenia przedmiotu znajdującego się przed nimi, nawet jeśli został
przesunięty o mniej niż 5 stopni. Potrafili także niemal bezbłędnie rozpoznawać drzewa, samochody, lampy uliczne i inne obiekty. Co więcej,
byli w stanie to zrobić, słuchając nagrań własnych kliknięć i ich echa.
Jeszcze bardziej interesujące okazały się obserwacje pracy mózgu
c z y t aj też
„ Naw ró c e n i n a dot yk ” (s t y c z e ń 2012)
„ Dź w i ę kow y o dlot ” (s i e r p i e ń 2012)
(dos tę pne w a rc h iw u m
w w w.c h a r a k te r y.e u)
podczas słuchania nagrań kliknięć
i ich echa w otoczeniu zewnętrznym. Co ciekawe, badani nie tylko identyfikowali różne obiekty na
podstawie echa, ale w ich mózgach
widoczna była aktywność tych obszarów, które u osób widzących
przetwarzają informacje wzrokowe. A co najciekawsze, obszary
mózgowe, które przetwarzają informacje słuchowe, nie były wcale
bardziej aktywne podczas słuchania
nagrań zawierających echo niż podczas słuchania nagrań, na których
echo zostało usunięte i zastąpione
szumem. Tylko kora wzrokowa wykazywała zmiany pobudzenia w odpowiedzi na ledwo słyszalne echo.
Osoby widzące i nieposiadające
zdolności echolokacji, które wzięły udział w takim samym eksperymencie, nie potrafiły w podobny
sposób spostrzegać obiektów, a ich
mózgi nie prezentowały żadnej aktywności związanej z echem.
Krótko mówiąc, eksperymenty
z udziałem Daniela i Briana pokazują, że echolokacja może być wykorzystywana w sposób niezwykle
podobny do wzroku. Wciąż tajemnicą pozostaje jednak, dlaczego
echolokacja „wykorzystuje” korę
wzrokową. Czy to dlatego, że ten
obszar mózgu jest u niewidomych
po prostu „do wzięcia”, jako że nie
otrzymuje żadnych danych wzrokowych? A może chodzi o to, że kora
wzrokowa posiada przestrzenną
„mapę” świata, która jest przydatna w odbiorze echa? Mamy nadzieję, że badając osoby, które straciły
wzrok w różnym wieku i nauczyły
się echolokacji w różnych okresach
życia po utracie wzroku, uda nam
się dowiedzieć więcej na temat
czynników leżących u podłoża tych
„plastycznych” zmian funkcji mózgu. Paradoksalnie, badanie echolokacji u osób niewidomych pozwala
nam lepiej zrozumieć pracę mózgu
wzrokowego. Tłum. Agnieszka Chrzanowska
2013 l u t y 45