SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo

Oblicza Neuronauki 5

•
•
K
Klaudia Jączyńska
1 von 17
Downloaden Sie, um offline zu lesen
1OBLICZA NEURONAUKI 05 OBLICZA NEURONAUKI projekt okładki: Bartosz Kwiecień
SPIS TREŚCI 4 6 10 15 18 21 28 30 Więcej dobrej nauki Wywiad z prof. Januszem M. Bujnickim Krzysztof Bielski, Aleksandra Kwika Co tam, panie, w nauce, czyli bardzo subiektywny przegląd prasy Fenomen emocji estetycznych Dr hab. Piotr Przybysz Pracownia Obrazowania Mózgu Maja Wójcik Matematyka jest piękna Paweł Nałęcz-Jawecki Projekt MK-Ultra Sonia Dębek Gotówka, duchy i lokalna translacja, czyli Aspects of Neuroscience Summer School 2015 Mateusz Kostecki Konkurs skład redakcji Przed Wami piąty numer „Obliczy Neuronauki”. Jego tematem przewodnim jest neuroestetyka – dr Piotr Przybysz z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu w obszernym artykule rozkłada na czynniki pierwsze emocje towarzyszące odbiorowi dzieła sztuki, a Jan Nowak-Jawecki zastanawia się nad pięknem matematyki. Czeka na Was również wywiad z najmłodszym profesorem w Polsce – Januszem Bujnickim z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej - z którym rozmawialiśmy o problemach rodzimej nauki, systemie grantowym i popularyzacji nauki. Od tego numeru zdecydowaliśmy się też na wprowa- dzenie nowego działu „Laboratoria”. Będziecie mogli dowiedzieć się z niego o innowacyjnych, prężnie rozwijających się polskich laboratoriach, prowadzonych w nich projektach i możliwościach odbywania praktyk. Na początek prezentujemy Pracownię Obrazowania Mózgu LOBI, działającą przy Instytucie Nenckiego PAN. Poza tym w obecnym numerze znajdziecie też teksty o LSD i CIA, mózgu hodowanym na szalce oraz relację z naszej szkoły letniej. Życzymy miłej lektury! Redakcja redakcja@neuronauka.org Redaktor naczelny: Klaudia Jączyńska Z-ca red. nacz.: Maja Wójcik Redakcja: Mateusz Kostecki Kacper Kondrakiewicz Aleksandra Kwika Krzysztof Bielski Oliwia Zaborowska Żaneta Matuszek Joanna Borowska Szata graficzna Bartosz Kwiecień www.bartoszkwiecien.pl Skład Piotr Lipowiecki piotr.lipowiecki@gmail.com Ilustracje Wronika Kuc (weronika.kuc@op.pl) Monika Pabian (monika.pabian@gmail.com) Aleksandra Rylewicz (olka25o@interia.pl) Redakcja językowa Agata Styczeń Dominika Micał Weronika Dawiec Redakcja merytoryczna dr Magdalena Markowska dr Ksenia Meyza dr Jan Jabłonka ISSN 2353-902X Luty 2016 OD REDAKCJI DRODZY CZYTELNICY 24Pionier polskiej neuronauki Joanna Borowska Czekamy na Wasze teksty! Jeśli zajmujecie się neuronauką, lubicie pisać i chcielibyście podzielić się swoją wiedzą z innymi, nasze pismo jest miejscem dla Was! Czekamy na Wasze artykuły do następnego numeru. Teksty prosimy nadsyłać na adres redakcja@neuronauka.org, w formacie doc lub docx; przyjmujemy artykuły o charakterze popularno - naukowym, do objętości 6 stron A4, czcionka times new roman, rozmiar 12, interlinia 1,5. Jeśli zaś chcielibyście włączyć się w prace nad wydawaniem kolejnych numerów pisma, możecie zgłosić się do naszej redakcji - potrzebujemy zwłaszcza ilustratorów, specjalistów od korekty i ludzi z zacięciem reporterskim do pisania sprawozdań z różnych wydarzeń. Zapraszamy! 2 OBLICZA NEURONAUKI 3OBLICZA NEURONAUKI
PRZEGLĄD PRASY Psychologia do powtórki? Sporo szumu wywołało niedawno zakrojone na szeroką skalę badanie psychologiczne, opublikowane na łamach czasopisma „Science”. Jego autorzy – łącznie 270 osób – postanowili w sposób systema- tyczny powtórzyć 100 eksperymentów, opisywanych w ostatnich latach w trzech wiodących periodykach psychologicznych. Rezultaty nie napawają wielkim optymizmem. Tylko w przypadku 36% eksperymentów wyniki udało się powtórzyć, to znaczy uzyskać istotne statystycznie rezultaty. Warto zauważyć, że twórcy replikacji kontaktowali się z pierwszymi autorami badań, starali się wiernie naśladować ich procedury i używali nawet tych samych bodźców prezentowa- nych uczestnikom. Takie rezultaty stanowią kolejne potwierdzenie tezy, która jest już szeroko akcepto- wana przez środowisko naukowe: obecny system z wielu powodów sprzyja naciąganiu wyników i publi- kowaniu nierzetelnych badań. Z drugiej strony wyciąganie na tej podstawie wnio- sków o błędności całej psychologii wydaje się przed- wczesne. Nie jest niczym zaskakującym ani fakt, że rezultaty wielu doświadczeń zależą od indywidual- nych nawyków badacza – bardzo trudnych do wystan- daryzowania – ani też to, że ufać należy jedynie całym seriom eksperymentów, w których jedne wyniki wspierają kolejne. Co ważne, autorzy badania wyka- zali związek między oryginalną siłą efektu a prawdo- podobieństwem replikacji wyniku. Innymi słowy, im bardziej wyraźny był wpływ oryginalnej manipulacji eksperymentalnej, tym łatwiej było później go później powtórzyć. Chyba warto w takim razie czytać sekcje metod i wartości statystyk – nawet te pisane małym druczkiem. Biologów, którzy w tym momencie poczuli się odro- binę lepsi – ponieważ oni zajmują się „twardą nauką” – musimy niestety zmartwić. Podobne przed- sięwzięcie, przeprowadzone w obszarze biologii komórki, doprowadziło do replikacji jedynie 25% publikowanych eksperymentów. Open Science Collaboration. (2015). Estimating the reproducibility of psychological science. Science, 349. Takich to mi nie żal… Od kilkunastu lat wiadomo, że oglądanie innych osób doświadczających fizycznego bólu aktywuje w naszym mózgu niektóre z tych obszarów, które są odpowiedzialne również za odczuwanie własnego bólu – przede wszystkim korę wyspy oraz przednią korę zakrętu obręczy. Pewne poszlaki wskazują, że może być to wskaźnikiem empatii odczuwanej wobec drugiej osoby. Grupa badaczy ze Szkoły Wyższej Psychologii Społecznej oraz Instytutu Nenc- kiego postanowiła sprawdzić, czy stopień takiej „empatycznej” reakcji może zależeć od urody osób doświadczających dyskomfortu. W tym celu przeba- dano ok. 30 osób – kobiet oraz mężczyzn – pokazując im filmy z mniej lub bardziej atrakcyjnymi aktorami, udającymi, że doświadczają fizycznego bólu. Badani według własnych deklaracji odczuwali większy poziom współczucia wobec kobiet niż mężczyzn, a w szczególności – wobec kobiety niezbyt atrak- cyjnej. Co ciekawe, stopień aktywacji wymienionych wyżej struktur mózgowych – mierzony przy użyciu funkcjonalnego rezonansu magnetycznego – rozkładał się między warunkami nieco inaczej. Kora wyspy oraz zakrętu obręczy były bardziej aktywne podczas obserwacji mało atrakcyjnego niż przy- stojnego mężczyzny (niezależnie od płci badanych). Natomiast obserwacja kobiet miała prawdopodobnie przeciwny skutek – to patrzenie na tę ładniejszą wiązało się z trendem do większej aktywacji wymie- nionych struktur (przeciwnie niż sugerowałyby to deklaracje). Oczywiście możliwych interpretacji tych wyników jest bardzo wiele, ale my proponujemy skupić się na najprostszej: nie każdy musi być ładny. Jankowiak-Siuda K, Rymarczyk K, Żurawski Ł, Jednoróg K & Marchewka A. (2015). Physical attractiveness and sex as modulatory factors of empathic brain responses to pain. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 9:236. PS. Więcej o Laboratorium Obrazowania Mózgu w Instytucie Nenckiego można dowiedzieć się na str. 15 niniejszego wydania. Co tam, panie, w nauce? Bardzo subiektywny przegląd prasy Kalkulacje mózgu Pojawianie się przyjemnych i nagradzających bodźców – zwłaszcza niespodziewanych – wywołuje w naszym mózgu silną aktywację grupy struktur, które badacze w umiarkowanie oryginalny sposób nazywają układem nagrody. Natomiast brak ocze- kiwanej nagrody skutkuje generalnie spadkiem aktywności tego układu. Grupa badaczy z Harvardu postanowiła sprawdzić, w jaki sposób mózg może oszacowywać wartość tego typu oczekiwań i porów- nywać je z rzeczywistością. W tym celu autorzy w przemyślany sposób połą- czyli elektrofizjologię – umożliwiającą rejestrację aktywności pojedynczych neuronów u szczurów – z optogenetyką, pozwalającą z kolei na aktywację wybranych grup komórek (szerszy opis tej techniki czytelnicy mogą znaleźć online w trzecim numerze naszego czasopisma). W rezultacie udało im się stwo- rzyć piękny i szczegółowy opis tego, w jaki sposób neurony części układu nagrody – a konkretnie części brzusznej nakrywki – mogą kalkulować pomiędzy sobą wartość oczekiwanej nagrody. Ich zdaniem dokonują tego na zasadzie prostego odejmowania. Neurony we wspomnianym obszarze są pobudzane i wydzielają dopaminę w reakcji na otrzymanie nagrody. Zostają natomiast zahamowane, jeśli pozy- tywne bodźce są oczekiwane. Uczestniczą w tym sąsiednie komórki, które wydzielają neuroprzekaźnik znany jako GABA (czyli, dla dociekliwych, kwas gamma-amino masłowy). Te dwa przeciwstawne procesy pozwalają w prosty, liniowy sposób zako- dować, jak bardzo oczekiwane prawdopodobieństwo nagrody różni się w danej sytuacji od rzeczywistych efektów. Dla przykładu: jeśli szczur oczekuje niemal pewnej nagrody po prezentacji zapachu kiełbasy, ale następnie musi obejść się smakiem – teoretycznie hamowanie w części brzusznej nakrywki (związane z oczekiwaniami) powinno przeważyć nad pobudza- niem (rzeczywistym efektem). W ten sposób aktyw- ność neuronów spada i szczur uzyskuje informację, że zapach nie wiązał się w tym przypadku ze spodzie- wanym, miłym rezultatem – więc w przyszłości może warto zmodyfikować swoje decyzje (na przykład, starać się bardziej). Badanie to stanowi doskonały przykład na to, jak współczesne techniki eksperymen- talne pozwalają powiązać nawet dość złożone zacho- wania z aktywnością specyficznych grup komórek. Eshel N, Bukwich M, Rao V, Hemmelder V, Tian J, & Uchida N. (2015). Arithmetic and local circuitry underlying dopamine prediction errors. Nature, 243-246. Twój kot Cię nie potrzebuje Naukowcy po raz kolejny nie zawiedli, próbując udowodnić w kontrolowany sposób coś, co wielu trzeźwo myślących ludzi wiedziało już dawno. Nasze domowe koty – przynajmniej w sensie emocjonalnym – kompletnie się do nas nie przywiązują. Żeby tego dowieść, naukowcy zastosowali procedurę obcej sytuacji. Jest ona powszechnie wykorzystywana do badania więzi pomiędzy dziećmi a rodzicami oraz – po odpowiednich modyfikacjach – między psami a ich właścicielami. W dużym skrócie: osoby badane bawiły się ze swoimi kotami, następnie pozostawiały je same w pokoju i po pewnym czasie wracały, znowu nawią- zując kontakt ze zwierzęciem. Na wszystkich trzech etapach badacze rejestrowali zachowanie czworo- nogów; przyglądali się także ich interakcji z obcymi ludźmi, co miało służyć jako warunek kontrolny. Po przeanalizowaniu zebranych nagrań ekspery- mentatorzy doszli do wniosku, że koty zachowywały się nieco inaczej podczas interakcji z właścicielem, niż obcą osobą. Mimo to, nie wykazywały żadnych wyraźnych oznak dyskomfortu po opuszczeniu przez opiekuna – ani radości po jego powrocie. Taka jest przynajmniej interpretacja badaczy. Zgodnie z inter- pretacją właścicieli, prawdopodobnie koty tęskniły za nimi wewnętrznie. Potter A, Mills DS. (2015). Domestic Cats (Felis silvestris catus) Do Not Show Signs of Secure Attachment to Their Owners. PLoS ONE, 10(9). Szybciej, lepiej, bez hipokampa Zwykle kiedy próbujemy nauczyć się czegoś nowego – na przykład opanować kolejny zwrot w obcym języku – potrzebujemy na to przynajmniej kilku powtórzeń. A jednak w pewnych rzadkich przypadkach uczenie się zachodzi natychmiastowo. Niekiedy zapamię- tujemy nowe słowo po usłyszeniu go tylko raz – co szczególnie często zdarza się dzieciom. W czasopiśmie „Trends in Cognitive Sciences” ukazał ostatnio ciekawy artykuł przeglądowy, który streszcza wyniki badań na temat tego typu szybkiego uczenia się. Wiele poszlak wskazuje na to, że prze- biega ono w unikatowy sposób pod względem neuro- nalnym, ponieważ jest prawdopodobnie niezależne od hipokampa. Struktura ta ma krytyczne znaczenie dla wielu innych typów pamięci. Mimo to pacjenci po jej uszkodzeniu – o ogólnie bardzo poważnych problemach z uczeniem się – nie wykazywali żadnych deficytów w zakresie natychmiastowego zapamięty- wania nowych słów. Mówiąc ściślej, po jednokrotnej prezentacji nieznanych im wcześniej przedmiotów wraz z nazwami, zapamiętywali dokładnie tyle samo nowych wyrazów, co osoby zdrowe. Problemy z tym zadaniem mieli natomiast pacjenci z uszkodzeniami kory skroniowej. Według interpretacji autorów sugeruje to, że nowe słowa mogą być w pewnych sytuacjach niemal natychmiast kodowane przez korę mózgową – i to bez udziału hipokampa, który zwykle pośredniczy w uczeniu się. Być może właśnie w ten sposób nowe słowa są zapamiętywane przez dzieci, u których hipo- kamp wciąż jest nierozwinięty – a mimo to błyska- wicznie rozwijają się umiejętności językowe. Żeby ostatecznie potwierdzić tę hipotezę, potrzebne będą kolejne eksperymenty, ale niewątpliwie otworzyła ona nowy, ciekawy rozdział badań nad pamięcią. Coutanche MN & Thompson-Schill SL. (2015). Rapid consolidation of new knowledge in adulthood via fast mapping. Trends in Cognitive Sciences, 19(9). Kacper Kondrakiewicz Doktorant w Pracowni Neuro- biologii Emocji Instytutu Nen- ckiego PAN, członek Studenc- kiego Koła Naukowego Neurobiologii UW 4 OBLICZA NEURONAUKI 5OBLICZA NEURONAUKI
Krzysztof Bielski Bioinformatyka i neuroscience nie do końca są sobie pokrewne, ale współcześnie powstaje coraz więcej badań, które opierają się na pracy zespołów badawczych z różnych dziedzin nauki. Jak kształtuje się taka współpraca? Co myśli Pan na temat badań interdyscyplinarnych? Uważam, że badania interdyscyplinarne są bardzo potrzebne i mają duży potencjał do wytworzenia nowej wiedzy. Zwłaszcza do stawiania takich pytań, na które trudno wpaść, jeśli poruszamy się wyłącznie w obrębie jednej dziedziny. W tej chwili kładzie się duży nacisk na wspomaganie interdyscyplinarności. Z drugiej strony, napotyka ona na wiele przeszkód, m.in. biurokratycznych i instytucjonalnych. Doktoraty czy habilitacje można pisać tylko w obrębie jednej dziedziny. W pewnym momencie trzeba wybrać, do jakiej dyscypliny przypisuje się swoją sprawę. Ale istnieją również bariery, które są charakterystyczne dla danego obszaru i dyscypliny. Powodowane są przez różnice w sposobach oceniania doniosłości danego odkrycia – jak należy prezentować je w danym obszarze. Widać to szczególnie pomiędzy informa- tyką a biologią, w dyscyplinach takich jak bioinfor- matyka czy neuroinformatyka, w których analizuje się duże ilości danych biologicznych za pomocą metod obliczeniowych. Przykładowo: w informatyce typowym sposobem prezentacji wyników są recen- zowane publikacje w materiałach konferencyjnych, a publikacje w czasopismach specjalistycznych nie odgrywają większej roli. W biologii natomiast jest odwrotnie: największą wartość mają prestiżowe publikacje, prezentacje konferencyjne są zwykle ich pochodną. Dlatego np. biolog (który nie jest bioin- formatykiem), oceniając osiągnięcia bioinforma- tyka, może niesłusznie skupiać się na publikacjach wprestiżowychczasopismachazaniżaćwartośćpubli- kacji w materiałach prestiżowych konferencji infor- Student III roku kognitywistyki na UW, członek Studenckiego Koła Naukowego Neurobiologii UW matycznych, zakładając niesłusznie, że są mają one analogiczne wartość jak streszczenia w materiałach konferencyjnych z dziedziny biologii. To i wiele innych uwarunkowań powoduje, że organizacja współpracy interdyscyplinarnej nie jest łatwa i wymaga precyzyj- nego zdefiniowania celów, które chce się osiągnąć, w trakcie trwania projektu lub przed jego rozpoczę- ciem. Praca naukowa staje się również coraz bardziej międzynarodowa. Przepracował Pan kilka lat w Stanach Zjednoczonych. Co Pan zyskał na tym wyjeździe, co zapadło Panu najbardziej w pamięć? Ze studiów magisterskich w Polsce pamiętam atmos- ferę defetyzmu panującą na uczelni. Często zdarzało mi się słyszeć, że nie można opublikować pracy w dobrym czasopiśmie, jeżeli się nie ma za sobą jakiś pleców, że nie warto próbować, bo i tak się nie uda itp. Miałem wrażenie, że wszyscy starali się mi przekazać, że ode mnie samego prawie nic nie zależy i nigdy nie będzie zależeć, żebym zajął miejsce w szeregu i siedział cicho. W USA atmosfera była zupełnie inna – tam zrozumiałem, że może być odwrotnie – i praktycznie wszystko zależy ode mnie. Jeżeli chcę odnieść sukces, to JA muszę zrobić wszystko, żeby to się udało. Oczywiście to nie przyszło z dnia na dzień, tylko było procesem, przez który przecho- dziłem. Wyjazd do Stanów Zjednoczonych do końca określił mnie jako naukowca, a nawet do pewnego stopnia jako człowieka. Wróciłem stamtąd trochę inny, z tego powodu, że wielokrotnie udało mi się osiągnąć coś, co nie byłoby możliwe bez tego przekonania. Nie można osiągać sukcesu, kiedy nie wierzy się we własne możliwości i to chyba najważniejsza lekcja, jaką otrzymałem za granicą. Niewykluczone, że prze- NEUROWYWIAD Więcej dobrej nauki wywiad z profesorem Januszem M. Bujnickim Aleksandra Kwika Studentka I roku na wydziale lekarskim Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, członkini Studenckiego Koła Naukowego Neurobiologii UW szedłbym przez ten proces gdzieś indziej, być może nawet w Polsce, ale w Stanach dojście do takiego stanu umysłu było dużo łatwiejsze. Jak młody naukowiec może wykorzystać te doświad- czenia w dalszej karierze? Ludzie w różnych miejscach na świecie myślą w trochę inny sposób. Naukowcy mają z tym stycz- ność chociażby podczas recenzowania prac przez międzynarodowe komisje. Im więcej zobaczymy świata, tym łatwiej będzie nam ocenić, kto w jaki sposób będzie reagował, z jakimi ośrodkami można nawiązać współpracę. Poznamy wewnętrzną dyna- mikę danego ośrodka – czy prowadzi się w nim badania w sposób agresywny i ambitny, czy bardziej systematyczny, długofalowy, troszkę zachowawczy, ale dający szansę na późniejsze wyniki. Niektóre z tych kwestii bardzo trudno zaobserwować zdalnie. Wiele doświadczeń można zdobyć tylko w trakcie rozmowy z drugim człowiekiem, w cztery oczy. Jak widać, wyjazd do Stanów był dla Pana bardzo ważny, ale doktorat i dalsze projekty realizował Pan w Polsce. Czy system pomagał, czy raczej przeszka- dzał Panu w rozwoju? Dobre pytanie. System organizacji nauki w Polsce raczej mi nie przeszkadzał, ale to głównie dlatego, że przez pierwsze lata po powrocie do Polski znaj- dowałem się poza systemem. Nie chcę mówić, że karierę naukową zrobiłem na skróty, ale na pewno w sposób niestandardowy. W Stanach Zjednoczo- nych pracując w domu, na własnym laptopie stwo- rzyłem część danych, które były podstawą mojego doktoratu. Kontynuowałem te badania w Międzyna- rodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komór- kowej (również obecne miejsce pracy – przyp.), w pracowni pod kierownictwem dr. Leszka Rychlew- skiego. Gdy udało mi się zebrać wystarczającą ilość materiału, obroniłem doktorat eksternistycznie. Na pewno dzięki temu instytutowi mój rozwój naukowy był tak dynamiczny. Podejrzewam, że gdybym wrócił ze Stanów Zjednoczonych na uniwersytet, to trwa- łoby to znacznie dłużej, a być może niektóre badania nie byłyby możliwe. Miałem to szczęście, że wróciłem do pracy do nowej tworzącej się jednostki. Współ- pracowałem z ludźmi, których interesowała przede wszystkim nauka i osiągnięcie sukcesu nauko- wego, a nie zaliczanie kolejnych szczebli hierarchii akademickiej czy dopasowywanie się do sztywnych reguł i rytuałów obowiązujących w świecie akade- mickim. Bardzo możliwe, że na początku do pewnego stopnia nie zdawałem sobie z sprawy z istniejących różnych uwarunkowań. Teraz wiem o wiele lepiej, jak wygląda system w Polsce. Zdaję sobie sprawę z różnych pułapek, które na mnie czyhały i z tego, że w pewnym sensie pierwsze lata mojej pracy naukowej były balansowaniem na bardzo cienkiej linie. Gdybym teraz miał jeszcze raz to powtórzyć, to nie wiem, czy bym się odważył. Jest Pan zaangażowany w ruch „Obywatele Nauki”. Czym się zajmuje ta organizacja? Ruch „Obywatele Nauki” to głos środowiska nauko- wego, który proponuje pewne zmiany, mające na celu poprawienie funkcjonowania systemu naukowego w Polsce. Zmiany te powinny dotyczyć bardzo wielu szczebli, m.in. szczebla ministerialnego, ale również tych uczelni i instytutów, gdzie administracja ma dość duży wpływ na pracę naukową. Kluczowe zmiany zależą przede wszystkim od zaangażowania indywidu- alnych naukowców. Nie można liczyć na zmiany, jeśli samemu jest się biernym i tylko czeka na to, aż jacyś „inni” wszystko zrobią. Bez zaangażowania wszyst- kich stron reforma systemu nauki nie ma większych szans powodzenia. W wielu publikacjach „Obywateli Nauki” pojawia się teza, że Polska jest jednym z krajów, w których innowacje naukowe nie przekładają się na rozwój gospodarczy. Jak powinna wyglądać relacja między światem nauki a rzeczywistością ekonomiczną? Naukowcy nie powinni zamykać się w wieży z kości słoniowej i prowadzić badania naukowe tylko dla siebie. Nauka finansowana ze środków publicznych ma zobowiązania społeczne. Potrzebne są mecha- nizmy i ścieżki, dzięki którym zdobycze nauki mogą być dostarczane końcowemu odbiorcy, a droga od pomysłu naukowego do zastosowania go w prze- myśle czy w społeczeństwie jest stosunkowo długa i wieloetapowa. W tej chwili w Polsce obserwujemy nierównomierny rozwój niektórych etapów tej drogi. Zorganizowano duże fundusze i wypracowano mecha- nizmy, które umożliwiają współpracę nauki z przemy- słem, jeśli inicjują ją przedsiębiorstwa. Firmy mogą otrzymać fundusze na zrealizowanie innowacyjnych badań przez naukowców. Obecnie w Polsce przezna- czono olbrzymią ilość funduszy (głównie pochodzą- cych z funduszy strukturalnych Unii Europejskiej) na tego rodzaju aktywność. Nie gwarantuje to jednak poprawy sytuacji w relacjach pomiędzy przemysłem a nauką. Istnieje też drugi typ transferu wiedzy z badań do przemysłu, gdzie inicjatywa jest po stronie nauki. W przemyśle rzadko pojawiają się pomysły na innowacje naukowe, które mają charakter przeło- mowy. Stosunkowo łatwo sfinansować współpracę nauki z przemysłem w momencie, kiedy ma się już jakiś prototyp albo produkt, który trzeba dopracować. Najlepiej, żeby taki produkt wstępny już gdzieś na rynku istniał. Wtedy pojawią się inwestorzy, którzy chcą go dalej rozwijać. W tym obszarze „Obywa- tele Nauki” zwracają uwagę na konieczność stwo- rzenia dodatkowych mechanizmów wsparcia takich projektów, które łączą badania podstawowe i badania stosowane. Pomogłyby one doprowadzić polskie pomysły naukowe do etapu dowodu koncepcji, czyli do tego etapu, w którym może pojawić się inwestor albo współpracownik z gospodarki zainteresowany inwestowaniem własnych funduszy w kontynuowanie tych badań. Jest Pan organizatorem akcji „Więcej Dobrej Nauki”, skierowanej do młodych naukowców. Czy mógłby Pan opowiedzieć o tym programie? Z jakim odzewem się spotkał? Akcja „Więcej dobrej nauki” to jednorazowe przed- sięwzięcie związane z moim udziałem w plebiscycie „Polacy z werwą”, finansowanym przez Orlen. Zapo- wiedziałem, że jeżeli zdobędę tę nagrodę, to część→ → → 6 OBLICZA NEURONAUKI 7OBLICZA NEURONAUKI Autor: Konrad Koczywas
funduszy przeznaczę na zorganizowanie programu pomocy dla naukowców niedoświadczonych w zdoby- waniu grantów. Ze względu na prywatny, niemal „partyzancki” charakter inicjatywy, nie była ona organizowana na dużą skalę. Przeprowadziłem serię spotkań w małych i średnich jednostkach akademic- kich, takich jak uniwersytety w Częstochowie, Siedl- cach, Białymstoku, Olsztynie i Szczecinie. Odbyłem również kilka dodatkowych spotkań w Warszawie i Poznaniu, w miejscach, z którymi miałem już kontakt. Na spotkaniach tłumaczyłem, w jaki sposób powinno się podchodzić do pisania wniosków grantowych, jak mogą one wspomóc młodego badacza w rozwoju jego kariery, jakie pułapki czyhają na niedoświad- czonych naukowców przygotowujących wnioski. Poruszyłem również problem tego, w jaki sposób realizować karierę naukową. Kolejnym etapem było zorganizowanie serii spotkań z ekspertami dla osób z bardzo różnych obszarów nauki, głównie przed- stawicieli nauk podstawowych. Udało się zrekru- tować około 30 osób, które złożyły już wcześniej swój wniosek grantowy, ale został on odrzucony z recen- zjami negatywnymi. Celem było wyłowienie dobrych pomysłów, których wnioskodawcy ze względu na brak doświadczenia nie potrafili odpowiednio przedstawić we wnioskach. Z drugiej strony udało mi się namówić do uczestnictwa około 20 ekspertów z różnych dzie- dzin, którzy zgodzili się podzielić swoim doświadcze- niem, przeanalizować wnioski uczestników i poradzić im jak można je poprawić oraz udzielić uczestnikom ogólnych rad odnośnie prowadzenia badań i kariery naukowej. Jaki był rezultat akcji? Okazało się, że wielu młodych naukowców w Polsce czuje presję składania wniosków grantowych, ale nie są do tego wystarczająco dobrze przygotowani. Po konsultacjach z ekspertami uczestnicy w wielu przy- padkach zrozumieli, że złożyli swój wniosek gran- towy przedwcześnie, wygenerowali za mało danych lub nie byli dobrze przygotowani. Widać tu potrzebę lepszego mentoringu dla młodych naukowców. Po konsultacjach i poprawieniu wniosków część uczest- ników akcji już zdobyła swoje granty; dostałem wiele miłych listów, w których podkreślali to, że dzięki konsultacjom w ramach akcji udało im się lepiej zrozumieć mechanizm ubiegania się o grant, jak długotrwały i wieloetapowy jest to proces. Począt- kowo chciałem, żeby wnioskodawcy składali granty w najbliższej edycji konkursu grantowego, ale w olbrzymiej większości przypadków okazało się to nieracjonalne, bo większość badań wymagało dopra- cowania i konieczne było przełożenie składania wnio- sków grantowych na później. Część osób być może nadal bierze udział w konkursach grantowych, które, mam nadzieję, przyniosą im sukces. Podsumowując, uważam, że pomoc w ramach akcji „Więcej Dobrej Nauki” przełożyła się w wielu przypadkach nie tylko na lepsze napisanie grantu, ale przede wszystkim na lepsze zrozumienie tego, w jaki sposób planuje się badania i realizuje karierę naukową. Powiedział Pan, że młodym naukowcom potrzeba lepszego mentoringu. Jaki rezultat w tym zakresie odniosła akcja „Więcej dobrej nauki”? Po zakończeniu projektu zachęcałem uczestników, żeby kontynuowali na własną rękę poszukiwania mentorów, z którymi mogliby konsultować swoje problemy. Namawiałem ich, by starali się obdarzać innych naukowców zaufaniem. To podstawowa kwestia w nauce – współpraca i wykorzystywanie doświad- czeń innych osób. Nie byłoby to możliwe bez wzajem- nego zaufania. Z jednej strony nakłaniałem młodych badaczy, żeby nie bali się prosić innych o pomoc, a z drugiej – wysłałem silny sygnał do doświadczonych naukowców, aby chętniej oferowali swoją pomoc. Mam nadzieję, że w ten sposób przyczyniłem się do pomocy poszczególnym osobom, a równocześnie spopularyzowałem ten rodzaj mentoringu w Polsce. Z tego, co wiem, różne instytucje podchwyciły tę ideę, na przykład Krajowy Punkt Kontaktowy i regionalne punkty kontaktowe w Polsce, które pomagają polskim wnioskodawcom składającym granty do Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC). Tak jak Pan wspominał, cała procedura skła- dania wniosków grantowych jest skomplikowana i pracochłonna. Na jakie inne cechy tego sposobu finansowania zwróciłby Pan uwagę? Finansowanie badań naukowych trzeba rozumieć jako rodzaj inwestycji. Instytucje finansujące badania naukowe chcą mieć z tych badań zyski w postaci skutecznej realizacji misji danej instytucji. Reali- zacja grantu jest kontraktem pomiędzy naukowcem a instytucją finansującą badania. Trzeba pamiętać, do jakiej instytucji składamy wniosek, bo każda z nich ma inną misję. Jedne są zainteresowane rozwojem nauki i zrozumieniem świata (przykładem może być Narodowe Centrum Nauki), inne – zastosowaniem nauki w przemyśle (tak jak Narodowe Centrum Badań i Rozwoju), jeszcze inne – finansowaniem rozwoju nauki na pewnym ściśle określonym obszarze lub finansowaniem współpracy międzynarodowej poprzez koordynację działań różnych naukowców. Z kolei Fundacja na Rzecz Nauki Polskiej kieruje ofertę tylko do najlepszych naukowców. Trzeba pamiętać o tym, że fundusze na naukę nie są rozdawane, tylko inwe- stowane. Zwrot nie polega na spłaceniu pożyczki, zwrotem są wyniki naukowe. Kolejna kwestia finan- sowania grantowego to specyfika samego konkursu. Aby zdobyć grant, nie wystarczy być bardzo dobrym, trzeba być lepszym niż inni w konkurencji o ograni- czoną pulę funduszy. Najczęściej jest co najmniej kilku kandydatów na jedno miejsce. Jakie są najważniejsze cechy dobrego wniosku, a jakie – najczęściej popełniane błędy? Wniosek należy bardzo dobrze przygotować pod wieloma aspektami. Po pierwsze – musi się opierać na bardzo dobrym pomyśle. Oceniający projekt recenzenci wychwycą brak pomysłu nawet w przy- zwoicie napisanym wniosku – będzie miał niewielkie szanse, zwłaszcza w konkursach o prestiżowe granty. Badania powinny być nowatorskie, ale nie kompletnie oderwane od rzeczywistości; osadzone w dorobku, który wcześniej wnioskodawcy doko- nali. Wariackie projekty niezbyt dobrze nadają się na grant. Mimo to istnieją pewne programy nastawione na projekty bardzo ryzykowane, ale należą one raczej do rzadkości. Ważny jest balans pomiędzy ryzykiem a potencjalnym zyskiem, co jest zależne od doświad- czenia aplikanta. Jeżeli wniosek grantowy składa młody doktorant, trudno od niego oczekiwać wiel- kiego dorobku naukowego, jak również bardzo ryzykownego projektu. Tacy wnioskodawcy powinni decydować się na projekty z większym prawdopo- dobieństwem sukcesu. Dla naukowców na bardziej zaawansowanym etapie pożądane jest zwiększanie ryzyka. Duży dorobek wnioskodawcy gwarantuje doświadczenie i pozwala sądzić, że nawet jeżeli część doświadczeń się nie powiedzie, to powstaną ciekawe wyniki, które wnioskodawca wykorzysta na inny sposób niż początkowo zakładano. Jeżeli wymie- nione elementy nie zostaną odpowiednio zbalanso- wane, projekt ma niewielkie szanse na finansowanie. Młodzi badacze najczęściej się na tym nie znają i dlatego potrzebują pomocy mentora. Kolejna kwestia to perfekcyjne przygotowanie całej dokumentacji. Na jej podstawie ocenia się, jak dobrze zorganizowanym człowiekiem jest wnioskodawca. Jeżeli wniosek gran- towy został napisany niechlujnie, brakuje różnych elementów dokumentacji, to bardzo prawdopodobne, że autor równie niedbale postępuje w życiu, a osobie, która w taki sposób prowadzi badania, trudno przy- znać duże fundusze. Dlatego wniosek powinien być przygotowany perfekcyjnie pod względem formalnym i merytorycznym. Recenzent musi widzieć, że wnio- skodawca ma wszystko uporządkowane, że to nie jest chaos myślowy, tylko odpowiednio usystematyzo- wana i zilustrowana propozycja. We wniosku należy zawrzeć także informacje dotyczące niezbędnych narzędzi i infrastruktury badawczej oraz potencjal- nych zagrożeń. Budżet i harmonogram muszą być jak najbardziej realistyczne. Niedopuszczalne jest skra- canie czasu projektu, trzeba pamiętać, że badania zwykle się wydłużają w porównaniu z oryginalnymi planami. Dobrze jest uprzednio sprawdzić wyso- kość funduszy i tematykę projektów finansowanych w danym programie, żeby nie odbiegać za bardzo od standardów ustalonych przez recenzentów. Wiele obiecujących projektów często nie dostaje dofinansowania. Co można usprawnić w systemie grantowym, aby takie bardzo dobre projekty mogły być zrealizowane? Jeśli projekt jest naprawdę dobry naukowo a wniosek dobrze napisany, to prawie na pewno będzie finanso- wany. Jeżeli nie za pierwszym razem, to za kolejnym. Czasami rzeczywiście zdarzają się recenzenci, którzy nie doceniają wartości projektu, ale dzieje się to w sytuacji, gdy wnioskodawca popełni jakiś błąd. Często wnioski odrzucane są podobne jakościowo do tych zaakceptowanych. Sami wnioskodawcy powinni skupić uwagę na przygotowywanie wnio- sków tak, żeby nie było w nich oczywistych błędów, które zniechęcają recenzentów. Istnieje dużo drob- nych chwytów, które mogą wywołać pozytywną reakcję recenzenta już po przeczytaniu przez niego streszczenia i metodologii. Żeby system grantowy funkcjonował dobrze, odsetek wniosków przyję- tych powinien wynosić między 20 a 30%. Jeżeli jest większy, wzrasta ryzyko zaakceptowania wniosków, które niekoniecznie powinny być finansowane. Jeśli jest mniejszy, to naukowcy spędzają zbyt dużo czasu na ciągłym pisaniu i poprawianiu wniosków. Jedną z recept jest zwiększenie finansowania, zwłaszcza badań podstawowych. Uważam, że budżet Naro- dowego Centrum Nauki powinien zostać znacząco powiększony, aby odpowiednio finansować te programy, które dają największą szansę na zrealizo- wanie misji agencji (tzn. wygenerowanie znaczących dla świata wyników badawczych, opublikowanych w prestiżowych czasopismach naukowych). Czy Pan jako popularyzator nauki ma jakiś pomysł na to, jak wzmocnić relacje między społeczeństwem a środowiskiem naukowym? Co zrobić, żeby świat naukowy nie był taki hermetyczny? To wymaga pracy nie tylko od naukowców. Z jednej strony trzeba uświadamiać naukowcom, jak lepiej popularyzować naukę, ale z drugiej niezbędne jest wdrożenie mechanizmów od samego poziomu szkoły podstawowej czy nawet przedszkola, gdzie młodzi ludzie oswajają się z nauką. Szkoła powinna uczyć, że nauka służy nie tylko zaspokajaniu natychmiastowych potrzeb i że nie ogranicza się do wynalazków, które można kupić w sklepie, ale przede wszystkim pozwala nam zrozumieć nas samych i świat, który nas otacza. Nasze życie jest przesycone nauką – na każdym kroku korzystamy z jej zdobyczy. To bardzo ważny, choć dla wielu nieoczywisty, argument w dialogu ze społeczeń- stwem. Podobnie należałoby kształtować rozumienie nauki przez przedsiębiorców, pokazać im, w jaki sposób nauka może pomóc w podniesieniu konkuren- cyjności i realizacji ich celów. Powinno istnieć finan- sowanie instytucjonalne i grantowe, wspomagające oddziaływanie nauki z otoczeniem. Ta działalność, podobnie jak prowadzenie badań, wymaga czasu, zaangażowania i funduszy. Może przybrać formę zarówno popularyzacji, jak i komercjalizacji nauki – są to sfery, które się przenikają. Wyniki pracy naukowej mogą stawać się innowacjami społecznymi. Obecnie naukowców obarcza się zbyt wieloma obowiązkami: prowadzenie badań naukowych, dydaktyka, admi- nistracja, pisanie grantów i kontrolowanie finansów we wszystkich projektach, a do tego jeszcze popula- ryzowanie nauki. Jest to nieracjonalne, bo powoduje dramatyczne rozdrobnienie wysiłku. Poza tym nie wszyscy naukowcy są uzdolnieni w tych obszarach wystarczająco dobrze. Bardzo ważnym aspektem jest specjalizacja karier. Powinno się w znacznie większym stopniu wdrażać specjalizację w kierunku kariery związanej z popularyzacją, dydaktyką, samymi badaniami naukowymi czy z administracją i profe- sjonalnym zarządzaniem instytucją naukową. Ważne jest też, żeby móc łączyć w odpowiedni sposób różne elementy ścieżki kariery. Najlepszymi dydaktykami są ci naukowcy, którzy sami prowadzą badania i mogą opowiedzieć nie tylko o tym, co przeczytali w podręcz- nikach, lecz również pokazać studentom, co ostatnio zrobili w laboratorium. → →→ 8 OBLICZA NEURONAUKI 9OBLICZA NEURONAUKI
FENOMEN EMOCJI ESTETYCZNYCH NEUROESTETYKA → W hollywoodzkim filmie pt. Equilibrium (2002, reż. K. Wimmer) zaprezen- towana została utopijna wizja świata bez wojen, gdzie pokój społeczny utrzymywany jest za cenę tłumienia przez państwo wszelkich emocji. Obywatele zmuszeni są do zażywania każdego dnia odpowiedniej dawki leku likwidującego uczucia o nazwie „prozium”. Tylko nieliczne osoby uchylają się od tego obowiązku. Małe grupy „uczuciowych przestępców” spotykają się potajemnie po to, aby posłuchać muzyki i oglądać obrazy, i w ten sposób – mimo grożącej za to kary – przeżywać emocje. W początkowej scenie filmu jesteśmy świadkami obławy i wtargnięcia policji na zebranie konspiratorów. Funkcjonariusze pod podłogą odkrywają tajną skrytkę, z której wyciągają Mona Lisę Leonarda da Vinci. Obraz ten – jako obiekt wywołujący emocje – zostaje natychmiast zniszczony za pomocą miotacza ognia. Powyższa scena, w sposób dobitny i symboliczny, wyraża rozpowszechnione przekonanie o wyjątkowej roli sztuki w rozbudzaniu ludzkich emocji. Również na polu nauki – w psychologii, teorii ewolucji czy w neuronaukach – emocje towarzyszące odbio- rowi dzieł sztuki należą do najdłużej badanych. Jednak zrozumienie czym są emocje powstające w kontakcie ze sztuką, było zawsze mimo wszystko pobocznym celem badawczym wobec głównego zadania, jakim jest naukowe wyjaśnienie natury i funkcji ludzkich emocji. Już w drugiej połowie XIX w. Karol Darwin wyraził słynny pogląd, że wyrażanie emocji – np. objawianie radości czy manifestowanie złości – jest wspólną cechą ludzi i zwierząt. To podobieństwo było dla Darwina jednym z głównych argumentów świadczą- cych o ciągłości i braku przepaści między światem ludzi i zwierząt. Również inny wielki uczony tamtych czasów, psycholog i filozof William James, podkre- ślał rolę reakcji cielesnych, w odróżnieniu od odczuć psychicznych, w budowaniu napięcia emocjonal- nego. Zgodnie z jego intuicjami do dnia dzisiejszego odróżnia się emocje w rozumieniu fizjologiczno-be- hawioralnym (reakcje ciała) od emocji w rozumieniu psychologicznym (uczucia). Z kolei współcześnie psycholog Paul Ekman, wychodząc z pozycji bliskich Darwinowi, zaproponował koncepcję tzw. emocji podstawowych – czyli uniwersalnych, niezależnych od zmienności kulturowej kategorii afektywnych, takich jak smutek, gniew, zaskoczenie, strach, wstręt, czy radość. Ich rolą jest wpływanie na nasz dobro- stan i wspomaganie przetrwania. Emocje naturalne a emocje estetyczne Te podstawowe ustalenia, do których doszła psycho- logia emocji, trudno jest jednak odnieść wprost do fenomenu odczuć pojawiających podczas kontaktu ze sztuką. Tematyka emocji estetycznych ciągle należy do najbardziej kontrowersyjnych. Pierwsza kontrowersyjna kwestia dotyczy adapta- cyjno-przystosowawczej natury emocji. Czy emocje pojawiające się podczas oglądania obrazu malar- skiego lub podczas słuchania muzyki służą bezpo- średnio przetrwaniu człowieka? Czy pełnią funkcje adaptacyjne? Pytanie to budzi wiele kontrowersji, gdyż emocje tego rodzaju wydają się bardziej subtelne i stonowane niż emocje naturalne, pojawiające się w codziennych sytuacjach. Już Darwin dostrzegał tę różnicę, gdy pisał np. o muzyce, że wzbudza ona w nas „różne emocje, choć nie te najbardziej dramatyczne związane z przerażeniem, strachem, wściekłością itd. Pobudza w nas łagodniejsze odczucia, jak czułość i miłość, które łatwo przechodzą w przywiązanie”. Stąd propozycja, aby traktować emocje towarzy- szące sztuce jako pomocne w doborze płciowym – jako mające swoje korzenie w rytuale zalotów, w rywalizacji o partnera i chwilach triumfu nad prze- ciwnikiem. Prawdopodobne jest również, że odczucia estetyczne są funkcjonalne społecznie i wywodzą się ze wspólnego śpiewania, tańców plemiennych czy rytuałów zdobienia ciała. Dr hab. Piotr Przy­bysz Zakład Epis­te­mologii i Kog­ni­ ty­wistyki, Instytut Filozofii, Uniwersytet Adama Mickie- wicza w Poznaniu Drugie równie kontrowersyjne pytanie dotyczy tego, czy w emocjach estetycznych – podobnie jak w przypadku naturalnych emocji takich jak strach czy wściekłość – kluczową rolę w odgrywa pobudzenie fizjologiczne? Zważywszy na wspomnianą wcze- śniej „subtelność” odczuć towarzyszących sztuce, mogłoby się to wydawać wątpliwe. Być może więc to nie reakcje fizjologiczne i behawioralne, ale czyn- niki związane z poznawczą oceną i ewaluacją bodźca artystycznego są w tym przypadku kluczowe? Gdy podziwiamy obraz malarski, to zamiast mobilizacji do walki pojawia się u nas zwykle pewien rodzaj bierności motorycznej („stajemy przed obrazem jak wryci”), dzięki czemu możemy w spokoju kontem- plować, podziwiać i ocenić to dzieło sztuki. W ten sposób zyskujemy cenny czas na wychwycenie subtelności stylistycznych obrazu i zrozumienie jego symbolicznego przekazu. To natomiast pozwala nam na głębsze przeżycie dzieła sztuki i cieszenie się nim w pełni. Jest zatem prawdopodobne, że w przypadku emocji estetycznych pobudzenie fizjologiczno-beha- wioralne może być modyfikowane przez wpływ czyn- ników poznawczych i związanych z oceną estetyczną. Ostatnia kluczowa kontrowersja, o której chciałbym tu wspomnieć, dotyczy tego, czy odczucia, takie jak podziw czy zachwyt estetyczny, dają sie zredukować do emocji podstawowych? Czy też może jest tak, że tworzą one osobną, autonomiczną klasę emocji? Na pytanie to nie łatwo jest odpowiedzieć. Z jednej strony, odczucia estetyczne wydają się być afektami „z innej półki” w porównaniu z emocjami potrzebnymi w walce o przetrwanie, takimi jak złość czy strach. Z drugiej jednak strony, wśród emocji podstawowych występują takie emocje jak np. wstręt, który możemy odczuwać wobec ludzi budzących odrazę moralną, jak i wobec estetycznej brzydoty. Interesujący status przysługuje również emocji zaskoczenia – możemy odczuwać zaskoczenie w sytuacjach codziennych, jak i w sytuacji kontaktu ze sztuką. W tym drugim przy- padku jest ono jednak bardziej związane z poczuciem zachwytu i dziwności, w jakie wprawił nas artysta, niż z wrażeniem nagłej dezorientacji i niepokoju, jakie towarzyszą potocznie rozumianemu zaskoczeniu. Emocje jako reakcje na bodziec estetyczny: muzyka vs. malarstwo Wydaje się, że emocje wywoływane przez sztukę nie mają aż tak wielkiego natężenia i tak potężnych konsekwencji dla organizmu, jak np. strach lub smutek wywołane bodźcami naturalnymi lub społecznymi. Słowem, nie są one do końca prawdziwymi emocjami życiowymi. Mimo to, zarówno obrazy malarskie jak i muzyka potrafią wywołać w odbiorcy bardzo różne reakcje uczuciowe i behawioralne – od wzruszenia i smutku aż po ciarki przechodzące po plecach i gęsią skórkę. W badaniu kwestionariuszowym, jakie prze- prowadził znany psycholog muzyki John Sloboda okazało się, że słuchanie utworów muzycznych wyzwa- lało u odbiorców takie reakcje, jak dreszcze i ciarki, śmiech, wrażeniu ucisku w gardle, łzy, gęsią skórkę, pocenie sie, przyspieszenie bicia serca, ziewanie czy pobudzenie seksualne i inne. Mimo, iż emocje estetyczne nie mają często siły dorównującej emocjom pojawiającym się w sytu- acjach życiowych, to jednak są one całkiem realnymi przeżyciami o podłożu fizjologicznym i neuronalnym. Przykładowo, różne zespoły badawcze (np. Vinod Menon i Daniel Levitin) wykazały za pomocą technik neuroobrazowania (PET lub fMRI), że odczuciom emocjonalnym podczas słuchania muzyki towa- rzyszy aktywacja układu nagrody w mózgu i szlaków aktywności dopaminergicznej. Ciekawe, że te same obszary pobudzane są w sytuacjach odbioru bodźców erotycznych, jedzenia czekolady lub korzystania z innych używek. Tak więc niektóre z emocji pojawia-→ 10 OBLICZA NEURONAUKI 11OBLICZA NEURONAUKI Ilustracja: Aleksandra Rylewicz
→ → → jących się w sztuce powiązane są z aktywnością istotnych przeżyciowo struktur, co jest najlepszym argumentem za tym, że emocje tego typu są czymś realnym. Warto też zauważyć, że emocje estetyczne mają zazwyczaj postać przyjemnych i pozytywnych doznań, takich jak zachwyt, podziw, rozbawienie czy uspokojenie. Nawet w przypadku dzieł, które mogłyby wywołać negatywne odczucia jak niepokój lub strach (np. Czarne malowidła Goyi), pojawia się zamiast tego „przyjemny niepokój” i „przyjemny strach”. Najbardziej znanym przypadkiem tego rodzaju są doznania emocjonalne podczas oglą- dania horroru w kinie. Strach i przerażenie łączą się wtedy z zadowoleniem wywołanym uczestnictwem „na niby” w przerażającej sytuacji wykreowanej w filmie. Istotna dla zrozumienia natury emocji estetycznych wydaje się również odpowiedź na kluczowe pytanie, czym różnią się odczucia afektywne towarzyszące odbiorowi różnych gatunków sztuki, takich jak muzyka, malarstwo, rzeźba, teatr czy film? Sądzę, iż oddziaływanie muzyki na organizm jest niecobardziejucieleśnioneisilniejszeniżpodziwianie i przeżywanie malarstwa. Elementarnymi bodźcami mogącymi wywołać behawioralne, hormonalne lub wegetatywne reakcje organizmu są np. nagły i głośny dźwięk, rytm czy brzmienia dysonansowe. Silne oddziaływanie muzyki na organizm jest też spowodowane przez organizm linearną, rozwija- jącą się w czasie rzeczywistym, strukturę utworu muzycznego. Rozkład melodycznych i rytmicznych napięć lepiej synchronizuje się z narastaniem, kulminacją i opadaniem napięcia emocjonalnego niż nieruchome, plastyczne przedstawienia malarskie. Niektóre własności przebiegu muzycznego wprost sprzęgają się z określonymi stanami wewnętrz- nymi: cicha, spokojna muzyka utrzymana w tonacji molowej może wywołać smutek. Natomiast szybka i złożona z wysokich dźwięków muzyka w tona- cjach durowych łatwiej wzbudzi u słuchacza uczucie radości. W obu przypadkach odmienny też będzie profil reakcji fizjologicznych organizmu, co pokazało np. badanie przeprowadzone przez Carol Krumhansl. Podczas słuchania fragmentów smutnych utworów (np. Adagio for strings Barbera) rejestrowano istotne zmiany w częstości bicia serca, ciśnienia krwi, prze- wodności skórnej i temperaturze ciała słuchaczy. Z kolei w przypadku odsłuchiwania fragmentów radosnej muzyki (np. fragment Wiosna z Czterech pór roku Vivaldiego) najbardziej charakterystyczne były zmiany parametrów oddychania u słuchaczy. Podstawowa różnica między muzyką a malarstwem – która wydaje się mieć również wpływ na rodzaj wzbudzanych przez nie emocji – polega na tym, że muzyka ma zasadniczo charakter nieprzedstawie- niowy, tzn. posiada bardzo ograniczone możliwości reprezentowania w materiale muzycznym stosunków przestrzennych, przedmiotów fizycznych i realnych sytuacji (choć doskonale radzi sobie z reprezento- waniem relacji czasowych). Dokładnie odwrotnie jest z malarstwem, które służyć może do przedstawiania relacji przestrzennych, materialnej formy i kształtu przedmiotów lub do obrazowania ludzkich sylwetek i twarzy (nie radzi sobie zaś z przedstawianiem relacji czasowych zachodzących w świecie). Ta zasadnicza różnica ma z kolei wpływ na to, że malarstwo, jak się wydaje, dysponuje nieco szer- szymi możliwościami oddziaływana na widza. Bodziec malarski może poruszać widza dwutorowo – zarówno poprzez cechy formalne obrazu (np. cechy stylistyczne, układ plam barwnych, kompozycja) oraz poprzez zobrazowaną treść (np. przedmioty lub ludzie przedstawieni na obrazie). To podwójne oddziaływanie na widza uwzględnia koncepcja zapro- ponowane przez psychologa i filozofa sztuki Eda Tana. Wśród emocji wywoływanych przez sztukę wyróżnił on, po pierwsze, emocje takie jak podziw czy przyjemność, inicjowane przez oryginalny dobór środków wyrazu („O, jaki piękny portret”), a także, po drugie, reakcje emocjonalne na elementy świata przedstawionego, jak np. empatia wobec cierpienia ukazanego na obrazie, współczucie lub odraza wobec przedstawionych tam postaci („Ojej, jaki brzydki człowiek”). Natomiast tym, co łączy odczucia emocjonalne poja- wiające się podczas słuchania muzyki i oglądania malarstwa jest zapewne możliwość oceny bodźca artystycznego w kategoriach piękna i brzydoty. Przyjmując, że dostrzeganie piękna jest uniwersalną czynnością umysłową, Tomohiro Ishizu i Semir Zeki usiłowali dowiedzieć się, jak zachowuje się ludzki mózg podczas wydawania ocen estetycznych, niezależnie od tego, czy oceniamy obraz malarski czy muzykę. Zaprezentowali oni osobom badanym bodźce w postaci reprodukcji obrazów oraz frag- mentów utworów muzycznych. Uczestnicy ekspery- mentu mieli ocenić każdy z bodźców w kategoriach „piękny”-”neutralny”-”brzydki”, podczas gdy aktyw- ność ich mózgów była rejestrowana za pomocą aparatury fMRI. Badacze zauważyli m.in., że podczas orzekania „piękna” zarówno o bodźcu wizualnym jak i muzycznym, uaktywniają się te same okolice zloka- lizowane w przyśrodkowej korze oczodołowej. Wynik badania potwierdził wstępną hipotezę, że istnieją ośrodki w mózgu, których aktywność skorelowana jest z wydawaniem sądów o pięknie niezależnie od tego, czy informacja o bodźcu dochodzi drogą wzro- kową czy słuchową. Wynik tego eksperymentu jest interesujący, gdyż na jego podstawie można przypuszczać, że u podstaw procesów oceny estetycznej tkwić może pobudzenie wspólnej sieci połączeń neuronalnych, której aktywność związana jest z odczuwaniem piękna, niezależnie od tego, czy odnosi się ono do bodźców wizualnych czy dźwiękowych. Różnorodnośćemocjiestetycznych: model procesu emocjonalno-estetycz- negoisytuacyjnośćprzeżyćestetycznych Pomimo coraz większej wiedzy na temat emocji estetycznych – gromadzonej zarówno w oparciu o anegdotyczne doniesienia z zakresu historii sztuki czy filozoficzne analizy przeżywania piękna, jak i opierającej się na badaniach psychologicznych oraz eksperymentach wykorzystujących techniki neuro- obrazowania – jesteśmy jeszcze ciągle bardzo daleko od wyjaśnienia i zrozumienia tego fenomenu. Bierze się to, jak sądzę, po części z niezwykłej złożoności i subtelności emocji wywoływanych przez sztukę, ale również – z nieodpowiedniego dopasowania narzędzi, które miałyby służyć do ich opisu i badania. Poniżej wskażę na trzy fundamentalne trudności, o które zwykle rozbijają się próby zrozumienia ich specyfiki. Różnorodność emocji estetycznych. Kłopot w tym, że w kontakcie ze sztuką mogą się pojawić emocje przynajmniej trzech odmiennych typów. Po pierwsze mogą to być emocje ucieleśnione, rozumiane jako reakcje percepcyjno-behawioralne odbiorcy, czyli reakcje jego ciała w odpowiedzi na bodźce akustyczne (np. głośny dźwięk, rytm) lub wizualne (intensywny kolor, układ plam barwnych na obrazie itd). Drugim typem są emocje epistemiczne towarzyszące aktywności poznawczej odbiorcy sztuki nakierowanej na analizę struktury i formy dzieła artysty. Mam tu na myśli przeżycia powiązane z pracą wyobraźni i formu- łowaniem oczekiwań poznawczych podczas słuchania muzyki (np. spodziewanie się akordu w określonym czasie, zauważenie powtórzenia lub dopełnienia okre- ślonej frazy utworu) lub podczas oglądania obrazu malarskiego (mimowolne rozwiązywanie zagadek percepcyjnych, analiza niuansów kompozycyjnych itd.). Ostatnim typem afektów, który chciałbym wskazać są emocje asocjacyjno-kontekstowe. Pojawiają się one, gdy dzięki kontaktowi ze sztuką zwracamy się w wyobraźni lub w pamięci epizodycznej lub seman- tycznej ku przedmiotom, ludziom, zdarzeniom oraz ideom ze sfery poza-estetycznej. I tak, zasłyszana piosenka Beatlesów może wywołać w nas emocjo- nalne wspomnienie o starych, dobrych latach młodości, natomiast obrazy Zdzisława Beksińskiego mogą popchnąć nasze myślenie w kierunku refleksji o kruchości życia i umieraniu. Model procesu emocjonalno-estetycznego. Błędem popełnianym niekiedy przez badaczy jest, jak sądzę, poszukiwanie jakiejś jednej podstawowej emocji este- tycznej (lub w liczbie mnogiej: zestawu takich emocji). Uważam, że zamiast tego powinniśmy się zająć raczej wyjaśnieniem złożonego procesu emocjonalnego, w który angażujemy się podczas obcowania ze sztuką. Rzecz w tym, że słuchanie muzyki lub oglą- danie obrazu wywołuje w nas całą kaskadę różnorod- nych emocji towarzyszących przeżyciu estetycznemu i rozwijających się w czasie. I bynajmniej nie jest to jakaś pojedyncza emocja lub szereg oderwanych od siebie emocji! Emocje estetyczne nie pojawiają się pojedynczo, ale jako kaskada różnych emocji. Sądzę, że metaforą dość dobrze przybliżającą nas do zrozumienia tego dynamicznego procesu emocjonalnego jest wyobra- żenie sobie go jako klepsydry, w której – jak wiadomo – piasek przesypuje się z górnej do dolnej komory. Podobnie jest z emocjami estetycznymi. Przyjąłem, że w procesie tym można wyróżnić trzy fazy, w których pojawiają się trzy odmienne typy emocji estetycznych. Vide rys. 1. Najpierw, po zetknięciu się z dziełem sztuki malarskiej lub muzycznej, pojawiają się u odbiorcy emocje o postaci „zdziwienia”, „zaskoczenia” → 12 OBLICZA NEURONAUKI 13OBLICZA NEURONAUKI Ilustracja: Aleksandra Rylewicz
W spółczesna neuronauka stawia na najnowsze metody badań. Rozwój i rosnąca popularność metod badania aktywności mózgu, takich jak funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), elektro- encefalografia (EEG) czy przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS), z powodzeniem przyczy- niają się do zrozumienia wielu aspektów działania ludzkiego mózgu. W Polsce praca z urządzeniami najnowszej generacji jest możliwa między innymi dzięki świetnie działającej Pracowni Obrazowania Mózgu (ang. Laboratory of Brain Imaging – LOBI) Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN im. Marcelego Nenckiego w Warszawie (http://lobi.nencki.gov.pl/) Pracownia zaczęła funkcjonować w roku 2013, a od lutego 2014 kieruje nią dr Artur Marchewka. Miejsce to jest częścią Centrum Neurobiologii IBD PAN powstałego ze środków unijnych w ramach projektu Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii (CePT). Jednym z zadań CePT-u jest stworzenie sieci usługowych laboratoriów ze specjalistyczną apara- turą, umożliwiających prowadzenie interdyscyplinar- nych i innowacyjnych badań biomedycznych. Nowoczesny sprzęt, którym może pochwalić się Pracownia Obrazowania Mózgu, to skaner rezonansu magnetycznego o mocy 3 Tesli firmy Siemens, pozwa- lający na prowadzenie wysokiej rozdzielczości struktu- ralnego (sMRI) i funkcjonalnego (fMRI) obrazowania ludzkiego mózgu. O poprawne działanie skanera oraz rozwój jego możliwości dba na co dzień mgr inż. Bartosz Kossowski. Dzięki jego specjalistycznej pracy zwiększono możliwości aparatury poprzez insta- lację dodatkowego kompatybilnego wyposażenia, takiego jak EEG, EMG, GSR. Do obowiązków Bartosza Kossowskiego należy także opracowywanie sekwencji strukturalnych i funkcjonalnych pozwalających na jak najlepszą rejestrację sygnału, w tym sekwencji spek- troskopii, która pozwala analizować stężenie okre- ślonych neurotransmiterów w wybranych obszarach mózgu. Koordynatorem działania sprzętu w pracowni, a w szczególności wykorzystania skanera MR, jest elektroradiolog, mgr Marta Rodziewicz. Możliwości techniczne, jakich dostarcza infrastruktura LOBI, przekładają się na spore zainteresowanie wśród badaczy pracujących nad projektami z pogranicza neuronauki. Dotychczas w pracowni zrealizowano 22 projekty prowadzone przez naukowców z tak rozpo- znawanych instytucji, jak: Uniwersytet Warszawski, Warszawski Uniwersytet Medyczny, Uniwersytet Jagielloński, SWPS Uniwersytet Humanistyczno- społeczny w Warszawie, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu. Z usług pracowni korzy- → lub „zainteresowania”. Może je wywołać np. okre- ślony zestaw plam barwnych lub dźwięków, a ich celem jest zmotywowanie organizmu do dalszej aktywności poznawczej nakierowanej na dzieło sztuki. W dalszej kolejności organizm angażuje się we właściwe przeżycie estetyczne związane z rozwią- zywaniem problemów percepcyjnych i poznawczych zauważonych w dziele sztuki, czemu może towa- rzyszyć, przykładowo, przyjemne odczucie typu „eureka!”. Sądzę, że to na tym etapie pojawia się po raz pierwszy wrażenie estetycznego „podobania się” lub „zachwytu” (por. rys. 1, zwężenie pomiędzy bańkami). Wreszcie, na końcu tego procesu pojawiają sie bardziej trwałe wrażenia, jak „podziw” lub „uznanie” wobec dzieła sztuki lub jego twórcy, w których obok przeżycia afektywnego występuje element miej lub bardziej świadomej oceny sztuki w kategoriach „piękna”-”brzydoty” (rys. 1, dolna bańka w klepsy- drze). Sytuacyjnośćprzeżyćestetycznych. Opisany powyżej proces emocjonalny wywołany zetknięciem się z dziełem sztuki pojawić się może jednak jedynie w określonych okolicznościach. Podejrzewam, że wszyscy zetknęliśmy się z sytuacją, gdy zobaczyliśmy obraz malarski lub usłyszeliśmy muzykę, lecz emocje estetyczne się nie pojawiły. Brak pobudzenia estetycznego w tym przypadku może być wywołany naszymi odmiennymi upodoba- niami estetycznymi. Ale niekiedy może zależeć od kontekstu sytuacyjnego, w którym się znajdujemy. Wydaje się więc, że należałoby wskazać optymalne warunki sprzyjające przeżyciom estetycznym. Oczy- wiście, nie zawsze są one wszystkie spełnione. Należą do nich następujące okoliczności*: Oderwanie – właściwe przeżywanie sztuki wymaga nabrania emocjonalnego dystansu wobec codzien- nych trosk i mentalnego oderwania się do zdarzeń rozgrywających się w świecie realnym. Dzięki temu możemy skoncentrować uwagę na bodźcu este- tycznym i zainteresować się nim odpowiednio. Wycofanie – podczas kontaktu ze sztuką następuje często zaniechanie lub porzucenie działań, głównie o charakterze użytkowym i manipulacyjnym. Ma to miejsce np. gdy przyglądamy się w skupieniu obra- zowi czy rzeźbie. Za kontrprzykład dla tego warunku można uznać przeżywanie muzyki, której słuchaniu towarzyszy często motoryka ciała (taniec, wystuki- wanie rytmu ) lub wykonywanie codziennych czyn- ności (np. słuchanie muzyki przy goleniu). Sądzę jednak, że tzw. słuchanie muzyki w skupieniu również wymaga częściowego przynajmniej wypełnienia tego warunku. Refleksyjność – w warunkach ukształtowanych przez dwie powyższe okoliczności może pojawić się szansa na bardziej uważne słuchanie lub oglądanie dzieła sztuki, dzięki czemu organizm jest w stanie rozpo- znać jego kompozycyjne lub treściowe warstwy. Dodatkowo, dzięki refleksyjności pojawia się wyraź- niejsza świadomość doznań jakie niesie sztuka. Dzięki temu słuchanie muzyki lub oglądanie obrazów może wiązać się nie tylko z przyjemnością estetyczną, ale ze świadomością doznawanej przyjemności. Delektowanie się – skupienie się na słuchaniu lub oglądaniu dzieła pozwala na jego „smakowanie”. Umożliwia w końcu pojawienie się zachwytu nad dziełem sztuki i uznania dla kompozytora lub malarza. Podsumowując chciałbym raz jeszcze podkreślić, że proponowane tu podejście do emocji estetycznych ma charakter procesualny i zarazem sytuacyjny. Procesualny, gdyż emocje estetyczne rozpatruje się jako kaskadę różnorodnych stanów afektywnych wyłaniających się w procesie percepcji dzieła sztuki. Sytuacyjny, gdyż pojawienie się wszystkich faz tego procesu i wyłonienie sie poszczególnych typów emocji estetycznych jest zależne od pojawienia się szczególnych okoliczności, które sprzyjają zaintere- sowaniu lub zachwycaniu się dziełami sztuki. DO POCZYTANIA: 1. Sloboda, J. (1991). Music Structure and Emotional Response: Some Empirical Findings. Psychology of Music, 19, 110-120. 2. Menon, V., Levitin, D. 2005. The Rewards of Music Listening: Response and Physiological Connectivity of the Mesolimbic System. NeuroImage, 28: 175-184. 3. Tan, E. (2005). Emocje a sztuka. W: M. Lewis, J. Haviland-Jones (red.), Psychologia emocji. Gdańsk: Gdańskie Wydawnictwo Psycho- logiczne, s.160–178. 4. Ishizu, T., Zeki, S. (2012). W stronę neurobiologicznej teorii piękna. Via Mentis, 1, s. 113-137. 5. Frijda, N., Sundararajan, L. (2007). Emotion Refinement. A Theory Inspired by Chinese Poetics. Perspectives on Psychological Sciences, 2(3), s. 227–241. LABORATORIA PRACOWNIA OBRAZOWANIA MÓZGU Maja Wójcik Studentka I roku studiów ma- gisterskch na Wydziale Biologii UW. Związana ze Studenckim Kołem Neurobiologii UW. Specjalne podziękowania dla dr. Artura Marchewki, dr. Marka Wypycha, mgr Małgorzaty Wierzby oraz pozostałych osób z LOBI za pomoc przy tworzeniu tego artykułu. Zdjęcia: lobi.nencki.gov.pl Rys. 1: Metaforyczny model procesu emocjonalno-estetycznego jako klepsydry * Okoliczności te formułuję w nawiązaniu do propozycji przedstawionej w artykule Frijda, N., Sundararajan, L. (2007). Emotion Refinement. A Theory Inspired by Chinese Poetics. Perspectives on Psychological Sciences, 2(3), s. 227–241. 14 OBLICZA NEURONAUKI 15OBLICZA NEURONAUKI Ilustracja: Aleksandra Rylewicz
stają także inne pracownie znajdujące się na terenie Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN. Ponadto LOBI wspiera Politechnikę Warszawską w tworzeniu Plat- formy Obrazowania Mózgu (http://pbm.pw.edu.pl/) Udostępnianie nowoczesnego sprzętu oraz zapew- nianie merytorycznego wsparcia z zakresu jego obsługi to tylko jeden z aspektów działalności LOBI. Każda z osób tam pracujących prowadzi swoje badania, co sprawia, że to nie tylko atrakcyjna jednostka usługowa, ale również dynamiczny zespół badaczy. Mimo że pracownia powstała stosunkowo niedawno, ma już w swoim dorobku artykuły opubli- kowane w czasopismach, takich jak „Human Brain Mapping”, „Behavior Research Method”, „PloS One”, „Frontiers in Psychology” czy „Frontiers in Behavioral Neuroscience”, a szereg kolejnych recenzowanych prac jest przygotowywanych do publikacji. Ponadto LOBI skutecznie rozwija współpracę z instytucjami z całego świata. Wkład w badania prowadzone przez pracownię mają między innymi: słynny lekarz i neurobiolog prof. Richard Frackowiak, związany z europejską inicjatywą Human Brain Project (HBP), prof. Bogdan Draganski z Université de Lausanne – kierownik Laboratoire de Recherche en Neuroima- gerie (LREN), prof. Ken Pugh z Haskins Laboratories w USA, prof. Karen Emmorey – dyrektor Laboratory for Language and Cognitive Neuroscience, dr Franck Ramus z Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique w Paryżu oraz wielu innych uzna- nych naukowców. Niedawno rozpoczęte badania prowadzone w LOBI i kierowane przez dr. Marchewkę dotyczą plastycz- ności ludzkiego mózgu. W ramach projektu finan- sowanego przez Narodowe Centrum Nauki zbadane zostaną mechanizmy neuronalne odpowiedzialne za proces nauki nowych języków. Celem tego projektu jest znalezienie uniwersalnej sieci neuronalnej zaan- gażowanej w nabywanie języka bez względu na jego modalność (alfabet Braille’a, język migowy, język obcy). Wyniki umożliwią bezpośrednie porównanie aktywacji mózgu u osób biegle posługujących się określonym językiem oraz osób nabywających język. Projekt realizowany jest we współpracy z ośrodkami w Szwajcarii (prof. Bogdan Dragański), USA (prof. Karen Emmorey) oraz Uniwersytetem Warszawskim (dr Paweł Rutkowski), i Uniwersytetem Jagiellońskim (dr hab. Marcin Szwed, mgr Łukasz Bola). W projekcie realizację swoich doktoratów rozpoczęli mgr Anna Banaszkiewicz oraz mgr Jacek Matuszewski. Inne prace zespołu dr. Artura Marchewki koncentrują się na badaniu ludzkich emocji, a ich wynikiem są dwie ogólnodostępne bazy bodźców afektywnych. Narzę- dzia opracowane w LOBI to wystandaryzowany zestaw zdjęć (Nencki Affective Picture System - NAPS) oraz lista słów w języku polskim (Nencki Affective Word List - NAWL) wraz z informacjami o wzbudzanych przez nie emocjach (http://lobi.nencki.gov.pl/research/beha- vioral/). Bazy tego typu znajdują powszechnie zasto- sowanie w badaniach psychologicznych, umożliwiając kontrolę rodzaju i natężenia emocji wywoływanych w warunkach eksperymentalnych. To sprawia, że bazy takie jak NAPS oraz NAWL coraz częściej wykorzysty- wane są także w projektach badawczych z zakresu neuronalnego podłoża emocji. Zestawy wystandary- zowanych bodźców stosowane są w licznych bada- niach prowadzonych w LOBI. Na przykład mgr Monika Riegel w swoim projekcie stosuje NAWL, by z pomocą metody fMRI oraz okulografii (eye-tracking) badać pamięć długotrwałą bodźców wyrażających strach i wstręt. Poprzez prezentację słów wraz z towarzyszą- cymi im ekspresjami mimicznymi tworzony jest odpo- wiedni kontekst komunikacyjny, w ramach którego sprawdza się wpływ emocji na pamięć. Z kolei mgr Małgorzata Wierzba używa baz wystandaryzowanych bodźców, badając różnice płciowe oraz różnice zwią- zane z orientacją seksualną w odpowiedzi neuronalnej mózgu na wzrokowe bodźce erotyczne pochodzące z NAPS. Nieco innymi zagadnieniami zajmuje się dr Marek Wypych w swoim projekcie dotyczącym prokrasty- nacji. Za pomocą kwestionariuszy, a następnie badań z wykorzystaniem metody fMRI, dr Wypych zamierza sprawdzić, jakie są neuronalne podstawy „odkładania spraw na później”. Poprzez stronę http://prokra- stynacja.org/ wciąż można zgłosić się do udziału w projekcie, a w przyszłości także znaleźć na niej szereg ciekawych informacji dotyczących tej tematyki. Od niedawna w pracowni pracuje także dr Michał Bola, który interesuje się metodologią badań EEG. Dr Bola rozwija zaawansowane metody analizy danych, służące do obrazowania interakcji w sieciach neuro- nalnych mózgu, a także do badania dynamiki i ewolucji procesów neuronalnych w czasie. Opracowane metody wykorzystuje do badania zjawiska świado- mości, próbując zrozumieć, jakie procesy zachodzące w mózgu różnicują stan bycia świadomym od stanu snu, anestezji lub śpiączki. Ponadto, mając na wzglę- dzie to, że większość bodźców docierających do nas z otoczenia jest przetwarzana podprogowo, a tylko część uzyskuje dostęp do subiektywnego „strumienia świadomości”, dr Bola bada, jakie procesy neuronalne zachodzą w momencie pojawienia się nowego bodźca w świadomości. W Pracowni Obrazowania Mózgu realizowany jest także projekt dr Katarzyny Jednoróg z Pracowni Psychofizjologii IBD (http://pslab.nencki.gov.pl/). Obejmuje on badania behawioralne oraz obrazowania struktury i funkcji mózgu dzieci z dysleksją rozwojową. → → Wszystkie zdjęcia w artykule pochodzą ze strony: www.lobi.nencki.gov.pl W ramach projektu poszukiwane są wczesne neuro- nalne korelaty dysleksji u dzieci z grupy ryzyka. Osoby zainteresowane zgłoszeniem swoich dzieci do udziału w tym projekcie wciąż jeszcze mogą to uczynić, kontaktując się z zespołem dr Jednoróg: mgr Kata- rzyną Chyl oraz mgr Magdą Łuniewską (dysleksja_ ibd@nencki.gov.pl). W ramach tego projektu mgr inż. Bartosz Kossowski rozwija nowatorską technikę spektroskopii rezonansu magnetycznego w celu pomiaru stężenia specyficznych neurotransmiterów w mózgach potencjalnych dyslektyków. We współpracy z Instytutem Psychologii PAN Małgo- rzata Wordecha wykonuje prace badawcze, doty- czące mechanizmów kompulsywnych zachowań seksualnych. Mgr Łukasz Bola z Uniwersytetu Jagiel- lońskiego zajmuje się badaniem plastyczności mózgu podczas nauki czytania alfabetu Braille’a przez osoby widzące. To właśnie wyniki jego badań zachę- ciły naukowców z Pracowni Obrazowania Mózgu do dalszych badań nad neuroplastycznością. Osób zainteresowanych pracą w LOBI jest wiele, dlatego możliwość odbycia stażu w pracowni została ograniczona. Wielu chętnych dostaje się do pracowni właśnie wtedy, gdy pojawiają się nowe pomysły i nabór odbywa się wewnątrz projektu. W taki właśnie sposób swoją przygodę z Pracownią Obrazowania Mózgu rozpoczął obecny doktorant, Jacek Matu- szewski, który pracował przy badaniach nad przetwa- rzaniem zagrożenia przez ludzi o różnym poziomie psychopatii (projekt realizowany przez dr Jaro- sława Michałowskiego z Wydziału Psychologii UW). Podczas swojego stażu nauczył się między innymi techniki EEG oraz analizy danych fMRI. Przy pracy w takim środowisku doświadczalnym, jakie oferuje LOBI, ważny jest czynny udział w całym ekspery- mencie, od początku do końca. Dlatego pracownicy LOBI pokazują praktykantom, jak dostosować projekt badawczy do pracy ze skanerem MR, z powodzeniem przeprowadzić akwizycję danych oraz poprawnie interpretować wyniki. Aktualnie w LOBI odbywają staż i realizują swoje prace magisterskie Marta Marciniak (Wydział Psychologii UW) oraz Michał Szczepanik (Wydział Fizyki UW). Prócz działalności usługowej i naukowej pracownia udziela się również na polu popularyzacji nauki, regu- larnie biorąc udział w wydarzeniach organizowanych w Instytucie Biologii Doświadczalnej PAN, współpra- cując z Krajowym Funduszem na rzecz Dzieci oraz Uniwersytetem Dzieci. Młoda, lecz świetnie prosperująca Pracownia Obra- zowania Mózgu Centrum Neurobiologii w IBD PAN ma znaczący wpływ na rozwój neuronauki w Polsce. Nowoczesne wyposażenie pozwala na prowadzenie wielu interdyscyplinarnych badań nad funkcjono- waniem ludzkiego mózgu, co przyciąga instytucje z całego kraju oraz daje badaczom z LOBI wiele możli- wości podczas realizacji własnych projektów. Jest to również miejsce atrakcyjne dla studentów, ponieważ umożliwia pracę z wykorzystaniem przyszłościowych technik, takich jak fMRI, EEG i TMS. Zespół doktora Artura Marchewki oraz inne osoby zaangażowane w działalność pracowni zgodnie podkreślają dobrą atmosferę panującą w LOBI, co niewątpliwie stanowi kolejny atut tego miejsca. → 16 OBLICZA NEURONAUKI 17OBLICZA NEURONAUKI
1 Wnikliwy czytelnik zauważy, że liczby wymierne mogą mieć wiele reprezentacji, np. 1/2=2/4, dlatego części liczb naturalnych nie zosta- nie przyporządkowana żadna liczba wymierna. Dowód jest jednak nadal poprawny – korzystamy tutaj z bardzo ważnego twierdzenia (które wcale nie tak prosto dowieść), mówiącego, że jeśli |A|≤|B| i |B|≤|A|, to |A|=|B| W lutym zeszłego roku grupa badaczy pod przewodnictwem prof. Semira Zeki opublikowała artykuł, w którym usiłowała naukowo stwierdzić, czy matematycy rzeczywiście dostrzegają piękno w tworzonych (a może odkrywanych?) przez siebie wzorach. Znane są obszary w mózgu, które wykazują u bada- nego człowieka wzmożoną aktywność (mierzoną przy pomocy fMRI) w momencie obserwacji czegoś subiektywnie pięknego – np. obrazu, rzeźby. Sporzą- dzono zatem listę kilkudziesięciu wzorów matema- tycznych (wszystkie były poprawne i w jakiś sposób ważne), które następnie zaprezentowano matema- tykom. Badanych umieszczono w skanerze i popro- szono o ocenę estetyki danego wzoru. I rzeczywiście – zaobserwowano korelację między tą subiektywną oceną a aktywnością w monitorowanych obszarach mózgu. Czyste piękno Oprócz samej możliwości dostrzeżenia piękna w z pozoru tak mało wdzięcznym obiekcie interesu- jące jest to, jakie wzory zostały uznane przez mate- matyków za szczególnie piękne. Okazuje się, że ważne były dwie cechy: po pierwsze, za ładne uznawane były wzory, do których sformułowania niezbędna jest poważna teoria. Banalne stwierdzenia nie urzekają. Z drugiej strony mile postrzegano element zasko- czenia, na przykład stała π pojawiająca się zupełnie znikąd (tak jak we wzorze ). To, czy dany wzór ma liczne zastosowania, okazywało się drugo- rzędne. Może być to dziwne dla czytelnika – przecież mate- matykę bardzo często przedstawia się jako najlepsze narzędzie do opisu rzeczywistości. To, w najlepszym razie, jedynie pół prawdy – rzadko które twierdzenie czy teoria są tworzone z myślą o ich zastosowaniach. Wydaje mi się, że warto dostrzec w matematyce nieco sztuki dla sztuki. Z tego powodu spróbuję tutaj w sposób jak najbardziej przystępny dla laika uchylić rąbka tajemnicy o „czystej”, czyli nie stosowanej matematyce. Absolutnie fundamentalnym bytem, pojawiającym się niemal w każdym dziale matematyki, jest zbiór. Matematyka jest piękna… Dawno temu określano go jako kolekcję czegokolwiek – może istnieć zbiór liczb i zbiór ławek w szkole, zbiór punktów na płaszczyźnie i zbiór atomów w naszej galaktyce. Może być skończony (tak jak zbiór włosów na głowie człowieka) albo nieskończony (tak jak zbiór wszystkich liczb naturalnych). Nie interesuje nas przy tym, ile razy jakiś element występuje w danym zbiorze (np. zbiory {1} i {1,1} są dla nas równe) ani w jakiej kolejności są one ustawione (np. {1,2}={2,1}). Na początku XX wieku stwierdzono, że taka definicja zbioru prowadzi do paradoksów (o których później). Wobec tego postanowiono ustalić sześć cech podsta- wowych zbiorów i uznać, że zbiorem nazywamy wszystko, co te cechy posiada. Takie podejście nazywamy aksjomatycznym, a te sześć ustalonych cech – aksjomatami. Wskutek tego liczba możliwych bytów zwanych zbiorami znacznie się zmniejszyła, ale wymienione przeze mnie powyżej nadal nimi są, czy raczej – nic nie stoi na przeszkodzie, żeby je za zbiory uznawać. Wyeliminowano jednak większość para- doksów (choć pozostało kilka faktów sprzecznych z intuicją, np. zaproponowany przez Banacha podział kuli na pięć części, z których można zbudować dwie kule identyczne z kulą wyjściową. Tego typu fakty, choć zaskakujące, nie prowadzą jednak do sprzecz- ności). Ciekawym zagadnieniem jest próba zdefiniowania wielkości zbioru. Każdy zgodzi się ze tym, że zbiór {1} jest mniejszy niż zbiór {1,2}, który jest mniejszy niż zbiór {1,2,3} itd., a wszystkie tego rodzaju zbiory są mniejsze niż zbiór wszystkich liczb naturalnych {1,2,3,…} (oznaczany N). Kolejnym krokiem jest stwierdzenie, że liczb całkowitych (Z, od niem. Zahlen – liczby) {…,-2,-1,0,1,2,…} jest więcej niż natural- nych, bo przecież każda liczba naturalna jest całko- wita, ale nie każda liczba całkowita jest naturalna. To całkiem rozsądne kryterium porównywania zbiorów i jest czasami stosowane. Niestety jednak takie podej- ście może prowadzić do pytań bez odpowiedzi. Na przykład zastanówmy się, co jest większe: zbiór {0}, złożony tylko z jednej liczby „0”, czy też olbrzymi – nieskończony – zbiór liczb naturalnych N={1,2,3…}? Jasne jest, że nie każda liczba naturalna jest zerem, więc zbiór {0} nie jest większy od N. Jednak również zero nie jest liczbą naturalną, co oznacza, że nie każdy element zbioru {0} należy do N. Zatem zgodnie z naszym kryterium nie możemy powiedzieć, że zbiór NEUROBIOLOGIA Paweł Nałęcz-Jawecki Sstudent III roku Międzywy- działowych Indywidualnych Studiów Matematyczno-Przy- rodniczych na UW, związany ze Studenckim Kołem Naukowym Neurobiologii. Interesuje się szukaniem szukaniem piękna w nauce, a także teorią praw- dopodobieństwa i procesami stochastycznymi w biologii. → N jest większy niż zbiór {0}. Jedyną zatem logiczną odpowiedzią na nasze pytanie jest to, że te dwa zbiory są nieporównywalne, tzn. żaden nie jest większy od drugiego. Nie tylko matematyczna ciekawostka Matematycy czasami chcieliby jednak móc porównać dowolne dwa zbiory. Dlatego wymyślono pojęcie liczności zbioru (albo jego mocy), którą często oznaczamy |A| albo A ̿. I tak zbiór pusty ma moc 0, zbiór jednoelementowy ma moc 1, zbiór dwuele- mentowy ma moc 2 itd. Co jednak zrobić ze zbiorami nieskończonymi? Otóż umówiono się, że dwa zbiory będziemy uznawać za równoliczne, jeśli można ich elementy połączyć w pary tak, żeby każdy element jednego zbioru był sparowany z dokładnie jednym elementem drugiego zbioru i żeby żaden element nie pozostał bez pary. Przykładowo: zbiór liczb natural- nych N jest równoliczny ze zbiorem liczb całkowitych Z, bo następujące przyporządkowanie tworzy dobre pary: Liczby naturalne 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 … Liczby całkowite 0 1 -1 2 -2 3 -3 4 -4 5 -5 … (ogólnie ) Każda liczba całkowita została przyporządkowana jakiejś liczbie naturalnej, a żadnej liczbie naturalnej nie przyporządkowano dwóch różnych liczb całkowi- tych. Zatem |N|=|Z|. Okazuje się nawet, że wszystkich liczb wymiernych (tzn. przedstawialnych w postaci ułamka zwykłego) jest tyle samo, co naturalnych. Rzeczywiście, każdemu ułamkowi p/q możemy przyporządkować parę liczb całkowitych (p,q). Te zaś pary możemy jednoznacznie przyporządkować do liczb naturalnych, choćby w następujący sposób: Liczbynaturalne 1 2 3 4 5 6 7 8 … Pary (p,q) (0,0) (1,0) (0,1) (-1,0) (0,-1) (1,-1) (2,0) (1,1) … A zatem każdej liczbie wymiernej możemy przypo- rządkować pewną liczbę naturalną w sposób różno- wartościowy. Zatem liczb wymiernych jest tyle samo co naturalnych1 . → → Ilustracja: Aleksandra Rylewicz 18 OBLICZA NEURONAUKI 19OBLICZA NEURONAUKI
Pytanie zatem brzmi: może wszystkie zbiory nieskoń- czone są równoliczne? Okazuje się, że nie – i przykład jest, moim zdaniem, bardzo urokliwy. Weźmy miano- wicie zbiór wszystkich podzbiorów zbioru liczb natu- ralnych i oznaczmy go P. Przypuśćmy, że |N|=|P|, czyli liczby naturalne i podzbiory zbioru N możemy połączyć w pary. Podzbiór przyporządkowany liczbie n oznaczymy An . Niech zatem M będzie zbiorem takich liczb n, które nie należą do przyporządko- wanego sobie podzbioru, tzn. n∉An . Zauważmy, że M jest podzbiorem N, czyli elementem P. Został zatem przyporządkowany pewnej liczbie naturalnej m, tzn. M=Am dla pewnego m. Czy m może należeć do M? Nie, bo wówczas, na mocy definicji zbioru M, mamy m∉Am . Zatem skoro M=Am , to m∉M. To jednak oznacza, że m należy do przyporządkowanego sobie zbioru, czyli m∈Am =M. Okazało się zatem, że gdyby nasze przyporządkowanie istniało, to liczba m musia- łaby jednocześnie należeć i nie należeć do zbioru M, co jest oczywiście niemożliwe. A zatem otrzymaliśmy sprzeczność. Wniosek: elementów zbiorów N i P nie można połączyć w pary. Czyli |P|>|N|. Okazuje się, że liczb rzeczywistych (wymiernych i niewymiernych, czyli również takich jak √2, e, log10 3) jest właśnie tyle, co podzbiorów zbioru N. Można to w miarę łatwo pokazać przy użyciu systemu dwójkowego, ale nie ma na to miejsca w tym artykule. A zatem – skoro liczb wymiernych jest tyle, co natu- ralnych, to niewymiernych musi być dużo więcej. Jednak dowolnie blisko każdej liczby rzeczywistej znajdziemy nieskończenie wiele liczb wymiernych. Te wszystkie dywagacje mają głębszy sens i dla mate- matyków nie są tylko ciekawostką. Z tego samego powodu w badaniu prof. Zeki za najpiękniejszy uznany został wzór: eiπ +1=0 Osobiście, docenienie go zajęło mi jednak dużo czasu i w sumie jest on najlepszym streszczeniem moich mniej więcej ośmiu lat intensywnej edukacji matema- tycznej. Paradoks definicji zbioru Przyszła chyba pora na obiecywany paradoks. Zbawmy się przez chwilę w matematyków sprzed 150 lat i powiedzmy, że zbiory mogą zawierać co tylko chcemy. Stwórzmy sobie zatem zbiór wszystkich zbiorów (oznaczmy go Ω). Niech M będzie zbiorem tych zbiorów, które nie zawierają samych siebie (np. → C zy w obliczu Zimnej Wojny nie byłoby wspaniale mieć środek, który natychmiast zmuszałby przesłuchiwanych do zeznań, wprowadzałby zamęt na terytorium wroga, a zwykłych szpiegów zamieniał w roboty-zabójców? Choć pomysły te brzmią niczym rodem z powieści science-fiction, jeszcze 50 lat temu były rzeczy- wistym celem ściśle tajnej misji CIA. Czerwona panika Gdy pod koniec lat 40. Stany Zjednoczone straciły monopol na broń jądrową, Amerykę ogarnęła para- noja. ZSRR mógł użyć bomby atomowej w każdej chwili, szpiedzy czaili się wszędzie, powstawały powieści o losach Amerykanów, którzy nieświadomie i wbrew własnej woli, bo na sowieckich usługach, stawali się mordercami rodaków. Ponadto rozpo- wszechniono informację, jakoby komunistyczna strona wojny w Korei używała środków psychokontro- lujących do uzyskania informacji od amerykańskich jeńców. W obliczu wszechobecnego zagrożenia ze strony komunizmu w roku 1953 CIA rozpoczęło ściśle tajny projekt o nazwie MK-Ultra, mający na celu identyfikację i opracowanie środków kontroli świado- mości, a więc uzyskanie ostatecznej odpowiedzi na pytanie, czy Amerykanie mogą manipulować lub być manipulowani. Na ramionach gigantów W olbrzymim projekcie uczestniczyło co najmniej 80 różnych instytucji, w tym 44 uniwersytety, 15 fundacji, 12 szpitali oraz 3 więzienia. Składał się ze 150 podprojektów wykraczających poza granice USA. Wydano na niego 10 milionów dolarów, co w przeli- czeniu na dzisiejszy kurs odpowiada ok. 88 milionom dolarów. Badacze dostawali olbrzymie granty, często nieświadomi tego, czemu tak naprawdę przysłużą się ich doświadczenia. Wśród zatrudnionych byli między innymi naukowcy byłych nazistowskich Niemiec. Wielu z nich miało Projekt MK-Ultra O próbach zawładnięcia ludzkim umysłem przez CIA w swoim dorobku badanie wpływu meskaliny na świa- domość więźniów obozu koncentracyjnego w Dachau, niektórzy uznani byli w procesach norymberskich za zbrodniarzy wojennych. CIA przechwyciło ich na początku lat 50-tych, podobno po to, by Sowieci lub Brytyjczycy nie zdobyli nazistowskiej wiedzy oraz by zapobiec wznowieniu niemieckich badań dla celów militarnych. Jak się okazało, twórcze umysły niemieckich geniuszy nie dość, że nie zostały uniesz- kodliwione, to jeszcze przyczyniły się do wątpliwego postępu USA. Drzwi percepcji, drzwi prawdy Jeszcze w latach 40. CIA postawiło sobie za cel odna- lezienie serum prawdy, które pobudzałoby przesłu- chiwanych do zeznań. Specjalny komitet testował na ludziach i zwierzętach środki, takie jak alkohol, barbiturany i kofeinę, potem także pejotl i marihuanę. Wyniki nie były jednak zadowalające z uwagi na duże rozbieżności przy kolejnych powtórzeniach. Badano zatem narkotyki twarde. Na początku lat 50. testowano prokainę, syntetyczny analog kokainy, który wstrzykiwano chorym psychicznie pacjentom do płata czołowego przez otwory wytrepanowane w czaszce. Choć zabieg podobno był efektywny i np. przywracał zdolność mowy u niemych schizofreników już po dwóch dniach, zaniechano użycia tej metody podczas przesłuchań z uwagi na konieczność wyko- nywania zabiegu chirurgicznego. Badano też heroinę, której zresztą rutynowo używano podczas ówcze- snych przesłuchań. Wykorzystywano w tym metodę cold turkey, czyli uzależnianie i spontaniczne odsta- wienie narkotyku – stres występujący po zaprzestaniu przyjmowania substancji mobilizował podobno do wyjawiania tajemnic. Oprócz serum prawdy CIA pracowało też nad narko- tykami w formie gazowej. Samoloty rozpylałyby „gaz szaleństwa” nad terytorium wroga, co powodowa- łoby dezorientację przeciwnika i szybką kapitulację. NEUROPSYCHOLOGIA Sonia Dębek studentka I roku studiów ma- gisterskich biotechnologii UW i III roku anglistyki UW, magi- strantka Instytutu Genetyki i Biotechnologii UW → Ω nie należy do M, bo jest zbiorem, należy więc do zbioru wszystkich zbiorów, czyli do samego siebie). Wówczas z przypuszczenia M∈M wnioskujemy M∉M. Podobnie, jeśli M∉M, to M∈M (wystarczy przeczytać definicję). Coś tu jest nie tak Co? Otóż klasa wszyst- kich zbiorów nie jest zbiorem DO POCZYTANIA: 1. S. Zeki et al., The experience of mathematical beauty and its neural correlates, „Frontiers in Human Neuroscience” 2014. 20 OBLICZA NEURONAUKI 21OBLICZA NEURONAUKI
Kwestia wyboru odpowiedniej substancji psychoak- tywnej pozostawała jednak, jak się wydaje, przez długi czas nierozwiązana. Klucz do świadomości W latach 50. wiadomo było, że LSD zaburza poczucie rzeczywistości, ale czy mogłoby tak samo wpływać na poczucie lojalności? Z uwagi na szybkie i tymcza- sowe działanie oraz małą wymaganą dawkę, LSD wydawało się obiecującym środkiem do zmiany osobowości i właśnie temu narkotykowi poświęcono najwięcej badań. Eksperyment był prosty: pacjentom doustnie poda- wano „lek” i obserwowano jego działanie. Problemy: prawny i (dla CIA chyba w mniejszym stopniu uciąż- liwy) moralny, polegały na tym, że badani często nie wiedzieli, że uczestniczą w badaniu lub byli do niego zmuszeni – agenci łamali zatem ustalenia Kodeksu Norymberskiego, który Stany Zjednoczone podpisały kilka lat wcześniej. Początkowo testy wykonywano na osobach, jak określiło samo CIA, bezbronnych, tj. pacjentach szpitali psychiatrycznych, więźniach, prostytutkach i narkomanach (np. heroinistom obiecywano działki heroiny w zamian za zażycie LSD). Troszczono się też o zachowanie poufności. W operacji Midnight Climax CIA otworzyło domy publiczne, by znaleźć mężczyzn, którym wstyd nie pozwoli mówić o tym, gdzie byli i czego doświad- czyli. Wynajęte przez CIA prostytutki podawały LSD nieświadomym klientom, a zespół agentów obser- wował działanie narkotyku przez lustra weneckie. Całość badania była nagrywana dla dalszej analizy. Agenci CIA szybko zaczęli eksperymentować na sobie. Koledzy dodawali sobie nawzajem LSD do porannej kawy czy lunchu i obserwowali efekt. Nieoczekiwany trip stał się więc ryzykiem zawodowym agenta CIA, pracującego nad MK-Ultra. Odnotowano sytuację, w której agent wybiegł na ulice Waszyngtonu, krzy- cząc wniebogłosy, ponieważ każdy kot, którego widział, wydawał mu się potworem. Niestety, niebez- pieczeństwo przy pracy było śmiertelne. Dr Frank Olson, który nigdy wcześniej nie próbował LSD, nieświadomie przyjął narkotyk podany mu przez przełożonego. Po zakończeniu tripu wpadł w głęboką depresję i tydzień później wyskoczył z okna na trzy- nastym piętrze1 . Badania z użyciem LSD zostały ostatecznie przerwane z uwagi na zbyt dużą nieprze- widywalność działania związku. Psychic driving CIA próbowało także innych (nie tylko chemicznych) metod wpływających na świadomość , jak hipnoza, deprywacja sensoryczna, postrzeganie pozazmy- słowe (czyli tzw. szósty zmysł), przekaz podprogowy, pola magnetyczne, ultradźwięki oraz wiele innych. Naukowców szczególnie zainteresowała technika psychic driving, opracowana przez szkockiego psychiatrę Donalda E. Camerona. Agencja zapewniła mu warunki do badań w Kanadzie i finansowała je przez pośrednią instytucję, dzięki czemu lekarz nie wiedział, dla kogo pracuje. Zabieg Camerona miał zniszczyć, a następnie stwo- rzyć od nowa osobowość danej osoby. Pacjent prze- chodził pranie mózgu, wywołane przez podanie leków blokujących przewodnictwo nerwowo-mię- śniowe, takich jak kurara, elektrowstrząsy 20–40 razy silniejsze niż przy zwykłym zabiegu i naszpi- kowanie narkotykami, głównie LSD. Tak przygoto- wany, zapadał w śpiączkę trwającą od kilku tygodni do nawet 3 miesięcy. Przez ten czas bombardowano go powtarzającymi się informacjami nagranymi na zapętlonej taśmie magnetofonowej. Po obudzeniu doświadczał m.in. amnezji, tracił zdolność mowy, cier- piał na nietrzymanie moczu, nie pamiętał także swoich rodziców lub myślał, że badacze/przesłuchujący są jego rodzicami. Czy taka kuracja przyniosła więcej niż długotrwałe psychiczne i fizyczne wyniszczenie orga- nizmu badanego (może inspirację dla nowych metod tortur CIA)? – nie wiadomo. Wszystkie zapiski Came- rona zostały spalone przez jego rodzinę po śmierci doktora w 1967 roku. Dochodzenie prawdy Niestety, nie tylko raporty Camerona uległy znisz- czeniu. Na fali rządowej paniki po aferze Watergate (wyciek nielegalnych działań prezydenta Nixona przeciw jego politycznym przeciwnikom, skutku- jący m.in. licznymi procesami przeciw pracownikom rządowym i dymisją Nixona) w 1973 roku dyrektor CIA zlecił zniszczenie wszystkich dokumentów doty- czących projektu. Ocalało 20 000 stron niepoprawnie zarchiwizowanych akt, dotyczących głównie finan- sowania projektu. Nie zachowały się dokumenty dokładnie opisujące przebieg i wyniki badań ani ich zasięg poza USA. Ocalałe akta wystarczyły jednak, by w 1975 rozpo- cząć dochodzenie i wytoczyć procesy. W efekcie rządy amerykański i kanadyjski wypłaciły odszkodo- wania kilkuset ofiarom projektu, powstały też trzy ustawy zabraniające eksperymentów na ludziach i ograniczające uprawnienia tylko do działań zgodnych z konstytucją. Procesy związane z projektem wyta- czano jeszcze długo po jego zakończeniu, np. w 2012 roku rodzina dr. Franka Olsona pozwała rząd USA o spowodowanie śmierci badacza, wniosek został jednak odrzucony rok później. Make science, not war Choć wpływ badanych substancji na świadomość uczestników projektu pozostaje nieznany, wpływ MK-Ultra na kulturę lat 60. był niewątpliwie ogromny. W MK-Ultra można dopatrywać się wręcz początków subkultury hippisowskiej, gdyż wiele osób, w tym znanych artystów tamtego okresu, swoją przygodę z narkotykami rozpoczęło właśnie dzięki CIA. Na przykład Ken Kesey, uznawany za ogniwo pośrednie między bitnikami (notabene sam Allen Ginsberg po raz pierwszy zasmakował LSD dzięki ekspery- mentom w Mental Research Institute) a hipisami, oraz Robert Hunter, tekściarz związany m.in. z Grateful Dead, czołowym hipisowskim zespołem muzycznym. Obaj uczestniczyli jako wolontariusze w badaniach przy Uniwersytecie Stanforda, dotyczących dzia- łania narkotyków, a po zakończeniu eksperymentów propagowali LSD wśród innych. Zresztą sam Lot nad kukułczym gniazdem i opisane w nim próby kontroli podwładnych siostry Ratched (czyli chorych psychicznie) inspirowane były bezpośrednimi doświadczeniami Kesey’a z uczestnictwa w ekspery- mencie. Wniosek z lekcji W związku z brakiem bezpośrednich źródeł nie wiemy i prawdopodobnie nigdy nie dowiemy się, czy naukowcy MK-Ultra znaleźli środek kontrolujący świadomość. Samo CIA stwierdziło po czasie, że projekt miał niewiele wspólnego z prawdziwą nauką, a agenci nadzorujący badania nie przeszli odpowied- niego przygotowania naukowego. W latach 70. zapytano Sidneya Gottlieba, głównego szefa projektu, o to, jaką lekcję CIA wyniosło z badań. Gottlieb doznał wtedy jakby nagłego zaniku pamięci, jak gdyby sam był odurzony środkami, nad którymi pracował. Choć serum prawdy prawdopodobnie może być używane do dziś w różnych krajach świata, miejmy nadzieję, że milczenie było raczej prze- jawem wstydu i wyrzutów sumienia, niż próbą ukrycia szokujących, ściśle tajnych wyników dwudziestu lat nieetycznych eksperymentów nad ludzką świadomo- ścią. DO POCZYTANIA: 1. Lee M. A., Shlain B. Acid Dreams. The Complete Social History of LSD: The CIA, The Sixties, and Beyond Grove Press 1985, fragmenty. Dostęp inter- netowy <https://erowid.org/library/books_online/ acid_dreams.pdf> 2.MarksJ.TheSearchfortheManchurianCandidateThe CIAandMindControl,TimesBooks1979.Dostępinter- netowy <http://spiritself.net/pdf/The%20Search% 20for%20the%20Manchurian%20Candidate.pdf> 3. oficjalne strony: CIA, New York Times, dziedzictwa Franka Olsona → → → Ilustracja: Monika Pabian 1 Inna hipoteza mówi, że śmierć Olsona została zlecona przez CIA. Po zażyciu narkotyku w naukowcu obudził się kryzys moralny. Ponieważ Olson miał bezpośredni dostęp do wielu ważnych podprojektów istniało zagrożenie wydania przez niego ściśle tajnych informacji amerykańskiemu rządowi, a tym samym ogromne konsekwencje prawne oraz dyplomatyczne. 22 OBLICZA NEURONAUKI 23OBLICZA NEURONAUKI
W dzisiejszych czasach dosyć rzadko mówi się o wybitnych rodakach, których sukcesy przyczyniły się do rozwoju neurobiologii w Polsce i na świecie. Ile osób potrafiłoby chociaż odpowiedzieć na pytanie – kim był Edward Flatau? Zapewne niewiele. Przybliżmy, zatem sylwetkę jednego z ojców nowoczesnej neurologii polskiej oraz pioniera neurologii światowej, twórcę Prawa Flataua. Solidne zaplecze Edward Flatau urodził się 27 grudnia 1868 roku w Płocku. Ukończył Gimnazjum Płockie (obecnie słynne Liceum Ogólnokształcące im. Marszałka Stani- sława Małachowskiego, tzw. Małachowianka) ze srebrnym medalem, Diligentiae, którym nagradzano najlepszych absolwentów. Studiował medycynę na Uniwersytecie Moskiewskim, który ukończył w 1892 roku cum eximia laude. Wśród jego wykładowców znalazły się postaci tak wybitne jak Sergei Sergeie- vich Korsakoff (pierwszy profesor psychiatrii w Rosji; opisał objawy zespołu Korsakowa) oraz neurolog Alexis Jakovlevich Kozhevnikof, którego imieniem nazwano postać padaczki (padaczka Kożewnikowa). Po studiach Flatau wyjechał do Berlina, gdzie spędził siedem lat w laboratoriach Emanuela Mendla, Henriha Wilhelma Waldeyera, Alfreda Goldscheidera oraz Ernsta Victora von Leydena. Zajmował się tam neuroanatomią, neuropatologią oraz neurohistologią. W wieku 26 lat opublikował w języku niemieckim „Atlas mózgu człowieka i przebiegu włókien”, oparty na badaniach, które przeprowadził w pracowni profesora Mendla. Później jego praca została prze- tłumaczona na język polski, rosyjski, francuski oraz angielski. Edward Flatau, jako zwolennik teorii neuro- nowej, wykonał wiele eksperymentów, aby ją prze- testować. Na podstawie swoich badań dotyczących zmian morfologicznych w neurocytach jąder nerwów czaszkowych dowiódł jedności fizjologicznej oraz anatomicznej neuronu. Razem z Alfredem Goldsche- iderem, pracowali nad strukturą komórek nerwo- wych; badali również to, jak zmieniają się one pod w pływem bodźców mechanicznych, termicznych czy toksycznych. Flatau w swoich badaniach wykorzy- stywał także psy. Wraz z berlińskim neurobiologiem Gadem, wykonywał zabiegi poprzecznego prze- cięcia rdzenia, czego wynikiem była krytyka Prawa Bastaina-Burnsa mówiącego o zaniku odruchu kola- nowego po takiej operacji. Badając funkcjonalną Pionier polskiej neuronauki anatomię rdzenia kręgowego, udokumentował orygi- nalną mapę dermatomów oraz opisał jądra i przebieg piątego, siódmego oraz ósmego nerwu czaszkowego. Na podstawie licznych eksperymentów i obserwacji odkrył zasadę, obecnie znaną, jako Prawo Flatau – im dłuższe są włókna w rdzeniu kręgowym, tym bardziej obwodowo są ułożone. Opisał to zjawisko w swojej pracy doktorskiej „O ekscentryczności układu długich włókien nerwowych w rdzeniu kręgowym”, która nadal uważana jest za jeden z najważniejszych w historii opisów lokalizacji włókien nerwowych w rdzeniu kręgowym. Co ciekawe, Edward Flatau, razem z Zygmuntem Freudem, był przez rok redaktorem „Rocznego raportu dotyczącego postępów w neurologii i psychiatrii”. Opracował także ze swoim przyjacielem Ludwikiem Jacobshonem-Lask znany podręcznik do anatomii porównawczej układu nerwowego ssaków. Mimo sukcesów międzynarodowych, w 1899 roku odrzucił ostatecznie propozycję katedry neurologii w Buenos Aires i osiedlił się w Warszawie, gdzie już wtedy był osobą publiczną – 21 grudnia 1900 roku Kurier Warszawski, pisał o jego powrocie do miasta. Klinicysta i badacz Flatau dzielił czas między pracę naukową a neurolo- giczną. Miał ogromną praktykę prywatną, a także szpi- talną. Zajmował się diagnostyką i leczeniem chorób mózgu i mięśni, neurologią dziecięcą oraz chirurgią. Jednak w kręgu jego szerokich zainteresowań znajdo- wały się również anatomia układu nerwowego, neuro- fizjologia, a także onkologia doświadczalna. W 1904 roku został nadordynatorem oddziału neuro- logicznego w Szpitalu Starozakonnych na Czystem, a 9 lat później, gdy oddano tam do użytku nowy pawilon dla chorób nerwowych i wewnętrznych, Flatau został ordynatorem neurologii. Prowadził powierzony mu oddział przez 28 lat, szkoląc wielu przyszłych polskich neurologów. Jednym z pacjentów Edwarda Flataua miał być poeta Jan Lechoń. Co ciekawsze, nazwisko Flatau pojawiło się nawet w opowiadaniu „Potęga ciemności” Izaaka Baszewisa Singera, w którym to neurolog zostaje wezwany w sprawie pojawienia się demonów. SYLWETKI Joanna Borowska Studentka III roku MISMaP na UW, należy do Studenc- kiego Koła Neurobiologii UW i jest jednym z organizatorów konferencji „Aspects of Neuro- science”. → 24 OBLICZA NEURONAUKI 25OBLICZA NEURONAUKI zdjęcie: Wikipedia
Edward Flatau nie raz wykazał się pionierskim podejściem i nietuzinkową intuicją. Prawdopo- dobnie jego artykuł opublikowany w 1911 roku wraz z Władysławem Sterlingiem był jednym z pierwszych łączących choroby neurologiczne z czynnikami gene- tycznymi. To samo schorzenie – postępujący skurcz torsyjny u dzieci - opisali tym samym roku wiedeńscy neurolodzy, Theodor Ziehen oraz Hermann Oppen- heim. Jednak to Flatau z Sterlingiem powiązali tę chorobę z podłożem genetycznym. W 1927 roku Flatau przedstawił pierwsze przypadki encephalo- myelitis epidemica disseminata, znanej jako choroba Flatau-Redlicha (Emil Redlich opisał ją niezależnie w Wiedniu). Flatau był przekonany, że choroba ta jest skutkiem działania wirusa, co później potwierdził Mergulis. Jego imię nosi do dziś szereg osobliwie brzmiących objawów, np. objawy charakterystyczne dla zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych w gruź- licy – rozszerzenie źrenic podczas zginania głowy (odruch karkowo-mydriatyczny Flataua) czy erekcja prącia podczas kilkakrotnego zginania tułowia ku przodowi (odruch karkowo-erekcyjny Flataua). Edward Flatau wiele czasu spędził badając migrenę, czego odzwierciedleniem jest jego monografia na jej temat, którą opublikował w 1912 roku po polsku i niemiecku. Książkę oparł autoobserwacji oraz na 500 opisanych przypadkach. Uważa się ją za pierwszy podręcznik dotyczący migreny; wydany ponownie w 2007 roku nadal jest często cytowany w medycznej literaturze. Jako jeden z pierwszych przedstawił pełny obraz kliniczny owej choroby i wyróżnił jej postacie (oczną, padaczkową, psychiczną, twarzo-poraźną). Edward Flatau był ściśle związany z próbami tworzenia polskiej nauki podczas zaborów oraz już po nich. W 1909 roku odbył się w Warszawie I Zjazd Neurologów, Psychiatrów i Psychologów Polskich, który był jedynym polskim zjazdem naukowym, przeprowadzonym w zaborze rosyjskim. Jednym z inicjatorów był waśnie Edward Flatau. Ponadto, Flatau pełnił również funkcję współedytora niemiec- kiego czasopisma Jahresbericht fur Psychiatrie und Neurologie. Dzięki jego staraniom, aż do 1916 roku wszystkie polskie prace psychiatryczne były w nim streszczane. Oprócz tego był jednym z redak- torów Neurologii Polskiej, a także współzałożycielem Warszawskiego Czasopisma Lekarskiego oraz Kwar- talnika Klinicznego Szpitala na Czystem. Instytut Nenckiego Gdy w w końcu rozluźniono w zaborze rosyjskim ustawę o stowarzyszeniach, niemal od razu powstały Towarzystwo Naukowe Warszawskie oraz Towarzy- stwo Psychologiczne. Po powrocie do Warszawy w 1899 roku, Flatau utworzył pracownię mikro- skopową przy Towarzystwie Psychologicznym. W 1918 roku Kazimierz Białaszewicz wraz z Edwardem Flatauem oraz Romualdem Minkiewi- czem, wystąpili wspólnie do Zarządu Towarzystwa Naukowego o utworzenie samoistnej organizacji pod nazwą „Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego”. Flatau kierował Pracownią Neurobiologii w tym Instytucie, gdzie badano szereg najróżniejszych tematycznie zagadnień naukowych powiązanych z układem nerwowym. Sam Flatau zajmował się nowotworami złośliwymi mózgowia oraz rdzenia kręgowego i podał także najskuteczniejszą metodę ich leczenia, w której chciał powiązać zabieg operacyjny z naświetlaniem promieniami rentgenow- skimi oraz radem. Zmarł w 1932 roku, pięć miesięcy po tym jak zdiagnozowano u niego guza mózgu. Tak naprawdę tylko część pracy Edwarda Flatau dla nauki i medycyny polskiej oraz światowej znalazła się powyższym tekście. Warto przyjrzeć się głębiej osią- gnięciom tego niesamowitego naukowca oraz lekarza i pamiętać o tym, że nasi rodacy odnosili i odnoszą nadal osiągnięcia na polu neuronauki. → NEUROZDJĘCIA Zdjęcia: wykonały Zuzanna Laudańska i Martyna Frątczak podczas warsztatów Krajowego Funduszu na Rzecz Dzieci w IBD PAN pod opieką dr Marzeny Stefaniuk 26 OBLICZA NEURONAUKI 27OBLICZA NEURONAUKI
Oblicza Neuronauki 5
Oblicza Neuronauki 5
Oblicza Neuronauki 5

Empfohlen

Oblicza Neuronauki 4
Oblicza Neuronauki 4Oblicza Neuronauki 4
Oblicza Neuronauki 4Klaudia Jączyńska
 
Jeffrey Spencer Resume_REV1
Jeffrey Spencer Resume_REV1Jeffrey Spencer Resume_REV1
Jeffrey Spencer Resume_REV1Jeffrey Spencer
 
Curso ceibal
Curso ceibalCurso ceibal
Curso ceibalelidabrenda
 
Solving multi step-equations_notes
Solving multi step-equations_notesSolving multi step-equations_notes
Solving multi step-equations_notesSrChristineH
 
Trabajo final seminario grupo 3
Trabajo final seminario grupo 3Trabajo final seminario grupo 3
Trabajo final seminario grupo 3Ivan Matos
 
Educational Resume
Educational ResumeEducational Resume
Educational ResumeEnjoli Thompson
 
Nicolai Froehlich Photography Portfolio
Nicolai Froehlich Photography PortfolioNicolai Froehlich Photography Portfolio
Nicolai Froehlich Photography PortfolioNicolai Froehlich
 
31-12-2015
31-12-201531-12-2015
31-12-2015Usman Syed
 

Empfohlen

Oblicza Neuronauki 4
Oblicza Neuronauki 4Oblicza Neuronauki 4
Oblicza Neuronauki 4Klaudia Jączyńska
 
Jeffrey Spencer Resume_REV1
Jeffrey Spencer Resume_REV1Jeffrey Spencer Resume_REV1
Jeffrey Spencer Resume_REV1Jeffrey Spencer
 
Curso ceibal
Curso ceibalCurso ceibal
Curso ceibalelidabrenda
 
Solving multi step-equations_notes
Solving multi step-equations_notesSolving multi step-equations_notes
Solving multi step-equations_notesSrChristineH
 
Trabajo final seminario grupo 3
Trabajo final seminario grupo 3Trabajo final seminario grupo 3
Trabajo final seminario grupo 3Ivan Matos
 
Educational Resume
Educational ResumeEducational Resume
Educational ResumeEnjoli Thompson
 
Nicolai Froehlich Photography Portfolio
Nicolai Froehlich Photography PortfolioNicolai Froehlich Photography Portfolio
Nicolai Froehlich Photography PortfolioNicolai Froehlich
 
31-12-2015
31-12-201531-12-2015
31-12-2015Usman Syed
 
Zdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-mysliZdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-mysliPrzemysław Wolny
 
Choroby i higiena układu nerwowego
Choroby i higiena układu nerwowegoChoroby i higiena układu nerwowego
Choroby i higiena układu nerwowegokaleksander
 
Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.
Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.
Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.Łozowski Janusz
 
Na ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir Kwiecień
Na ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir KwiecieńNa ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir Kwiecień
Na ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir KwiecieńFundacja Dantian
 
Biologia
BiologiaBiologia
Biologiamalbor25
 
Charakterystyka próby badawczej - jak ją napisać
Charakterystyka próby badawczej - jak ją napisaćCharakterystyka próby badawczej - jak ją napisać
Charakterystyka próby badawczej - jak ją napisaćPogotowie Statystyczne
 
Okulary fulerenowe bioptron
Okulary fulerenowe bioptronOkulary fulerenowe bioptron
Okulary fulerenowe bioptronwolnosc
 
Agata Woźniak 3B
Agata Woźniak 3BAgata Woźniak 3B
Agata Woźniak 3Badmin
 
Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...
Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...
Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...Artur Gunia
 
Zdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-mysliZdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-myslimazur16111
 
Kwartalnik Rownowaga nr 3
Kwartalnik Rownowaga nr 3Kwartalnik Rownowaga nr 3
Kwartalnik Rownowaga nr 3Zarowka
 
Brennan ann dłonie pełne światła1
Brennan ann dłonie pełne światła1Brennan ann dłonie pełne światła1
Brennan ann dłonie pełne światła1Bogi1969
 
Kwartalnik Rownowaga nr 1
Kwartalnik Rownowaga nr 1Kwartalnik Rownowaga nr 1
Kwartalnik Rownowaga nr 1Zarowka
 
Kwantologia 10.7 – ciemna energia.
Kwantologia 10.7 – ciemna energia.Kwantologia 10.7 – ciemna energia.
Kwantologia 10.7 – ciemna energia.Łozowski Janusz
 
Ciemna energia.
Ciemna energia.Ciemna energia.
Ciemna energia.kwantologia2
 
Biofeedback
BiofeedbackBiofeedback
Biofeedbackgrazyna67
 
Konferencja "Ciało i umysł"
Konferencja "Ciało i umysł"Konferencja "Ciało i umysł"
Konferencja "Ciało i umysł"Obywatelski Aktywny Mielec
 
Zz zzzzzzzzzz
Zz zzzzzzzzzzZz zzzzzzzzzz
Zz zzzzzzzzzzpolskipogodzinach
 
Uwaga i świadomość
Uwaga i świadomośćUwaga i świadomość
Uwaga i świadomośćIlona Kotlewska
 
Kwantologia stosowana 2
Kwantologia stosowana 2Kwantologia stosowana 2
Kwantologia stosowana 2Łozowski Janusz
 

Weitere ähnliche Inhalte

Ähnlich wie Oblicza Neuronauki 5

Choroby i higiena układu nerwowego
Choroby i higiena układu nerwowegoChoroby i higiena układu nerwowego
Choroby i higiena układu nerwowegokaleksander
 
Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.
Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.
Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.Łozowski Janusz
 
Na ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir Kwiecień
Na ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir KwiecieńNa ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir Kwiecień
Na ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir KwiecieńFundacja Dantian
 
Charakterystyka próby badawczej - jak ją napisać
Charakterystyka próby badawczej - jak ją napisaćCharakterystyka próby badawczej - jak ją napisać
Charakterystyka próby badawczej - jak ją napisaćPogotowie Statystyczne
 
Okulary fulerenowe bioptron
Okulary fulerenowe bioptronOkulary fulerenowe bioptron
Okulary fulerenowe bioptronwolnosc
 
Agata Woźniak 3B
Agata Woźniak 3BAgata Woźniak 3B
Agata Woźniak 3Badmin
 
Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...
Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...
Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...Artur Gunia
 
Zdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-mysliZdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-myslimazur16111
 
Kwartalnik Rownowaga nr 3
Kwartalnik Rownowaga nr 3Kwartalnik Rownowaga nr 3
Kwartalnik Rownowaga nr 3Zarowka
 
Brennan ann dłonie pełne światła1
Brennan ann dłonie pełne światła1Brennan ann dłonie pełne światła1
Brennan ann dłonie pełne światła1Bogi1969
 
Kwartalnik Rownowaga nr 1
Kwartalnik Rownowaga nr 1Kwartalnik Rownowaga nr 1
Kwartalnik Rownowaga nr 1Zarowka
 
Kwantologia 10.7 – ciemna energia.
Kwantologia 10.7 – ciemna energia.Kwantologia 10.7 – ciemna energia.
Kwantologia 10.7 – ciemna energia.Łozowski Janusz
 

Ähnlich wie Oblicza Neuronauki 5 (20)

Zdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-mysliZdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-mysli
 
Choroby i higiena układu nerwowego
Choroby i higiena układu nerwowegoChoroby i higiena układu nerwowego
Choroby i higiena układu nerwowego
 
Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.
Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.
Kwantologia 6.7 umysł samobudujący się.
 
Na ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir Kwiecień
Na ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir KwiecieńNa ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir Kwiecień
Na ruch nigdy nie jest za późno - Sławomir Kwiecień
 
Biologia
BiologiaBiologia
Biologia
 
Charakterystyka próby badawczej - jak ją napisać
Charakterystyka próby badawczej - jak ją napisaćCharakterystyka próby badawczej - jak ją napisać
Charakterystyka próby badawczej - jak ją napisać
 
Okulary fulerenowe bioptron
Okulary fulerenowe bioptronOkulary fulerenowe bioptron
Okulary fulerenowe bioptron
 
Agata Woźniak 3B
Agata Woźniak 3BAgata Woźniak 3B
Agata Woźniak 3B
 
Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...
Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...
Wzmocnienie poznawcze jako transhumanistyczny projekt realizacji superintelig...
 
Zdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-mysliZdrowie w-zasiegu-mysli
Zdrowie w-zasiegu-mysli
 
Kwartalnik Rownowaga nr 3
Kwartalnik Rownowaga nr 3Kwartalnik Rownowaga nr 3
Kwartalnik Rownowaga nr 3
 
Brennan ann dłonie pełne światła1
Brennan ann dłonie pełne światła1Brennan ann dłonie pełne światła1
Brennan ann dłonie pełne światła1
 
Kwartalnik Rownowaga nr 1
Kwartalnik Rownowaga nr 1Kwartalnik Rownowaga nr 1
Kwartalnik Rownowaga nr 1
 
Kwantologia 10.7 – ciemna energia.
Kwantologia 10.7 – ciemna energia.Kwantologia 10.7 – ciemna energia.
Kwantologia 10.7 – ciemna energia.
 
Ciemna energia.
Ciemna energia.Ciemna energia.
Ciemna energia.
 
Biofeedback
BiofeedbackBiofeedback
Biofeedback
 
Konferencja "Ciało i umysł"
Konferencja "Ciało i umysł"Konferencja "Ciało i umysł"
Konferencja "Ciało i umysł"
 
Zz zzzzzzzzzz
Zz zzzzzzzzzzZz zzzzzzzzzz
Zz zzzzzzzzzz
 
Uwaga i świadomość
Uwaga i świadomośćUwaga i świadomość
Uwaga i świadomość
 
Kwantologia stosowana 2
Kwantologia stosowana 2Kwantologia stosowana 2
Kwantologia stosowana 2
 

Oblicza Neuronauki 5

  • 2. SPIS TREŚCI 4 6 10 15 18 21 28 30 Więcej dobrej nauki Wywiad z prof. Januszem M. Bujnickim Krzysztof Bielski, Aleksandra Kwika Co tam, panie, w nauce, czyli bardzo subiektywny przegląd prasy Fenomen emocji estetycznych Dr hab. Piotr Przybysz Pracownia Obrazowania Mózgu Maja Wójcik Matematyka jest piękna Paweł Nałęcz-Jawecki Projekt MK-Ultra Sonia Dębek Gotówka, duchy i lokalna translacja, czyli Aspects of Neuroscience Summer School 2015 Mateusz Kostecki Konkurs skład redakcji Przed Wami piąty numer „Obliczy Neuronauki”. Jego tematem przewodnim jest neuroestetyka – dr Piotr Przybysz z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu w obszernym artykule rozkłada na czynniki pierwsze emocje towarzyszące odbiorowi dzieła sztuki, a Jan Nowak-Jawecki zastanawia się nad pięknem matematyki. Czeka na Was również wywiad z najmłodszym profesorem w Polsce – Januszem Bujnickim z Międzynarodowego Instytutu Biologii Molekularnej i Komórkowej - z którym rozmawialiśmy o problemach rodzimej nauki, systemie grantowym i popularyzacji nauki. Od tego numeru zdecydowaliśmy się też na wprowa- dzenie nowego działu „Laboratoria”. Będziecie mogli dowiedzieć się z niego o innowacyjnych, prężnie rozwijających się polskich laboratoriach, prowadzonych w nich projektach i możliwościach odbywania praktyk. Na początek prezentujemy Pracownię Obrazowania Mózgu LOBI, działającą przy Instytucie Nenckiego PAN. Poza tym w obecnym numerze znajdziecie też teksty o LSD i CIA, mózgu hodowanym na szalce oraz relację z naszej szkoły letniej. Życzymy miłej lektury! Redakcja redakcja@neuronauka.org Redaktor naczelny: Klaudia Jączyńska Z-ca red. nacz.: Maja Wójcik Redakcja: Mateusz Kostecki Kacper Kondrakiewicz Aleksandra Kwika Krzysztof Bielski Oliwia Zaborowska Żaneta Matuszek Joanna Borowska Szata graficzna Bartosz Kwiecień www.bartoszkwiecien.pl Skład Piotr Lipowiecki piotr.lipowiecki@gmail.com Ilustracje Wronika Kuc (weronika.kuc@op.pl) Monika Pabian (monika.pabian@gmail.com) Aleksandra Rylewicz (olka25o@interia.pl) Redakcja językowa Agata Styczeń Dominika Micał Weronika Dawiec Redakcja merytoryczna dr Magdalena Markowska dr Ksenia Meyza dr Jan Jabłonka ISSN 2353-902X Luty 2016 OD REDAKCJI DRODZY CZYTELNICY 24Pionier polskiej neuronauki Joanna Borowska Czekamy na Wasze teksty! Jeśli zajmujecie się neuronauką, lubicie pisać i chcielibyście podzielić się swoją wiedzą z innymi, nasze pismo jest miejscem dla Was! Czekamy na Wasze artykuły do następnego numeru. Teksty prosimy nadsyłać na adres redakcja@neuronauka.org, w formacie doc lub docx; przyjmujemy artykuły o charakterze popularno - naukowym, do objętości 6 stron A4, czcionka times new roman, rozmiar 12, interlinia 1,5. Jeśli zaś chcielibyście włączyć się w prace nad wydawaniem kolejnych numerów pisma, możecie zgłosić się do naszej redakcji - potrzebujemy zwłaszcza ilustratorów, specjalistów od korekty i ludzi z zacięciem reporterskim do pisania sprawozdań z różnych wydarzeń. Zapraszamy! 2 OBLICZA NEURONAUKI 3OBLICZA NEURONAUKI
  • 3. PRZEGLĄD PRASY Psychologia do powtórki? Sporo szumu wywołało niedawno zakrojone na szeroką skalę badanie psychologiczne, opublikowane na łamach czasopisma „Science”. Jego autorzy – łącznie 270 osób – postanowili w sposób systema- tyczny powtórzyć 100 eksperymentów, opisywanych w ostatnich latach w trzech wiodących periodykach psychologicznych. Rezultaty nie napawają wielkim optymizmem. Tylko w przypadku 36% eksperymentów wyniki udało się powtórzyć, to znaczy uzyskać istotne statystycznie rezultaty. Warto zauważyć, że twórcy replikacji kontaktowali się z pierwszymi autorami badań, starali się wiernie naśladować ich procedury i używali nawet tych samych bodźców prezentowa- nych uczestnikom. Takie rezultaty stanowią kolejne potwierdzenie tezy, która jest już szeroko akcepto- wana przez środowisko naukowe: obecny system z wielu powodów sprzyja naciąganiu wyników i publi- kowaniu nierzetelnych badań. Z drugiej strony wyciąganie na tej podstawie wnio- sków o błędności całej psychologii wydaje się przed- wczesne. Nie jest niczym zaskakującym ani fakt, że rezultaty wielu doświadczeń zależą od indywidual- nych nawyków badacza – bardzo trudnych do wystan- daryzowania – ani też to, że ufać należy jedynie całym seriom eksperymentów, w których jedne wyniki wspierają kolejne. Co ważne, autorzy badania wyka- zali związek między oryginalną siłą efektu a prawdo- podobieństwem replikacji wyniku. Innymi słowy, im bardziej wyraźny był wpływ oryginalnej manipulacji eksperymentalnej, tym łatwiej było później go później powtórzyć. Chyba warto w takim razie czytać sekcje metod i wartości statystyk – nawet te pisane małym druczkiem. Biologów, którzy w tym momencie poczuli się odro- binę lepsi – ponieważ oni zajmują się „twardą nauką” – musimy niestety zmartwić. Podobne przed- sięwzięcie, przeprowadzone w obszarze biologii komórki, doprowadziło do replikacji jedynie 25% publikowanych eksperymentów. Open Science Collaboration. (2015). Estimating the reproducibility of psychological science. Science, 349. Takich to mi nie żal… Od kilkunastu lat wiadomo, że oglądanie innych osób doświadczających fizycznego bólu aktywuje w naszym mózgu niektóre z tych obszarów, które są odpowiedzialne również za odczuwanie własnego bólu – przede wszystkim korę wyspy oraz przednią korę zakrętu obręczy. Pewne poszlaki wskazują, że może być to wskaźnikiem empatii odczuwanej wobec drugiej osoby. Grupa badaczy ze Szkoły Wyższej Psychologii Społecznej oraz Instytutu Nenc- kiego postanowiła sprawdzić, czy stopień takiej „empatycznej” reakcji może zależeć od urody osób doświadczających dyskomfortu. W tym celu przeba- dano ok. 30 osób – kobiet oraz mężczyzn – pokazując im filmy z mniej lub bardziej atrakcyjnymi aktorami, udającymi, że doświadczają fizycznego bólu. Badani według własnych deklaracji odczuwali większy poziom współczucia wobec kobiet niż mężczyzn, a w szczególności – wobec kobiety niezbyt atrak- cyjnej. Co ciekawe, stopień aktywacji wymienionych wyżej struktur mózgowych – mierzony przy użyciu funkcjonalnego rezonansu magnetycznego – rozkładał się między warunkami nieco inaczej. Kora wyspy oraz zakrętu obręczy były bardziej aktywne podczas obserwacji mało atrakcyjnego niż przy- stojnego mężczyzny (niezależnie od płci badanych). Natomiast obserwacja kobiet miała prawdopodobnie przeciwny skutek – to patrzenie na tę ładniejszą wiązało się z trendem do większej aktywacji wymie- nionych struktur (przeciwnie niż sugerowałyby to deklaracje). Oczywiście możliwych interpretacji tych wyników jest bardzo wiele, ale my proponujemy skupić się na najprostszej: nie każdy musi być ładny. Jankowiak-Siuda K, Rymarczyk K, Żurawski Ł, Jednoróg K & Marchewka A. (2015). Physical attractiveness and sex as modulatory factors of empathic brain responses to pain. Frontiers in Behavioral Neuroscience, 9:236. PS. Więcej o Laboratorium Obrazowania Mózgu w Instytucie Nenckiego można dowiedzieć się na str. 15 niniejszego wydania. Co tam, panie, w nauce? Bardzo subiektywny przegląd prasy Kalkulacje mózgu Pojawianie się przyjemnych i nagradzających bodźców – zwłaszcza niespodziewanych – wywołuje w naszym mózgu silną aktywację grupy struktur, które badacze w umiarkowanie oryginalny sposób nazywają układem nagrody. Natomiast brak ocze- kiwanej nagrody skutkuje generalnie spadkiem aktywności tego układu. Grupa badaczy z Harvardu postanowiła sprawdzić, w jaki sposób mózg może oszacowywać wartość tego typu oczekiwań i porów- nywać je z rzeczywistością. W tym celu autorzy w przemyślany sposób połą- czyli elektrofizjologię – umożliwiającą rejestrację aktywności pojedynczych neuronów u szczurów – z optogenetyką, pozwalającą z kolei na aktywację wybranych grup komórek (szerszy opis tej techniki czytelnicy mogą znaleźć online w trzecim numerze naszego czasopisma). W rezultacie udało im się stwo- rzyć piękny i szczegółowy opis tego, w jaki sposób neurony części układu nagrody – a konkretnie części brzusznej nakrywki – mogą kalkulować pomiędzy sobą wartość oczekiwanej nagrody. Ich zdaniem dokonują tego na zasadzie prostego odejmowania. Neurony we wspomnianym obszarze są pobudzane i wydzielają dopaminę w reakcji na otrzymanie nagrody. Zostają natomiast zahamowane, jeśli pozy- tywne bodźce są oczekiwane. Uczestniczą w tym sąsiednie komórki, które wydzielają neuroprzekaźnik znany jako GABA (czyli, dla dociekliwych, kwas gamma-amino masłowy). Te dwa przeciwstawne procesy pozwalają w prosty, liniowy sposób zako- dować, jak bardzo oczekiwane prawdopodobieństwo nagrody różni się w danej sytuacji od rzeczywistych efektów. Dla przykładu: jeśli szczur oczekuje niemal pewnej nagrody po prezentacji zapachu kiełbasy, ale następnie musi obejść się smakiem – teoretycznie hamowanie w części brzusznej nakrywki (związane z oczekiwaniami) powinno przeważyć nad pobudza- niem (rzeczywistym efektem). W ten sposób aktyw- ność neuronów spada i szczur uzyskuje informację, że zapach nie wiązał się w tym przypadku ze spodzie- wanym, miłym rezultatem – więc w przyszłości może warto zmodyfikować swoje decyzje (na przykład, starać się bardziej). Badanie to stanowi doskonały przykład na to, jak współczesne techniki eksperymen- talne pozwalają powiązać nawet dość złożone zacho- wania z aktywnością specyficznych grup komórek. Eshel N, Bukwich M, Rao V, Hemmelder V, Tian J, & Uchida N. (2015). Arithmetic and local circuitry underlying dopamine prediction errors. Nature, 243-246. Twój kot Cię nie potrzebuje Naukowcy po raz kolejny nie zawiedli, próbując udowodnić w kontrolowany sposób coś, co wielu trzeźwo myślących ludzi wiedziało już dawno. Nasze domowe koty – przynajmniej w sensie emocjonalnym – kompletnie się do nas nie przywiązują. Żeby tego dowieść, naukowcy zastosowali procedurę obcej sytuacji. Jest ona powszechnie wykorzystywana do badania więzi pomiędzy dziećmi a rodzicami oraz – po odpowiednich modyfikacjach – między psami a ich właścicielami. W dużym skrócie: osoby badane bawiły się ze swoimi kotami, następnie pozostawiały je same w pokoju i po pewnym czasie wracały, znowu nawią- zując kontakt ze zwierzęciem. Na wszystkich trzech etapach badacze rejestrowali zachowanie czworo- nogów; przyglądali się także ich interakcji z obcymi ludźmi, co miało służyć jako warunek kontrolny. Po przeanalizowaniu zebranych nagrań ekspery- mentatorzy doszli do wniosku, że koty zachowywały się nieco inaczej podczas interakcji z właścicielem, niż obcą osobą. Mimo to, nie wykazywały żadnych wyraźnych oznak dyskomfortu po opuszczeniu przez opiekuna – ani radości po jego powrocie. Taka jest przynajmniej interpretacja badaczy. Zgodnie z inter- pretacją właścicieli, prawdopodobnie koty tęskniły za nimi wewnętrznie. Potter A, Mills DS. (2015). Domestic Cats (Felis silvestris catus) Do Not Show Signs of Secure Attachment to Their Owners. PLoS ONE, 10(9). Szybciej, lepiej, bez hipokampa Zwykle kiedy próbujemy nauczyć się czegoś nowego – na przykład opanować kolejny zwrot w obcym języku – potrzebujemy na to przynajmniej kilku powtórzeń. A jednak w pewnych rzadkich przypadkach uczenie się zachodzi natychmiastowo. Niekiedy zapamię- tujemy nowe słowo po usłyszeniu go tylko raz – co szczególnie często zdarza się dzieciom. W czasopiśmie „Trends in Cognitive Sciences” ukazał ostatnio ciekawy artykuł przeglądowy, który streszcza wyniki badań na temat tego typu szybkiego uczenia się. Wiele poszlak wskazuje na to, że prze- biega ono w unikatowy sposób pod względem neuro- nalnym, ponieważ jest prawdopodobnie niezależne od hipokampa. Struktura ta ma krytyczne znaczenie dla wielu innych typów pamięci. Mimo to pacjenci po jej uszkodzeniu – o ogólnie bardzo poważnych problemach z uczeniem się – nie wykazywali żadnych deficytów w zakresie natychmiastowego zapamięty- wania nowych słów. Mówiąc ściślej, po jednokrotnej prezentacji nieznanych im wcześniej przedmiotów wraz z nazwami, zapamiętywali dokładnie tyle samo nowych wyrazów, co osoby zdrowe. Problemy z tym zadaniem mieli natomiast pacjenci z uszkodzeniami kory skroniowej. Według interpretacji autorów sugeruje to, że nowe słowa mogą być w pewnych sytuacjach niemal natychmiast kodowane przez korę mózgową – i to bez udziału hipokampa, który zwykle pośredniczy w uczeniu się. Być może właśnie w ten sposób nowe słowa są zapamiętywane przez dzieci, u których hipo- kamp wciąż jest nierozwinięty – a mimo to błyska- wicznie rozwijają się umiejętności językowe. Żeby ostatecznie potwierdzić tę hipotezę, potrzebne będą kolejne eksperymenty, ale niewątpliwie otworzyła ona nowy, ciekawy rozdział badań nad pamięcią. Coutanche MN & Thompson-Schill SL. (2015). Rapid consolidation of new knowledge in adulthood via fast mapping. Trends in Cognitive Sciences, 19(9). Kacper Kondrakiewicz Doktorant w Pracowni Neuro- biologii Emocji Instytutu Nen- ckiego PAN, członek Studenc- kiego Koła Naukowego Neurobiologii UW 4 OBLICZA NEURONAUKI 5OBLICZA NEURONAUKI
  • 4. Krzysztof Bielski Bioinformatyka i neuroscience nie do końca są sobie pokrewne, ale współcześnie powstaje coraz więcej badań, które opierają się na pracy zespołów badawczych z różnych dziedzin nauki. Jak kształtuje się taka współpraca? Co myśli Pan na temat badań interdyscyplinarnych? Uważam, że badania interdyscyplinarne są bardzo potrzebne i mają duży potencjał do wytworzenia nowej wiedzy. Zwłaszcza do stawiania takich pytań, na które trudno wpaść, jeśli poruszamy się wyłącznie w obrębie jednej dziedziny. W tej chwili kładzie się duży nacisk na wspomaganie interdyscyplinarności. Z drugiej strony, napotyka ona na wiele przeszkód, m.in. biurokratycznych i instytucjonalnych. Doktoraty czy habilitacje można pisać tylko w obrębie jednej dziedziny. W pewnym momencie trzeba wybrać, do jakiej dyscypliny przypisuje się swoją sprawę. Ale istnieją również bariery, które są charakterystyczne dla danego obszaru i dyscypliny. Powodowane są przez różnice w sposobach oceniania doniosłości danego odkrycia – jak należy prezentować je w danym obszarze. Widać to szczególnie pomiędzy informa- tyką a biologią, w dyscyplinach takich jak bioinfor- matyka czy neuroinformatyka, w których analizuje się duże ilości danych biologicznych za pomocą metod obliczeniowych. Przykładowo: w informatyce typowym sposobem prezentacji wyników są recen- zowane publikacje w materiałach konferencyjnych, a publikacje w czasopismach specjalistycznych nie odgrywają większej roli. W biologii natomiast jest odwrotnie: największą wartość mają prestiżowe publikacje, prezentacje konferencyjne są zwykle ich pochodną. Dlatego np. biolog (który nie jest bioin- formatykiem), oceniając osiągnięcia bioinforma- tyka, może niesłusznie skupiać się na publikacjach wprestiżowychczasopismachazaniżaćwartośćpubli- kacji w materiałach prestiżowych konferencji infor- Student III roku kognitywistyki na UW, członek Studenckiego Koła Naukowego Neurobiologii UW matycznych, zakładając niesłusznie, że są mają one analogiczne wartość jak streszczenia w materiałach konferencyjnych z dziedziny biologii. To i wiele innych uwarunkowań powoduje, że organizacja współpracy interdyscyplinarnej nie jest łatwa i wymaga precyzyj- nego zdefiniowania celów, które chce się osiągnąć, w trakcie trwania projektu lub przed jego rozpoczę- ciem. Praca naukowa staje się również coraz bardziej międzynarodowa. Przepracował Pan kilka lat w Stanach Zjednoczonych. Co Pan zyskał na tym wyjeździe, co zapadło Panu najbardziej w pamięć? Ze studiów magisterskich w Polsce pamiętam atmos- ferę defetyzmu panującą na uczelni. Często zdarzało mi się słyszeć, że nie można opublikować pracy w dobrym czasopiśmie, jeżeli się nie ma za sobą jakiś pleców, że nie warto próbować, bo i tak się nie uda itp. Miałem wrażenie, że wszyscy starali się mi przekazać, że ode mnie samego prawie nic nie zależy i nigdy nie będzie zależeć, żebym zajął miejsce w szeregu i siedział cicho. W USA atmosfera była zupełnie inna – tam zrozumiałem, że może być odwrotnie – i praktycznie wszystko zależy ode mnie. Jeżeli chcę odnieść sukces, to JA muszę zrobić wszystko, żeby to się udało. Oczywiście to nie przyszło z dnia na dzień, tylko było procesem, przez który przecho- dziłem. Wyjazd do Stanów Zjednoczonych do końca określił mnie jako naukowca, a nawet do pewnego stopnia jako człowieka. Wróciłem stamtąd trochę inny, z tego powodu, że wielokrotnie udało mi się osiągnąć coś, co nie byłoby możliwe bez tego przekonania. Nie można osiągać sukcesu, kiedy nie wierzy się we własne możliwości i to chyba najważniejsza lekcja, jaką otrzymałem za granicą. Niewykluczone, że prze- NEUROWYWIAD Więcej dobrej nauki wywiad z profesorem Januszem M. Bujnickim Aleksandra Kwika Studentka I roku na wydziale lekarskim Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, członkini Studenckiego Koła Naukowego Neurobiologii UW szedłbym przez ten proces gdzieś indziej, być może nawet w Polsce, ale w Stanach dojście do takiego stanu umysłu było dużo łatwiejsze. Jak młody naukowiec może wykorzystać te doświad- czenia w dalszej karierze? Ludzie w różnych miejscach na świecie myślą w trochę inny sposób. Naukowcy mają z tym stycz- ność chociażby podczas recenzowania prac przez międzynarodowe komisje. Im więcej zobaczymy świata, tym łatwiej będzie nam ocenić, kto w jaki sposób będzie reagował, z jakimi ośrodkami można nawiązać współpracę. Poznamy wewnętrzną dyna- mikę danego ośrodka – czy prowadzi się w nim badania w sposób agresywny i ambitny, czy bardziej systematyczny, długofalowy, troszkę zachowawczy, ale dający szansę na późniejsze wyniki. Niektóre z tych kwestii bardzo trudno zaobserwować zdalnie. Wiele doświadczeń można zdobyć tylko w trakcie rozmowy z drugim człowiekiem, w cztery oczy. Jak widać, wyjazd do Stanów był dla Pana bardzo ważny, ale doktorat i dalsze projekty realizował Pan w Polsce. Czy system pomagał, czy raczej przeszka- dzał Panu w rozwoju? Dobre pytanie. System organizacji nauki w Polsce raczej mi nie przeszkadzał, ale to głównie dlatego, że przez pierwsze lata po powrocie do Polski znaj- dowałem się poza systemem. Nie chcę mówić, że karierę naukową zrobiłem na skróty, ale na pewno w sposób niestandardowy. W Stanach Zjednoczo- nych pracując w domu, na własnym laptopie stwo- rzyłem część danych, które były podstawą mojego doktoratu. Kontynuowałem te badania w Międzyna- rodowym Instytucie Biologii Molekularnej i Komór- kowej (również obecne miejsce pracy – przyp.), w pracowni pod kierownictwem dr. Leszka Rychlew- skiego. Gdy udało mi się zebrać wystarczającą ilość materiału, obroniłem doktorat eksternistycznie. Na pewno dzięki temu instytutowi mój rozwój naukowy był tak dynamiczny. Podejrzewam, że gdybym wrócił ze Stanów Zjednoczonych na uniwersytet, to trwa- łoby to znacznie dłużej, a być może niektóre badania nie byłyby możliwe. Miałem to szczęście, że wróciłem do pracy do nowej tworzącej się jednostki. Współ- pracowałem z ludźmi, których interesowała przede wszystkim nauka i osiągnięcie sukcesu nauko- wego, a nie zaliczanie kolejnych szczebli hierarchii akademickiej czy dopasowywanie się do sztywnych reguł i rytuałów obowiązujących w świecie akade- mickim. Bardzo możliwe, że na początku do pewnego stopnia nie zdawałem sobie z sprawy z istniejących różnych uwarunkowań. Teraz wiem o wiele lepiej, jak wygląda system w Polsce. Zdaję sobie sprawę z różnych pułapek, które na mnie czyhały i z tego, że w pewnym sensie pierwsze lata mojej pracy naukowej były balansowaniem na bardzo cienkiej linie. Gdybym teraz miał jeszcze raz to powtórzyć, to nie wiem, czy bym się odważył. Jest Pan zaangażowany w ruch „Obywatele Nauki”. Czym się zajmuje ta organizacja? Ruch „Obywatele Nauki” to głos środowiska nauko- wego, który proponuje pewne zmiany, mające na celu poprawienie funkcjonowania systemu naukowego w Polsce. Zmiany te powinny dotyczyć bardzo wielu szczebli, m.in. szczebla ministerialnego, ale również tych uczelni i instytutów, gdzie administracja ma dość duży wpływ na pracę naukową. Kluczowe zmiany zależą przede wszystkim od zaangażowania indywidu- alnych naukowców. Nie można liczyć na zmiany, jeśli samemu jest się biernym i tylko czeka na to, aż jacyś „inni” wszystko zrobią. Bez zaangażowania wszyst- kich stron reforma systemu nauki nie ma większych szans powodzenia. W wielu publikacjach „Obywateli Nauki” pojawia się teza, że Polska jest jednym z krajów, w których innowacje naukowe nie przekładają się na rozwój gospodarczy. Jak powinna wyglądać relacja między światem nauki a rzeczywistością ekonomiczną? Naukowcy nie powinni zamykać się w wieży z kości słoniowej i prowadzić badania naukowe tylko dla siebie. Nauka finansowana ze środków publicznych ma zobowiązania społeczne. Potrzebne są mecha- nizmy i ścieżki, dzięki którym zdobycze nauki mogą być dostarczane końcowemu odbiorcy, a droga od pomysłu naukowego do zastosowania go w prze- myśle czy w społeczeństwie jest stosunkowo długa i wieloetapowa. W tej chwili w Polsce obserwujemy nierównomierny rozwój niektórych etapów tej drogi. Zorganizowano duże fundusze i wypracowano mecha- nizmy, które umożliwiają współpracę nauki z przemy- słem, jeśli inicjują ją przedsiębiorstwa. Firmy mogą otrzymać fundusze na zrealizowanie innowacyjnych badań przez naukowców. Obecnie w Polsce przezna- czono olbrzymią ilość funduszy (głównie pochodzą- cych z funduszy strukturalnych Unii Europejskiej) na tego rodzaju aktywność. Nie gwarantuje to jednak poprawy sytuacji w relacjach pomiędzy przemysłem a nauką. Istnieje też drugi typ transferu wiedzy z badań do przemysłu, gdzie inicjatywa jest po stronie nauki. W przemyśle rzadko pojawiają się pomysły na innowacje naukowe, które mają charakter przeło- mowy. Stosunkowo łatwo sfinansować współpracę nauki z przemysłem w momencie, kiedy ma się już jakiś prototyp albo produkt, który trzeba dopracować. Najlepiej, żeby taki produkt wstępny już gdzieś na rynku istniał. Wtedy pojawią się inwestorzy, którzy chcą go dalej rozwijać. W tym obszarze „Obywa- tele Nauki” zwracają uwagę na konieczność stwo- rzenia dodatkowych mechanizmów wsparcia takich projektów, które łączą badania podstawowe i badania stosowane. Pomogłyby one doprowadzić polskie pomysły naukowe do etapu dowodu koncepcji, czyli do tego etapu, w którym może pojawić się inwestor albo współpracownik z gospodarki zainteresowany inwestowaniem własnych funduszy w kontynuowanie tych badań. Jest Pan organizatorem akcji „Więcej Dobrej Nauki”, skierowanej do młodych naukowców. Czy mógłby Pan opowiedzieć o tym programie? Z jakim odzewem się spotkał? Akcja „Więcej dobrej nauki” to jednorazowe przed- sięwzięcie związane z moim udziałem w plebiscycie „Polacy z werwą”, finansowanym przez Orlen. Zapo- wiedziałem, że jeżeli zdobędę tę nagrodę, to część→ → → 6 OBLICZA NEURONAUKI 7OBLICZA NEURONAUKI Autor: Konrad Koczywas
  • 5. funduszy przeznaczę na zorganizowanie programu pomocy dla naukowców niedoświadczonych w zdoby- waniu grantów. Ze względu na prywatny, niemal „partyzancki” charakter inicjatywy, nie była ona organizowana na dużą skalę. Przeprowadziłem serię spotkań w małych i średnich jednostkach akademic- kich, takich jak uniwersytety w Częstochowie, Siedl- cach, Białymstoku, Olsztynie i Szczecinie. Odbyłem również kilka dodatkowych spotkań w Warszawie i Poznaniu, w miejscach, z którymi miałem już kontakt. Na spotkaniach tłumaczyłem, w jaki sposób powinno się podchodzić do pisania wniosków grantowych, jak mogą one wspomóc młodego badacza w rozwoju jego kariery, jakie pułapki czyhają na niedoświad- czonych naukowców przygotowujących wnioski. Poruszyłem również problem tego, w jaki sposób realizować karierę naukową. Kolejnym etapem było zorganizowanie serii spotkań z ekspertami dla osób z bardzo różnych obszarów nauki, głównie przed- stawicieli nauk podstawowych. Udało się zrekru- tować około 30 osób, które złożyły już wcześniej swój wniosek grantowy, ale został on odrzucony z recen- zjami negatywnymi. Celem było wyłowienie dobrych pomysłów, których wnioskodawcy ze względu na brak doświadczenia nie potrafili odpowiednio przedstawić we wnioskach. Z drugiej strony udało mi się namówić do uczestnictwa około 20 ekspertów z różnych dzie- dzin, którzy zgodzili się podzielić swoim doświadcze- niem, przeanalizować wnioski uczestników i poradzić im jak można je poprawić oraz udzielić uczestnikom ogólnych rad odnośnie prowadzenia badań i kariery naukowej. Jaki był rezultat akcji? Okazało się, że wielu młodych naukowców w Polsce czuje presję składania wniosków grantowych, ale nie są do tego wystarczająco dobrze przygotowani. Po konsultacjach z ekspertami uczestnicy w wielu przy- padkach zrozumieli, że złożyli swój wniosek gran- towy przedwcześnie, wygenerowali za mało danych lub nie byli dobrze przygotowani. Widać tu potrzebę lepszego mentoringu dla młodych naukowców. Po konsultacjach i poprawieniu wniosków część uczest- ników akcji już zdobyła swoje granty; dostałem wiele miłych listów, w których podkreślali to, że dzięki konsultacjom w ramach akcji udało im się lepiej zrozumieć mechanizm ubiegania się o grant, jak długotrwały i wieloetapowy jest to proces. Począt- kowo chciałem, żeby wnioskodawcy składali granty w najbliższej edycji konkursu grantowego, ale w olbrzymiej większości przypadków okazało się to nieracjonalne, bo większość badań wymagało dopra- cowania i konieczne było przełożenie składania wnio- sków grantowych na później. Część osób być może nadal bierze udział w konkursach grantowych, które, mam nadzieję, przyniosą im sukces. Podsumowując, uważam, że pomoc w ramach akcji „Więcej Dobrej Nauki” przełożyła się w wielu przypadkach nie tylko na lepsze napisanie grantu, ale przede wszystkim na lepsze zrozumienie tego, w jaki sposób planuje się badania i realizuje karierę naukową. Powiedział Pan, że młodym naukowcom potrzeba lepszego mentoringu. Jaki rezultat w tym zakresie odniosła akcja „Więcej dobrej nauki”? Po zakończeniu projektu zachęcałem uczestników, żeby kontynuowali na własną rękę poszukiwania mentorów, z którymi mogliby konsultować swoje problemy. Namawiałem ich, by starali się obdarzać innych naukowców zaufaniem. To podstawowa kwestia w nauce – współpraca i wykorzystywanie doświad- czeń innych osób. Nie byłoby to możliwe bez wzajem- nego zaufania. Z jednej strony nakłaniałem młodych badaczy, żeby nie bali się prosić innych o pomoc, a z drugiej – wysłałem silny sygnał do doświadczonych naukowców, aby chętniej oferowali swoją pomoc. Mam nadzieję, że w ten sposób przyczyniłem się do pomocy poszczególnym osobom, a równocześnie spopularyzowałem ten rodzaj mentoringu w Polsce. Z tego, co wiem, różne instytucje podchwyciły tę ideę, na przykład Krajowy Punkt Kontaktowy i regionalne punkty kontaktowe w Polsce, które pomagają polskim wnioskodawcom składającym granty do Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC). Tak jak Pan wspominał, cała procedura skła- dania wniosków grantowych jest skomplikowana i pracochłonna. Na jakie inne cechy tego sposobu finansowania zwróciłby Pan uwagę? Finansowanie badań naukowych trzeba rozumieć jako rodzaj inwestycji. Instytucje finansujące badania naukowe chcą mieć z tych badań zyski w postaci skutecznej realizacji misji danej instytucji. Reali- zacja grantu jest kontraktem pomiędzy naukowcem a instytucją finansującą badania. Trzeba pamiętać, do jakiej instytucji składamy wniosek, bo każda z nich ma inną misję. Jedne są zainteresowane rozwojem nauki i zrozumieniem świata (przykładem może być Narodowe Centrum Nauki), inne – zastosowaniem nauki w przemyśle (tak jak Narodowe Centrum Badań i Rozwoju), jeszcze inne – finansowaniem rozwoju nauki na pewnym ściśle określonym obszarze lub finansowaniem współpracy międzynarodowej poprzez koordynację działań różnych naukowców. Z kolei Fundacja na Rzecz Nauki Polskiej kieruje ofertę tylko do najlepszych naukowców. Trzeba pamiętać o tym, że fundusze na naukę nie są rozdawane, tylko inwe- stowane. Zwrot nie polega na spłaceniu pożyczki, zwrotem są wyniki naukowe. Kolejna kwestia finan- sowania grantowego to specyfika samego konkursu. Aby zdobyć grant, nie wystarczy być bardzo dobrym, trzeba być lepszym niż inni w konkurencji o ograni- czoną pulę funduszy. Najczęściej jest co najmniej kilku kandydatów na jedno miejsce. Jakie są najważniejsze cechy dobrego wniosku, a jakie – najczęściej popełniane błędy? Wniosek należy bardzo dobrze przygotować pod wieloma aspektami. Po pierwsze – musi się opierać na bardzo dobrym pomyśle. Oceniający projekt recenzenci wychwycą brak pomysłu nawet w przy- zwoicie napisanym wniosku – będzie miał niewielkie szanse, zwłaszcza w konkursach o prestiżowe granty. Badania powinny być nowatorskie, ale nie kompletnie oderwane od rzeczywistości; osadzone w dorobku, który wcześniej wnioskodawcy doko- nali. Wariackie projekty niezbyt dobrze nadają się na grant. Mimo to istnieją pewne programy nastawione na projekty bardzo ryzykowane, ale należą one raczej do rzadkości. Ważny jest balans pomiędzy ryzykiem a potencjalnym zyskiem, co jest zależne od doświad- czenia aplikanta. Jeżeli wniosek grantowy składa młody doktorant, trudno od niego oczekiwać wiel- kiego dorobku naukowego, jak również bardzo ryzykownego projektu. Tacy wnioskodawcy powinni decydować się na projekty z większym prawdopo- dobieństwem sukcesu. Dla naukowców na bardziej zaawansowanym etapie pożądane jest zwiększanie ryzyka. Duży dorobek wnioskodawcy gwarantuje doświadczenie i pozwala sądzić, że nawet jeżeli część doświadczeń się nie powiedzie, to powstaną ciekawe wyniki, które wnioskodawca wykorzysta na inny sposób niż początkowo zakładano. Jeżeli wymie- nione elementy nie zostaną odpowiednio zbalanso- wane, projekt ma niewielkie szanse na finansowanie. Młodzi badacze najczęściej się na tym nie znają i dlatego potrzebują pomocy mentora. Kolejna kwestia to perfekcyjne przygotowanie całej dokumentacji. Na jej podstawie ocenia się, jak dobrze zorganizowanym człowiekiem jest wnioskodawca. Jeżeli wniosek gran- towy został napisany niechlujnie, brakuje różnych elementów dokumentacji, to bardzo prawdopodobne, że autor równie niedbale postępuje w życiu, a osobie, która w taki sposób prowadzi badania, trudno przy- znać duże fundusze. Dlatego wniosek powinien być przygotowany perfekcyjnie pod względem formalnym i merytorycznym. Recenzent musi widzieć, że wnio- skodawca ma wszystko uporządkowane, że to nie jest chaos myślowy, tylko odpowiednio usystematyzo- wana i zilustrowana propozycja. We wniosku należy zawrzeć także informacje dotyczące niezbędnych narzędzi i infrastruktury badawczej oraz potencjal- nych zagrożeń. Budżet i harmonogram muszą być jak najbardziej realistyczne. Niedopuszczalne jest skra- canie czasu projektu, trzeba pamiętać, że badania zwykle się wydłużają w porównaniu z oryginalnymi planami. Dobrze jest uprzednio sprawdzić wyso- kość funduszy i tematykę projektów finansowanych w danym programie, żeby nie odbiegać za bardzo od standardów ustalonych przez recenzentów. Wiele obiecujących projektów często nie dostaje dofinansowania. Co można usprawnić w systemie grantowym, aby takie bardzo dobre projekty mogły być zrealizowane? Jeśli projekt jest naprawdę dobry naukowo a wniosek dobrze napisany, to prawie na pewno będzie finanso- wany. Jeżeli nie za pierwszym razem, to za kolejnym. Czasami rzeczywiście zdarzają się recenzenci, którzy nie doceniają wartości projektu, ale dzieje się to w sytuacji, gdy wnioskodawca popełni jakiś błąd. Często wnioski odrzucane są podobne jakościowo do tych zaakceptowanych. Sami wnioskodawcy powinni skupić uwagę na przygotowywanie wnio- sków tak, żeby nie było w nich oczywistych błędów, które zniechęcają recenzentów. Istnieje dużo drob- nych chwytów, które mogą wywołać pozytywną reakcję recenzenta już po przeczytaniu przez niego streszczenia i metodologii. Żeby system grantowy funkcjonował dobrze, odsetek wniosków przyję- tych powinien wynosić między 20 a 30%. Jeżeli jest większy, wzrasta ryzyko zaakceptowania wniosków, które niekoniecznie powinny być finansowane. Jeśli jest mniejszy, to naukowcy spędzają zbyt dużo czasu na ciągłym pisaniu i poprawianiu wniosków. Jedną z recept jest zwiększenie finansowania, zwłaszcza badań podstawowych. Uważam, że budżet Naro- dowego Centrum Nauki powinien zostać znacząco powiększony, aby odpowiednio finansować te programy, które dają największą szansę na zrealizo- wanie misji agencji (tzn. wygenerowanie znaczących dla świata wyników badawczych, opublikowanych w prestiżowych czasopismach naukowych). Czy Pan jako popularyzator nauki ma jakiś pomysł na to, jak wzmocnić relacje między społeczeństwem a środowiskiem naukowym? Co zrobić, żeby świat naukowy nie był taki hermetyczny? To wymaga pracy nie tylko od naukowców. Z jednej strony trzeba uświadamiać naukowcom, jak lepiej popularyzować naukę, ale z drugiej niezbędne jest wdrożenie mechanizmów od samego poziomu szkoły podstawowej czy nawet przedszkola, gdzie młodzi ludzie oswajają się z nauką. Szkoła powinna uczyć, że nauka służy nie tylko zaspokajaniu natychmiastowych potrzeb i że nie ogranicza się do wynalazków, które można kupić w sklepie, ale przede wszystkim pozwala nam zrozumieć nas samych i świat, który nas otacza. Nasze życie jest przesycone nauką – na każdym kroku korzystamy z jej zdobyczy. To bardzo ważny, choć dla wielu nieoczywisty, argument w dialogu ze społeczeń- stwem. Podobnie należałoby kształtować rozumienie nauki przez przedsiębiorców, pokazać im, w jaki sposób nauka może pomóc w podniesieniu konkuren- cyjności i realizacji ich celów. Powinno istnieć finan- sowanie instytucjonalne i grantowe, wspomagające oddziaływanie nauki z otoczeniem. Ta działalność, podobnie jak prowadzenie badań, wymaga czasu, zaangażowania i funduszy. Może przybrać formę zarówno popularyzacji, jak i komercjalizacji nauki – są to sfery, które się przenikają. Wyniki pracy naukowej mogą stawać się innowacjami społecznymi. Obecnie naukowców obarcza się zbyt wieloma obowiązkami: prowadzenie badań naukowych, dydaktyka, admi- nistracja, pisanie grantów i kontrolowanie finansów we wszystkich projektach, a do tego jeszcze popula- ryzowanie nauki. Jest to nieracjonalne, bo powoduje dramatyczne rozdrobnienie wysiłku. Poza tym nie wszyscy naukowcy są uzdolnieni w tych obszarach wystarczająco dobrze. Bardzo ważnym aspektem jest specjalizacja karier. Powinno się w znacznie większym stopniu wdrażać specjalizację w kierunku kariery związanej z popularyzacją, dydaktyką, samymi badaniami naukowymi czy z administracją i profe- sjonalnym zarządzaniem instytucją naukową. Ważne jest też, żeby móc łączyć w odpowiedni sposób różne elementy ścieżki kariery. Najlepszymi dydaktykami są ci naukowcy, którzy sami prowadzą badania i mogą opowiedzieć nie tylko o tym, co przeczytali w podręcz- nikach, lecz również pokazać studentom, co ostatnio zrobili w laboratorium. → →→ 8 OBLICZA NEURONAUKI 9OBLICZA NEURONAUKI
  • 6. FENOMEN EMOCJI ESTETYCZNYCH NEUROESTETYKA → W hollywoodzkim filmie pt. Equilibrium (2002, reż. K. Wimmer) zaprezen- towana została utopijna wizja świata bez wojen, gdzie pokój społeczny utrzymywany jest za cenę tłumienia przez państwo wszelkich emocji. Obywatele zmuszeni są do zażywania każdego dnia odpowiedniej dawki leku likwidującego uczucia o nazwie „prozium”. Tylko nieliczne osoby uchylają się od tego obowiązku. Małe grupy „uczuciowych przestępców” spotykają się potajemnie po to, aby posłuchać muzyki i oglądać obrazy, i w ten sposób – mimo grożącej za to kary – przeżywać emocje. W początkowej scenie filmu jesteśmy świadkami obławy i wtargnięcia policji na zebranie konspiratorów. Funkcjonariusze pod podłogą odkrywają tajną skrytkę, z której wyciągają Mona Lisę Leonarda da Vinci. Obraz ten – jako obiekt wywołujący emocje – zostaje natychmiast zniszczony za pomocą miotacza ognia. Powyższa scena, w sposób dobitny i symboliczny, wyraża rozpowszechnione przekonanie o wyjątkowej roli sztuki w rozbudzaniu ludzkich emocji. Również na polu nauki – w psychologii, teorii ewolucji czy w neuronaukach – emocje towarzyszące odbio- rowi dzieł sztuki należą do najdłużej badanych. Jednak zrozumienie czym są emocje powstające w kontakcie ze sztuką, było zawsze mimo wszystko pobocznym celem badawczym wobec głównego zadania, jakim jest naukowe wyjaśnienie natury i funkcji ludzkich emocji. Już w drugiej połowie XIX w. Karol Darwin wyraził słynny pogląd, że wyrażanie emocji – np. objawianie radości czy manifestowanie złości – jest wspólną cechą ludzi i zwierząt. To podobieństwo było dla Darwina jednym z głównych argumentów świadczą- cych o ciągłości i braku przepaści między światem ludzi i zwierząt. Również inny wielki uczony tamtych czasów, psycholog i filozof William James, podkre- ślał rolę reakcji cielesnych, w odróżnieniu od odczuć psychicznych, w budowaniu napięcia emocjonal- nego. Zgodnie z jego intuicjami do dnia dzisiejszego odróżnia się emocje w rozumieniu fizjologiczno-be- hawioralnym (reakcje ciała) od emocji w rozumieniu psychologicznym (uczucia). Z kolei współcześnie psycholog Paul Ekman, wychodząc z pozycji bliskich Darwinowi, zaproponował koncepcję tzw. emocji podstawowych – czyli uniwersalnych, niezależnych od zmienności kulturowej kategorii afektywnych, takich jak smutek, gniew, zaskoczenie, strach, wstręt, czy radość. Ich rolą jest wpływanie na nasz dobro- stan i wspomaganie przetrwania. Emocje naturalne a emocje estetyczne Te podstawowe ustalenia, do których doszła psycho- logia emocji, trudno jest jednak odnieść wprost do fenomenu odczuć pojawiających podczas kontaktu ze sztuką. Tematyka emocji estetycznych ciągle należy do najbardziej kontrowersyjnych. Pierwsza kontrowersyjna kwestia dotyczy adapta- cyjno-przystosowawczej natury emocji. Czy emocje pojawiające się podczas oglądania obrazu malar- skiego lub podczas słuchania muzyki służą bezpo- średnio przetrwaniu człowieka? Czy pełnią funkcje adaptacyjne? Pytanie to budzi wiele kontrowersji, gdyż emocje tego rodzaju wydają się bardziej subtelne i stonowane niż emocje naturalne, pojawiające się w codziennych sytuacjach. Już Darwin dostrzegał tę różnicę, gdy pisał np. o muzyce, że wzbudza ona w nas „różne emocje, choć nie te najbardziej dramatyczne związane z przerażeniem, strachem, wściekłością itd. Pobudza w nas łagodniejsze odczucia, jak czułość i miłość, które łatwo przechodzą w przywiązanie”. Stąd propozycja, aby traktować emocje towarzy- szące sztuce jako pomocne w doborze płciowym – jako mające swoje korzenie w rytuale zalotów, w rywalizacji o partnera i chwilach triumfu nad prze- ciwnikiem. Prawdopodobne jest również, że odczucia estetyczne są funkcjonalne społecznie i wywodzą się ze wspólnego śpiewania, tańców plemiennych czy rytuałów zdobienia ciała. Dr hab. Piotr Przy­bysz Zakład Epis­te­mologii i Kog­ni­ ty­wistyki, Instytut Filozofii, Uniwersytet Adama Mickie- wicza w Poznaniu Drugie równie kontrowersyjne pytanie dotyczy tego, czy w emocjach estetycznych – podobnie jak w przypadku naturalnych emocji takich jak strach czy wściekłość – kluczową rolę w odgrywa pobudzenie fizjologiczne? Zważywszy na wspomnianą wcze- śniej „subtelność” odczuć towarzyszących sztuce, mogłoby się to wydawać wątpliwe. Być może więc to nie reakcje fizjologiczne i behawioralne, ale czyn- niki związane z poznawczą oceną i ewaluacją bodźca artystycznego są w tym przypadku kluczowe? Gdy podziwiamy obraz malarski, to zamiast mobilizacji do walki pojawia się u nas zwykle pewien rodzaj bierności motorycznej („stajemy przed obrazem jak wryci”), dzięki czemu możemy w spokoju kontem- plować, podziwiać i ocenić to dzieło sztuki. W ten sposób zyskujemy cenny czas na wychwycenie subtelności stylistycznych obrazu i zrozumienie jego symbolicznego przekazu. To natomiast pozwala nam na głębsze przeżycie dzieła sztuki i cieszenie się nim w pełni. Jest zatem prawdopodobne, że w przypadku emocji estetycznych pobudzenie fizjologiczno-beha- wioralne może być modyfikowane przez wpływ czyn- ników poznawczych i związanych z oceną estetyczną. Ostatnia kluczowa kontrowersja, o której chciałbym tu wspomnieć, dotyczy tego, czy odczucia, takie jak podziw czy zachwyt estetyczny, dają sie zredukować do emocji podstawowych? Czy też może jest tak, że tworzą one osobną, autonomiczną klasę emocji? Na pytanie to nie łatwo jest odpowiedzieć. Z jednej strony, odczucia estetyczne wydają się być afektami „z innej półki” w porównaniu z emocjami potrzebnymi w walce o przetrwanie, takimi jak złość czy strach. Z drugiej jednak strony, wśród emocji podstawowych występują takie emocje jak np. wstręt, który możemy odczuwać wobec ludzi budzących odrazę moralną, jak i wobec estetycznej brzydoty. Interesujący status przysługuje również emocji zaskoczenia – możemy odczuwać zaskoczenie w sytuacjach codziennych, jak i w sytuacji kontaktu ze sztuką. W tym drugim przy- padku jest ono jednak bardziej związane z poczuciem zachwytu i dziwności, w jakie wprawił nas artysta, niż z wrażeniem nagłej dezorientacji i niepokoju, jakie towarzyszą potocznie rozumianemu zaskoczeniu. Emocje jako reakcje na bodziec estetyczny: muzyka vs. malarstwo Wydaje się, że emocje wywoływane przez sztukę nie mają aż tak wielkiego natężenia i tak potężnych konsekwencji dla organizmu, jak np. strach lub smutek wywołane bodźcami naturalnymi lub społecznymi. Słowem, nie są one do końca prawdziwymi emocjami życiowymi. Mimo to, zarówno obrazy malarskie jak i muzyka potrafią wywołać w odbiorcy bardzo różne reakcje uczuciowe i behawioralne – od wzruszenia i smutku aż po ciarki przechodzące po plecach i gęsią skórkę. W badaniu kwestionariuszowym, jakie prze- prowadził znany psycholog muzyki John Sloboda okazało się, że słuchanie utworów muzycznych wyzwa- lało u odbiorców takie reakcje, jak dreszcze i ciarki, śmiech, wrażeniu ucisku w gardle, łzy, gęsią skórkę, pocenie sie, przyspieszenie bicia serca, ziewanie czy pobudzenie seksualne i inne. Mimo, iż emocje estetyczne nie mają często siły dorównującej emocjom pojawiającym się w sytu- acjach życiowych, to jednak są one całkiem realnymi przeżyciami o podłożu fizjologicznym i neuronalnym. Przykładowo, różne zespoły badawcze (np. Vinod Menon i Daniel Levitin) wykazały za pomocą technik neuroobrazowania (PET lub fMRI), że odczuciom emocjonalnym podczas słuchania muzyki towa- rzyszy aktywacja układu nagrody w mózgu i szlaków aktywności dopaminergicznej. Ciekawe, że te same obszary pobudzane są w sytuacjach odbioru bodźców erotycznych, jedzenia czekolady lub korzystania z innych używek. Tak więc niektóre z emocji pojawia-→ 10 OBLICZA NEURONAUKI 11OBLICZA NEURONAUKI Ilustracja: Aleksandra Rylewicz
  • 7. → → → jących się w sztuce powiązane są z aktywnością istotnych przeżyciowo struktur, co jest najlepszym argumentem za tym, że emocje tego typu są czymś realnym. Warto też zauważyć, że emocje estetyczne mają zazwyczaj postać przyjemnych i pozytywnych doznań, takich jak zachwyt, podziw, rozbawienie czy uspokojenie. Nawet w przypadku dzieł, które mogłyby wywołać negatywne odczucia jak niepokój lub strach (np. Czarne malowidła Goyi), pojawia się zamiast tego „przyjemny niepokój” i „przyjemny strach”. Najbardziej znanym przypadkiem tego rodzaju są doznania emocjonalne podczas oglą- dania horroru w kinie. Strach i przerażenie łączą się wtedy z zadowoleniem wywołanym uczestnictwem „na niby” w przerażającej sytuacji wykreowanej w filmie. Istotna dla zrozumienia natury emocji estetycznych wydaje się również odpowiedź na kluczowe pytanie, czym różnią się odczucia afektywne towarzyszące odbiorowi różnych gatunków sztuki, takich jak muzyka, malarstwo, rzeźba, teatr czy film? Sądzę, iż oddziaływanie muzyki na organizm jest niecobardziejucieleśnioneisilniejszeniżpodziwianie i przeżywanie malarstwa. Elementarnymi bodźcami mogącymi wywołać behawioralne, hormonalne lub wegetatywne reakcje organizmu są np. nagły i głośny dźwięk, rytm czy brzmienia dysonansowe. Silne oddziaływanie muzyki na organizm jest też spowodowane przez organizm linearną, rozwija- jącą się w czasie rzeczywistym, strukturę utworu muzycznego. Rozkład melodycznych i rytmicznych napięć lepiej synchronizuje się z narastaniem, kulminacją i opadaniem napięcia emocjonalnego niż nieruchome, plastyczne przedstawienia malarskie. Niektóre własności przebiegu muzycznego wprost sprzęgają się z określonymi stanami wewnętrz- nymi: cicha, spokojna muzyka utrzymana w tonacji molowej może wywołać smutek. Natomiast szybka i złożona z wysokich dźwięków muzyka w tona- cjach durowych łatwiej wzbudzi u słuchacza uczucie radości. W obu przypadkach odmienny też będzie profil reakcji fizjologicznych organizmu, co pokazało np. badanie przeprowadzone przez Carol Krumhansl. Podczas słuchania fragmentów smutnych utworów (np. Adagio for strings Barbera) rejestrowano istotne zmiany w częstości bicia serca, ciśnienia krwi, prze- wodności skórnej i temperaturze ciała słuchaczy. Z kolei w przypadku odsłuchiwania fragmentów radosnej muzyki (np. fragment Wiosna z Czterech pór roku Vivaldiego) najbardziej charakterystyczne były zmiany parametrów oddychania u słuchaczy. Podstawowa różnica między muzyką a malarstwem – która wydaje się mieć również wpływ na rodzaj wzbudzanych przez nie emocji – polega na tym, że muzyka ma zasadniczo charakter nieprzedstawie- niowy, tzn. posiada bardzo ograniczone możliwości reprezentowania w materiale muzycznym stosunków przestrzennych, przedmiotów fizycznych i realnych sytuacji (choć doskonale radzi sobie z reprezento- waniem relacji czasowych). Dokładnie odwrotnie jest z malarstwem, które służyć może do przedstawiania relacji przestrzennych, materialnej formy i kształtu przedmiotów lub do obrazowania ludzkich sylwetek i twarzy (nie radzi sobie zaś z przedstawianiem relacji czasowych zachodzących w świecie). Ta zasadnicza różnica ma z kolei wpływ na to, że malarstwo, jak się wydaje, dysponuje nieco szer- szymi możliwościami oddziaływana na widza. Bodziec malarski może poruszać widza dwutorowo – zarówno poprzez cechy formalne obrazu (np. cechy stylistyczne, układ plam barwnych, kompozycja) oraz poprzez zobrazowaną treść (np. przedmioty lub ludzie przedstawieni na obrazie). To podwójne oddziaływanie na widza uwzględnia koncepcja zapro- ponowane przez psychologa i filozofa sztuki Eda Tana. Wśród emocji wywoływanych przez sztukę wyróżnił on, po pierwsze, emocje takie jak podziw czy przyjemność, inicjowane przez oryginalny dobór środków wyrazu („O, jaki piękny portret”), a także, po drugie, reakcje emocjonalne na elementy świata przedstawionego, jak np. empatia wobec cierpienia ukazanego na obrazie, współczucie lub odraza wobec przedstawionych tam postaci („Ojej, jaki brzydki człowiek”). Natomiast tym, co łączy odczucia emocjonalne poja- wiające się podczas słuchania muzyki i oglądania malarstwa jest zapewne możliwość oceny bodźca artystycznego w kategoriach piękna i brzydoty. Przyjmując, że dostrzeganie piękna jest uniwersalną czynnością umysłową, Tomohiro Ishizu i Semir Zeki usiłowali dowiedzieć się, jak zachowuje się ludzki mózg podczas wydawania ocen estetycznych, niezależnie od tego, czy oceniamy obraz malarski czy muzykę. Zaprezentowali oni osobom badanym bodźce w postaci reprodukcji obrazów oraz frag- mentów utworów muzycznych. Uczestnicy ekspery- mentu mieli ocenić każdy z bodźców w kategoriach „piękny”-”neutralny”-”brzydki”, podczas gdy aktyw- ność ich mózgów była rejestrowana za pomocą aparatury fMRI. Badacze zauważyli m.in., że podczas orzekania „piękna” zarówno o bodźcu wizualnym jak i muzycznym, uaktywniają się te same okolice zloka- lizowane w przyśrodkowej korze oczodołowej. Wynik badania potwierdził wstępną hipotezę, że istnieją ośrodki w mózgu, których aktywność skorelowana jest z wydawaniem sądów o pięknie niezależnie od tego, czy informacja o bodźcu dochodzi drogą wzro- kową czy słuchową. Wynik tego eksperymentu jest interesujący, gdyż na jego podstawie można przypuszczać, że u podstaw procesów oceny estetycznej tkwić może pobudzenie wspólnej sieci połączeń neuronalnych, której aktywność związana jest z odczuwaniem piękna, niezależnie od tego, czy odnosi się ono do bodźców wizualnych czy dźwiękowych. Różnorodnośćemocjiestetycznych: model procesu emocjonalno-estetycz- negoisytuacyjnośćprzeżyćestetycznych Pomimo coraz większej wiedzy na temat emocji estetycznych – gromadzonej zarówno w oparciu o anegdotyczne doniesienia z zakresu historii sztuki czy filozoficzne analizy przeżywania piękna, jak i opierającej się na badaniach psychologicznych oraz eksperymentach wykorzystujących techniki neuro- obrazowania – jesteśmy jeszcze ciągle bardzo daleko od wyjaśnienia i zrozumienia tego fenomenu. Bierze się to, jak sądzę, po części z niezwykłej złożoności i subtelności emocji wywoływanych przez sztukę, ale również – z nieodpowiedniego dopasowania narzędzi, które miałyby służyć do ich opisu i badania. Poniżej wskażę na trzy fundamentalne trudności, o które zwykle rozbijają się próby zrozumienia ich specyfiki. Różnorodność emocji estetycznych. Kłopot w tym, że w kontakcie ze sztuką mogą się pojawić emocje przynajmniej trzech odmiennych typów. Po pierwsze mogą to być emocje ucieleśnione, rozumiane jako reakcje percepcyjno-behawioralne odbiorcy, czyli reakcje jego ciała w odpowiedzi na bodźce akustyczne (np. głośny dźwięk, rytm) lub wizualne (intensywny kolor, układ plam barwnych na obrazie itd). Drugim typem są emocje epistemiczne towarzyszące aktywności poznawczej odbiorcy sztuki nakierowanej na analizę struktury i formy dzieła artysty. Mam tu na myśli przeżycia powiązane z pracą wyobraźni i formu- łowaniem oczekiwań poznawczych podczas słuchania muzyki (np. spodziewanie się akordu w określonym czasie, zauważenie powtórzenia lub dopełnienia okre- ślonej frazy utworu) lub podczas oglądania obrazu malarskiego (mimowolne rozwiązywanie zagadek percepcyjnych, analiza niuansów kompozycyjnych itd.). Ostatnim typem afektów, który chciałbym wskazać są emocje asocjacyjno-kontekstowe. Pojawiają się one, gdy dzięki kontaktowi ze sztuką zwracamy się w wyobraźni lub w pamięci epizodycznej lub seman- tycznej ku przedmiotom, ludziom, zdarzeniom oraz ideom ze sfery poza-estetycznej. I tak, zasłyszana piosenka Beatlesów może wywołać w nas emocjo- nalne wspomnienie o starych, dobrych latach młodości, natomiast obrazy Zdzisława Beksińskiego mogą popchnąć nasze myślenie w kierunku refleksji o kruchości życia i umieraniu. Model procesu emocjonalno-estetycznego. Błędem popełnianym niekiedy przez badaczy jest, jak sądzę, poszukiwanie jakiejś jednej podstawowej emocji este- tycznej (lub w liczbie mnogiej: zestawu takich emocji). Uważam, że zamiast tego powinniśmy się zająć raczej wyjaśnieniem złożonego procesu emocjonalnego, w który angażujemy się podczas obcowania ze sztuką. Rzecz w tym, że słuchanie muzyki lub oglą- danie obrazu wywołuje w nas całą kaskadę różnorod- nych emocji towarzyszących przeżyciu estetycznemu i rozwijających się w czasie. I bynajmniej nie jest to jakaś pojedyncza emocja lub szereg oderwanych od siebie emocji! Emocje estetyczne nie pojawiają się pojedynczo, ale jako kaskada różnych emocji. Sądzę, że metaforą dość dobrze przybliżającą nas do zrozumienia tego dynamicznego procesu emocjonalnego jest wyobra- żenie sobie go jako klepsydry, w której – jak wiadomo – piasek przesypuje się z górnej do dolnej komory. Podobnie jest z emocjami estetycznymi. Przyjąłem, że w procesie tym można wyróżnić trzy fazy, w których pojawiają się trzy odmienne typy emocji estetycznych. Vide rys. 1. Najpierw, po zetknięciu się z dziełem sztuki malarskiej lub muzycznej, pojawiają się u odbiorcy emocje o postaci „zdziwienia”, „zaskoczenia” → 12 OBLICZA NEURONAUKI 13OBLICZA NEURONAUKI Ilustracja: Aleksandra Rylewicz
  • 8. W spółczesna neuronauka stawia na najnowsze metody badań. Rozwój i rosnąca popularność metod badania aktywności mózgu, takich jak funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), elektro- encefalografia (EEG) czy przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS), z powodzeniem przyczy- niają się do zrozumienia wielu aspektów działania ludzkiego mózgu. W Polsce praca z urządzeniami najnowszej generacji jest możliwa między innymi dzięki świetnie działającej Pracowni Obrazowania Mózgu (ang. Laboratory of Brain Imaging – LOBI) Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN im. Marcelego Nenckiego w Warszawie (http://lobi.nencki.gov.pl/) Pracownia zaczęła funkcjonować w roku 2013, a od lutego 2014 kieruje nią dr Artur Marchewka. Miejsce to jest częścią Centrum Neurobiologii IBD PAN powstałego ze środków unijnych w ramach projektu Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii (CePT). Jednym z zadań CePT-u jest stworzenie sieci usługowych laboratoriów ze specjalistyczną apara- turą, umożliwiających prowadzenie interdyscyplinar- nych i innowacyjnych badań biomedycznych. Nowoczesny sprzęt, którym może pochwalić się Pracownia Obrazowania Mózgu, to skaner rezonansu magnetycznego o mocy 3 Tesli firmy Siemens, pozwa- lający na prowadzenie wysokiej rozdzielczości struktu- ralnego (sMRI) i funkcjonalnego (fMRI) obrazowania ludzkiego mózgu. O poprawne działanie skanera oraz rozwój jego możliwości dba na co dzień mgr inż. Bartosz Kossowski. Dzięki jego specjalistycznej pracy zwiększono możliwości aparatury poprzez insta- lację dodatkowego kompatybilnego wyposażenia, takiego jak EEG, EMG, GSR. Do obowiązków Bartosza Kossowskiego należy także opracowywanie sekwencji strukturalnych i funkcjonalnych pozwalających na jak najlepszą rejestrację sygnału, w tym sekwencji spek- troskopii, która pozwala analizować stężenie okre- ślonych neurotransmiterów w wybranych obszarach mózgu. Koordynatorem działania sprzętu w pracowni, a w szczególności wykorzystania skanera MR, jest elektroradiolog, mgr Marta Rodziewicz. Możliwości techniczne, jakich dostarcza infrastruktura LOBI, przekładają się na spore zainteresowanie wśród badaczy pracujących nad projektami z pogranicza neuronauki. Dotychczas w pracowni zrealizowano 22 projekty prowadzone przez naukowców z tak rozpo- znawanych instytucji, jak: Uniwersytet Warszawski, Warszawski Uniwersytet Medyczny, Uniwersytet Jagielloński, SWPS Uniwersytet Humanistyczno- społeczny w Warszawie, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz Akademia Wychowania Fizycznego we Wrocławiu. Z usług pracowni korzy- → lub „zainteresowania”. Może je wywołać np. okre- ślony zestaw plam barwnych lub dźwięków, a ich celem jest zmotywowanie organizmu do dalszej aktywności poznawczej nakierowanej na dzieło sztuki. W dalszej kolejności organizm angażuje się we właściwe przeżycie estetyczne związane z rozwią- zywaniem problemów percepcyjnych i poznawczych zauważonych w dziele sztuki, czemu może towa- rzyszyć, przykładowo, przyjemne odczucie typu „eureka!”. Sądzę, że to na tym etapie pojawia się po raz pierwszy wrażenie estetycznego „podobania się” lub „zachwytu” (por. rys. 1, zwężenie pomiędzy bańkami). Wreszcie, na końcu tego procesu pojawiają sie bardziej trwałe wrażenia, jak „podziw” lub „uznanie” wobec dzieła sztuki lub jego twórcy, w których obok przeżycia afektywnego występuje element miej lub bardziej świadomej oceny sztuki w kategoriach „piękna”-”brzydoty” (rys. 1, dolna bańka w klepsy- drze). Sytuacyjnośćprzeżyćestetycznych. Opisany powyżej proces emocjonalny wywołany zetknięciem się z dziełem sztuki pojawić się może jednak jedynie w określonych okolicznościach. Podejrzewam, że wszyscy zetknęliśmy się z sytuacją, gdy zobaczyliśmy obraz malarski lub usłyszeliśmy muzykę, lecz emocje estetyczne się nie pojawiły. Brak pobudzenia estetycznego w tym przypadku może być wywołany naszymi odmiennymi upodoba- niami estetycznymi. Ale niekiedy może zależeć od kontekstu sytuacyjnego, w którym się znajdujemy. Wydaje się więc, że należałoby wskazać optymalne warunki sprzyjające przeżyciom estetycznym. Oczy- wiście, nie zawsze są one wszystkie spełnione. Należą do nich następujące okoliczności*: Oderwanie – właściwe przeżywanie sztuki wymaga nabrania emocjonalnego dystansu wobec codzien- nych trosk i mentalnego oderwania się do zdarzeń rozgrywających się w świecie realnym. Dzięki temu możemy skoncentrować uwagę na bodźcu este- tycznym i zainteresować się nim odpowiednio. Wycofanie – podczas kontaktu ze sztuką następuje często zaniechanie lub porzucenie działań, głównie o charakterze użytkowym i manipulacyjnym. Ma to miejsce np. gdy przyglądamy się w skupieniu obra- zowi czy rzeźbie. Za kontrprzykład dla tego warunku można uznać przeżywanie muzyki, której słuchaniu towarzyszy często motoryka ciała (taniec, wystuki- wanie rytmu ) lub wykonywanie codziennych czyn- ności (np. słuchanie muzyki przy goleniu). Sądzę jednak, że tzw. słuchanie muzyki w skupieniu również wymaga częściowego przynajmniej wypełnienia tego warunku. Refleksyjność – w warunkach ukształtowanych przez dwie powyższe okoliczności może pojawić się szansa na bardziej uważne słuchanie lub oglądanie dzieła sztuki, dzięki czemu organizm jest w stanie rozpo- znać jego kompozycyjne lub treściowe warstwy. Dodatkowo, dzięki refleksyjności pojawia się wyraź- niejsza świadomość doznań jakie niesie sztuka. Dzięki temu słuchanie muzyki lub oglądanie obrazów może wiązać się nie tylko z przyjemnością estetyczną, ale ze świadomością doznawanej przyjemności. Delektowanie się – skupienie się na słuchaniu lub oglądaniu dzieła pozwala na jego „smakowanie”. Umożliwia w końcu pojawienie się zachwytu nad dziełem sztuki i uznania dla kompozytora lub malarza. Podsumowując chciałbym raz jeszcze podkreślić, że proponowane tu podejście do emocji estetycznych ma charakter procesualny i zarazem sytuacyjny. Procesualny, gdyż emocje estetyczne rozpatruje się jako kaskadę różnorodnych stanów afektywnych wyłaniających się w procesie percepcji dzieła sztuki. Sytuacyjny, gdyż pojawienie się wszystkich faz tego procesu i wyłonienie sie poszczególnych typów emocji estetycznych jest zależne od pojawienia się szczególnych okoliczności, które sprzyjają zaintere- sowaniu lub zachwycaniu się dziełami sztuki. DO POCZYTANIA: 1. Sloboda, J. (1991). Music Structure and Emotional Response: Some Empirical Findings. Psychology of Music, 19, 110-120. 2. Menon, V., Levitin, D. 2005. The Rewards of Music Listening: Response and Physiological Connectivity of the Mesolimbic System. NeuroImage, 28: 175-184. 3. Tan, E. (2005). Emocje a sztuka. W: M. Lewis, J. Haviland-Jones (red.), Psychologia emocji. Gdańsk: Gdańskie Wydawnictwo Psycho- logiczne, s.160–178. 4. Ishizu, T., Zeki, S. (2012). W stronę neurobiologicznej teorii piękna. Via Mentis, 1, s. 113-137. 5. Frijda, N., Sundararajan, L. (2007). Emotion Refinement. A Theory Inspired by Chinese Poetics. Perspectives on Psychological Sciences, 2(3), s. 227–241. LABORATORIA PRACOWNIA OBRAZOWANIA MÓZGU Maja Wójcik Studentka I roku studiów ma- gisterskch na Wydziale Biologii UW. Związana ze Studenckim Kołem Neurobiologii UW. Specjalne podziękowania dla dr. Artura Marchewki, dr. Marka Wypycha, mgr Małgorzaty Wierzby oraz pozostałych osób z LOBI za pomoc przy tworzeniu tego artykułu. Zdjęcia: lobi.nencki.gov.pl Rys. 1: Metaforyczny model procesu emocjonalno-estetycznego jako klepsydry * Okoliczności te formułuję w nawiązaniu do propozycji przedstawionej w artykule Frijda, N., Sundararajan, L. (2007). Emotion Refinement. A Theory Inspired by Chinese Poetics. Perspectives on Psychological Sciences, 2(3), s. 227–241. 14 OBLICZA NEURONAUKI 15OBLICZA NEURONAUKI Ilustracja: Aleksandra Rylewicz
  • 9. stają także inne pracownie znajdujące się na terenie Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN. Ponadto LOBI wspiera Politechnikę Warszawską w tworzeniu Plat- formy Obrazowania Mózgu (http://pbm.pw.edu.pl/) Udostępnianie nowoczesnego sprzętu oraz zapew- nianie merytorycznego wsparcia z zakresu jego obsługi to tylko jeden z aspektów działalności LOBI. Każda z osób tam pracujących prowadzi swoje badania, co sprawia, że to nie tylko atrakcyjna jednostka usługowa, ale również dynamiczny zespół badaczy. Mimo że pracownia powstała stosunkowo niedawno, ma już w swoim dorobku artykuły opubli- kowane w czasopismach, takich jak „Human Brain Mapping”, „Behavior Research Method”, „PloS One”, „Frontiers in Psychology” czy „Frontiers in Behavioral Neuroscience”, a szereg kolejnych recenzowanych prac jest przygotowywanych do publikacji. Ponadto LOBI skutecznie rozwija współpracę z instytucjami z całego świata. Wkład w badania prowadzone przez pracownię mają między innymi: słynny lekarz i neurobiolog prof. Richard Frackowiak, związany z europejską inicjatywą Human Brain Project (HBP), prof. Bogdan Draganski z Université de Lausanne – kierownik Laboratoire de Recherche en Neuroima- gerie (LREN), prof. Ken Pugh z Haskins Laboratories w USA, prof. Karen Emmorey – dyrektor Laboratory for Language and Cognitive Neuroscience, dr Franck Ramus z Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique w Paryżu oraz wielu innych uzna- nych naukowców. Niedawno rozpoczęte badania prowadzone w LOBI i kierowane przez dr. Marchewkę dotyczą plastycz- ności ludzkiego mózgu. W ramach projektu finan- sowanego przez Narodowe Centrum Nauki zbadane zostaną mechanizmy neuronalne odpowiedzialne za proces nauki nowych języków. Celem tego projektu jest znalezienie uniwersalnej sieci neuronalnej zaan- gażowanej w nabywanie języka bez względu na jego modalność (alfabet Braille’a, język migowy, język obcy). Wyniki umożliwią bezpośrednie porównanie aktywacji mózgu u osób biegle posługujących się określonym językiem oraz osób nabywających język. Projekt realizowany jest we współpracy z ośrodkami w Szwajcarii (prof. Bogdan Dragański), USA (prof. Karen Emmorey) oraz Uniwersytetem Warszawskim (dr Paweł Rutkowski), i Uniwersytetem Jagiellońskim (dr hab. Marcin Szwed, mgr Łukasz Bola). W projekcie realizację swoich doktoratów rozpoczęli mgr Anna Banaszkiewicz oraz mgr Jacek Matuszewski. Inne prace zespołu dr. Artura Marchewki koncentrują się na badaniu ludzkich emocji, a ich wynikiem są dwie ogólnodostępne bazy bodźców afektywnych. Narzę- dzia opracowane w LOBI to wystandaryzowany zestaw zdjęć (Nencki Affective Picture System - NAPS) oraz lista słów w języku polskim (Nencki Affective Word List - NAWL) wraz z informacjami o wzbudzanych przez nie emocjach (http://lobi.nencki.gov.pl/research/beha- vioral/). Bazy tego typu znajdują powszechnie zasto- sowanie w badaniach psychologicznych, umożliwiając kontrolę rodzaju i natężenia emocji wywoływanych w warunkach eksperymentalnych. To sprawia, że bazy takie jak NAPS oraz NAWL coraz częściej wykorzysty- wane są także w projektach badawczych z zakresu neuronalnego podłoża emocji. Zestawy wystandary- zowanych bodźców stosowane są w licznych bada- niach prowadzonych w LOBI. Na przykład mgr Monika Riegel w swoim projekcie stosuje NAWL, by z pomocą metody fMRI oraz okulografii (eye-tracking) badać pamięć długotrwałą bodźców wyrażających strach i wstręt. Poprzez prezentację słów wraz z towarzyszą- cymi im ekspresjami mimicznymi tworzony jest odpo- wiedni kontekst komunikacyjny, w ramach którego sprawdza się wpływ emocji na pamięć. Z kolei mgr Małgorzata Wierzba używa baz wystandaryzowanych bodźców, badając różnice płciowe oraz różnice zwią- zane z orientacją seksualną w odpowiedzi neuronalnej mózgu na wzrokowe bodźce erotyczne pochodzące z NAPS. Nieco innymi zagadnieniami zajmuje się dr Marek Wypych w swoim projekcie dotyczącym prokrasty- nacji. Za pomocą kwestionariuszy, a następnie badań z wykorzystaniem metody fMRI, dr Wypych zamierza sprawdzić, jakie są neuronalne podstawy „odkładania spraw na później”. Poprzez stronę http://prokra- stynacja.org/ wciąż można zgłosić się do udziału w projekcie, a w przyszłości także znaleźć na niej szereg ciekawych informacji dotyczących tej tematyki. Od niedawna w pracowni pracuje także dr Michał Bola, który interesuje się metodologią badań EEG. Dr Bola rozwija zaawansowane metody analizy danych, służące do obrazowania interakcji w sieciach neuro- nalnych mózgu, a także do badania dynamiki i ewolucji procesów neuronalnych w czasie. Opracowane metody wykorzystuje do badania zjawiska świado- mości, próbując zrozumieć, jakie procesy zachodzące w mózgu różnicują stan bycia świadomym od stanu snu, anestezji lub śpiączki. Ponadto, mając na wzglę- dzie to, że większość bodźców docierających do nas z otoczenia jest przetwarzana podprogowo, a tylko część uzyskuje dostęp do subiektywnego „strumienia świadomości”, dr Bola bada, jakie procesy neuronalne zachodzą w momencie pojawienia się nowego bodźca w świadomości. W Pracowni Obrazowania Mózgu realizowany jest także projekt dr Katarzyny Jednoróg z Pracowni Psychofizjologii IBD (http://pslab.nencki.gov.pl/). Obejmuje on badania behawioralne oraz obrazowania struktury i funkcji mózgu dzieci z dysleksją rozwojową. → → Wszystkie zdjęcia w artykule pochodzą ze strony: www.lobi.nencki.gov.pl W ramach projektu poszukiwane są wczesne neuro- nalne korelaty dysleksji u dzieci z grupy ryzyka. Osoby zainteresowane zgłoszeniem swoich dzieci do udziału w tym projekcie wciąż jeszcze mogą to uczynić, kontaktując się z zespołem dr Jednoróg: mgr Kata- rzyną Chyl oraz mgr Magdą Łuniewską (dysleksja_ ibd@nencki.gov.pl). W ramach tego projektu mgr inż. Bartosz Kossowski rozwija nowatorską technikę spektroskopii rezonansu magnetycznego w celu pomiaru stężenia specyficznych neurotransmiterów w mózgach potencjalnych dyslektyków. We współpracy z Instytutem Psychologii PAN Małgo- rzata Wordecha wykonuje prace badawcze, doty- czące mechanizmów kompulsywnych zachowań seksualnych. Mgr Łukasz Bola z Uniwersytetu Jagiel- lońskiego zajmuje się badaniem plastyczności mózgu podczas nauki czytania alfabetu Braille’a przez osoby widzące. To właśnie wyniki jego badań zachę- ciły naukowców z Pracowni Obrazowania Mózgu do dalszych badań nad neuroplastycznością. Osób zainteresowanych pracą w LOBI jest wiele, dlatego możliwość odbycia stażu w pracowni została ograniczona. Wielu chętnych dostaje się do pracowni właśnie wtedy, gdy pojawiają się nowe pomysły i nabór odbywa się wewnątrz projektu. W taki właśnie sposób swoją przygodę z Pracownią Obrazowania Mózgu rozpoczął obecny doktorant, Jacek Matu- szewski, który pracował przy badaniach nad przetwa- rzaniem zagrożenia przez ludzi o różnym poziomie psychopatii (projekt realizowany przez dr Jaro- sława Michałowskiego z Wydziału Psychologii UW). Podczas swojego stażu nauczył się między innymi techniki EEG oraz analizy danych fMRI. Przy pracy w takim środowisku doświadczalnym, jakie oferuje LOBI, ważny jest czynny udział w całym ekspery- mencie, od początku do końca. Dlatego pracownicy LOBI pokazują praktykantom, jak dostosować projekt badawczy do pracy ze skanerem MR, z powodzeniem przeprowadzić akwizycję danych oraz poprawnie interpretować wyniki. Aktualnie w LOBI odbywają staż i realizują swoje prace magisterskie Marta Marciniak (Wydział Psychologii UW) oraz Michał Szczepanik (Wydział Fizyki UW). Prócz działalności usługowej i naukowej pracownia udziela się również na polu popularyzacji nauki, regu- larnie biorąc udział w wydarzeniach organizowanych w Instytucie Biologii Doświadczalnej PAN, współpra- cując z Krajowym Funduszem na rzecz Dzieci oraz Uniwersytetem Dzieci. Młoda, lecz świetnie prosperująca Pracownia Obra- zowania Mózgu Centrum Neurobiologii w IBD PAN ma znaczący wpływ na rozwój neuronauki w Polsce. Nowoczesne wyposażenie pozwala na prowadzenie wielu interdyscyplinarnych badań nad funkcjono- waniem ludzkiego mózgu, co przyciąga instytucje z całego kraju oraz daje badaczom z LOBI wiele możli- wości podczas realizacji własnych projektów. Jest to również miejsce atrakcyjne dla studentów, ponieważ umożliwia pracę z wykorzystaniem przyszłościowych technik, takich jak fMRI, EEG i TMS. Zespół doktora Artura Marchewki oraz inne osoby zaangażowane w działalność pracowni zgodnie podkreślają dobrą atmosferę panującą w LOBI, co niewątpliwie stanowi kolejny atut tego miejsca. → 16 OBLICZA NEURONAUKI 17OBLICZA NEURONAUKI
  • 10. 1 Wnikliwy czytelnik zauważy, że liczby wymierne mogą mieć wiele reprezentacji, np. 1/2=2/4, dlatego części liczb naturalnych nie zosta- nie przyporządkowana żadna liczba wymierna. Dowód jest jednak nadal poprawny – korzystamy tutaj z bardzo ważnego twierdzenia (które wcale nie tak prosto dowieść), mówiącego, że jeśli |A|≤|B| i |B|≤|A|, to |A|=|B| W lutym zeszłego roku grupa badaczy pod przewodnictwem prof. Semira Zeki opublikowała artykuł, w którym usiłowała naukowo stwierdzić, czy matematycy rzeczywiście dostrzegają piękno w tworzonych (a może odkrywanych?) przez siebie wzorach. Znane są obszary w mózgu, które wykazują u bada- nego człowieka wzmożoną aktywność (mierzoną przy pomocy fMRI) w momencie obserwacji czegoś subiektywnie pięknego – np. obrazu, rzeźby. Sporzą- dzono zatem listę kilkudziesięciu wzorów matema- tycznych (wszystkie były poprawne i w jakiś sposób ważne), które następnie zaprezentowano matema- tykom. Badanych umieszczono w skanerze i popro- szono o ocenę estetyki danego wzoru. I rzeczywiście – zaobserwowano korelację między tą subiektywną oceną a aktywnością w monitorowanych obszarach mózgu. Czyste piękno Oprócz samej możliwości dostrzeżenia piękna w z pozoru tak mało wdzięcznym obiekcie interesu- jące jest to, jakie wzory zostały uznane przez mate- matyków za szczególnie piękne. Okazuje się, że ważne były dwie cechy: po pierwsze, za ładne uznawane były wzory, do których sformułowania niezbędna jest poważna teoria. Banalne stwierdzenia nie urzekają. Z drugiej strony mile postrzegano element zasko- czenia, na przykład stała π pojawiająca się zupełnie znikąd (tak jak we wzorze ). To, czy dany wzór ma liczne zastosowania, okazywało się drugo- rzędne. Może być to dziwne dla czytelnika – przecież mate- matykę bardzo często przedstawia się jako najlepsze narzędzie do opisu rzeczywistości. To, w najlepszym razie, jedynie pół prawdy – rzadko które twierdzenie czy teoria są tworzone z myślą o ich zastosowaniach. Wydaje mi się, że warto dostrzec w matematyce nieco sztuki dla sztuki. Z tego powodu spróbuję tutaj w sposób jak najbardziej przystępny dla laika uchylić rąbka tajemnicy o „czystej”, czyli nie stosowanej matematyce. Absolutnie fundamentalnym bytem, pojawiającym się niemal w każdym dziale matematyki, jest zbiór. Matematyka jest piękna… Dawno temu określano go jako kolekcję czegokolwiek – może istnieć zbiór liczb i zbiór ławek w szkole, zbiór punktów na płaszczyźnie i zbiór atomów w naszej galaktyce. Może być skończony (tak jak zbiór włosów na głowie człowieka) albo nieskończony (tak jak zbiór wszystkich liczb naturalnych). Nie interesuje nas przy tym, ile razy jakiś element występuje w danym zbiorze (np. zbiory {1} i {1,1} są dla nas równe) ani w jakiej kolejności są one ustawione (np. {1,2}={2,1}). Na początku XX wieku stwierdzono, że taka definicja zbioru prowadzi do paradoksów (o których później). Wobec tego postanowiono ustalić sześć cech podsta- wowych zbiorów i uznać, że zbiorem nazywamy wszystko, co te cechy posiada. Takie podejście nazywamy aksjomatycznym, a te sześć ustalonych cech – aksjomatami. Wskutek tego liczba możliwych bytów zwanych zbiorami znacznie się zmniejszyła, ale wymienione przeze mnie powyżej nadal nimi są, czy raczej – nic nie stoi na przeszkodzie, żeby je za zbiory uznawać. Wyeliminowano jednak większość para- doksów (choć pozostało kilka faktów sprzecznych z intuicją, np. zaproponowany przez Banacha podział kuli na pięć części, z których można zbudować dwie kule identyczne z kulą wyjściową. Tego typu fakty, choć zaskakujące, nie prowadzą jednak do sprzecz- ności). Ciekawym zagadnieniem jest próba zdefiniowania wielkości zbioru. Każdy zgodzi się ze tym, że zbiór {1} jest mniejszy niż zbiór {1,2}, który jest mniejszy niż zbiór {1,2,3} itd., a wszystkie tego rodzaju zbiory są mniejsze niż zbiór wszystkich liczb naturalnych {1,2,3,…} (oznaczany N). Kolejnym krokiem jest stwierdzenie, że liczb całkowitych (Z, od niem. Zahlen – liczby) {…,-2,-1,0,1,2,…} jest więcej niż natural- nych, bo przecież każda liczba naturalna jest całko- wita, ale nie każda liczba całkowita jest naturalna. To całkiem rozsądne kryterium porównywania zbiorów i jest czasami stosowane. Niestety jednak takie podej- ście może prowadzić do pytań bez odpowiedzi. Na przykład zastanówmy się, co jest większe: zbiór {0}, złożony tylko z jednej liczby „0”, czy też olbrzymi – nieskończony – zbiór liczb naturalnych N={1,2,3…}? Jasne jest, że nie każda liczba naturalna jest zerem, więc zbiór {0} nie jest większy od N. Jednak również zero nie jest liczbą naturalną, co oznacza, że nie każdy element zbioru {0} należy do N. Zatem zgodnie z naszym kryterium nie możemy powiedzieć, że zbiór NEUROBIOLOGIA Paweł Nałęcz-Jawecki Sstudent III roku Międzywy- działowych Indywidualnych Studiów Matematyczno-Przy- rodniczych na UW, związany ze Studenckim Kołem Naukowym Neurobiologii. Interesuje się szukaniem szukaniem piękna w nauce, a także teorią praw- dopodobieństwa i procesami stochastycznymi w biologii. → N jest większy niż zbiór {0}. Jedyną zatem logiczną odpowiedzią na nasze pytanie jest to, że te dwa zbiory są nieporównywalne, tzn. żaden nie jest większy od drugiego. Nie tylko matematyczna ciekawostka Matematycy czasami chcieliby jednak móc porównać dowolne dwa zbiory. Dlatego wymyślono pojęcie liczności zbioru (albo jego mocy), którą często oznaczamy |A| albo A ̿. I tak zbiór pusty ma moc 0, zbiór jednoelementowy ma moc 1, zbiór dwuele- mentowy ma moc 2 itd. Co jednak zrobić ze zbiorami nieskończonymi? Otóż umówiono się, że dwa zbiory będziemy uznawać za równoliczne, jeśli można ich elementy połączyć w pary tak, żeby każdy element jednego zbioru był sparowany z dokładnie jednym elementem drugiego zbioru i żeby żaden element nie pozostał bez pary. Przykładowo: zbiór liczb natural- nych N jest równoliczny ze zbiorem liczb całkowitych Z, bo następujące przyporządkowanie tworzy dobre pary: Liczby naturalne 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 … Liczby całkowite 0 1 -1 2 -2 3 -3 4 -4 5 -5 … (ogólnie ) Każda liczba całkowita została przyporządkowana jakiejś liczbie naturalnej, a żadnej liczbie naturalnej nie przyporządkowano dwóch różnych liczb całkowi- tych. Zatem |N|=|Z|. Okazuje się nawet, że wszystkich liczb wymiernych (tzn. przedstawialnych w postaci ułamka zwykłego) jest tyle samo, co naturalnych. Rzeczywiście, każdemu ułamkowi p/q możemy przyporządkować parę liczb całkowitych (p,q). Te zaś pary możemy jednoznacznie przyporządkować do liczb naturalnych, choćby w następujący sposób: Liczbynaturalne 1 2 3 4 5 6 7 8 … Pary (p,q) (0,0) (1,0) (0,1) (-1,0) (0,-1) (1,-1) (2,0) (1,1) … A zatem każdej liczbie wymiernej możemy przypo- rządkować pewną liczbę naturalną w sposób różno- wartościowy. Zatem liczb wymiernych jest tyle samo co naturalnych1 . → → Ilustracja: Aleksandra Rylewicz 18 OBLICZA NEURONAUKI 19OBLICZA NEURONAUKI
  • 11. Pytanie zatem brzmi: może wszystkie zbiory nieskoń- czone są równoliczne? Okazuje się, że nie – i przykład jest, moim zdaniem, bardzo urokliwy. Weźmy miano- wicie zbiór wszystkich podzbiorów zbioru liczb natu- ralnych i oznaczmy go P. Przypuśćmy, że |N|=|P|, czyli liczby naturalne i podzbiory zbioru N możemy połączyć w pary. Podzbiór przyporządkowany liczbie n oznaczymy An . Niech zatem M będzie zbiorem takich liczb n, które nie należą do przyporządko- wanego sobie podzbioru, tzn. n∉An . Zauważmy, że M jest podzbiorem N, czyli elementem P. Został zatem przyporządkowany pewnej liczbie naturalnej m, tzn. M=Am dla pewnego m. Czy m może należeć do M? Nie, bo wówczas, na mocy definicji zbioru M, mamy m∉Am . Zatem skoro M=Am , to m∉M. To jednak oznacza, że m należy do przyporządkowanego sobie zbioru, czyli m∈Am =M. Okazało się zatem, że gdyby nasze przyporządkowanie istniało, to liczba m musia- łaby jednocześnie należeć i nie należeć do zbioru M, co jest oczywiście niemożliwe. A zatem otrzymaliśmy sprzeczność. Wniosek: elementów zbiorów N i P nie można połączyć w pary. Czyli |P|>|N|. Okazuje się, że liczb rzeczywistych (wymiernych i niewymiernych, czyli również takich jak √2, e, log10 3) jest właśnie tyle, co podzbiorów zbioru N. Można to w miarę łatwo pokazać przy użyciu systemu dwójkowego, ale nie ma na to miejsca w tym artykule. A zatem – skoro liczb wymiernych jest tyle, co natu- ralnych, to niewymiernych musi być dużo więcej. Jednak dowolnie blisko każdej liczby rzeczywistej znajdziemy nieskończenie wiele liczb wymiernych. Te wszystkie dywagacje mają głębszy sens i dla mate- matyków nie są tylko ciekawostką. Z tego samego powodu w badaniu prof. Zeki za najpiękniejszy uznany został wzór: eiπ +1=0 Osobiście, docenienie go zajęło mi jednak dużo czasu i w sumie jest on najlepszym streszczeniem moich mniej więcej ośmiu lat intensywnej edukacji matema- tycznej. Paradoks definicji zbioru Przyszła chyba pora na obiecywany paradoks. Zbawmy się przez chwilę w matematyków sprzed 150 lat i powiedzmy, że zbiory mogą zawierać co tylko chcemy. Stwórzmy sobie zatem zbiór wszystkich zbiorów (oznaczmy go Ω). Niech M będzie zbiorem tych zbiorów, które nie zawierają samych siebie (np. → C zy w obliczu Zimnej Wojny nie byłoby wspaniale mieć środek, który natychmiast zmuszałby przesłuchiwanych do zeznań, wprowadzałby zamęt na terytorium wroga, a zwykłych szpiegów zamieniał w roboty-zabójców? Choć pomysły te brzmią niczym rodem z powieści science-fiction, jeszcze 50 lat temu były rzeczy- wistym celem ściśle tajnej misji CIA. Czerwona panika Gdy pod koniec lat 40. Stany Zjednoczone straciły monopol na broń jądrową, Amerykę ogarnęła para- noja. ZSRR mógł użyć bomby atomowej w każdej chwili, szpiedzy czaili się wszędzie, powstawały powieści o losach Amerykanów, którzy nieświadomie i wbrew własnej woli, bo na sowieckich usługach, stawali się mordercami rodaków. Ponadto rozpo- wszechniono informację, jakoby komunistyczna strona wojny w Korei używała środków psychokontro- lujących do uzyskania informacji od amerykańskich jeńców. W obliczu wszechobecnego zagrożenia ze strony komunizmu w roku 1953 CIA rozpoczęło ściśle tajny projekt o nazwie MK-Ultra, mający na celu identyfikację i opracowanie środków kontroli świado- mości, a więc uzyskanie ostatecznej odpowiedzi na pytanie, czy Amerykanie mogą manipulować lub być manipulowani. Na ramionach gigantów W olbrzymim projekcie uczestniczyło co najmniej 80 różnych instytucji, w tym 44 uniwersytety, 15 fundacji, 12 szpitali oraz 3 więzienia. Składał się ze 150 podprojektów wykraczających poza granice USA. Wydano na niego 10 milionów dolarów, co w przeli- czeniu na dzisiejszy kurs odpowiada ok. 88 milionom dolarów. Badacze dostawali olbrzymie granty, często nieświadomi tego, czemu tak naprawdę przysłużą się ich doświadczenia. Wśród zatrudnionych byli między innymi naukowcy byłych nazistowskich Niemiec. Wielu z nich miało Projekt MK-Ultra O próbach zawładnięcia ludzkim umysłem przez CIA w swoim dorobku badanie wpływu meskaliny na świa- domość więźniów obozu koncentracyjnego w Dachau, niektórzy uznani byli w procesach norymberskich za zbrodniarzy wojennych. CIA przechwyciło ich na początku lat 50-tych, podobno po to, by Sowieci lub Brytyjczycy nie zdobyli nazistowskiej wiedzy oraz by zapobiec wznowieniu niemieckich badań dla celów militarnych. Jak się okazało, twórcze umysły niemieckich geniuszy nie dość, że nie zostały uniesz- kodliwione, to jeszcze przyczyniły się do wątpliwego postępu USA. Drzwi percepcji, drzwi prawdy Jeszcze w latach 40. CIA postawiło sobie za cel odna- lezienie serum prawdy, które pobudzałoby przesłu- chiwanych do zeznań. Specjalny komitet testował na ludziach i zwierzętach środki, takie jak alkohol, barbiturany i kofeinę, potem także pejotl i marihuanę. Wyniki nie były jednak zadowalające z uwagi na duże rozbieżności przy kolejnych powtórzeniach. Badano zatem narkotyki twarde. Na początku lat 50. testowano prokainę, syntetyczny analog kokainy, który wstrzykiwano chorym psychicznie pacjentom do płata czołowego przez otwory wytrepanowane w czaszce. Choć zabieg podobno był efektywny i np. przywracał zdolność mowy u niemych schizofreników już po dwóch dniach, zaniechano użycia tej metody podczas przesłuchań z uwagi na konieczność wyko- nywania zabiegu chirurgicznego. Badano też heroinę, której zresztą rutynowo używano podczas ówcze- snych przesłuchań. Wykorzystywano w tym metodę cold turkey, czyli uzależnianie i spontaniczne odsta- wienie narkotyku – stres występujący po zaprzestaniu przyjmowania substancji mobilizował podobno do wyjawiania tajemnic. Oprócz serum prawdy CIA pracowało też nad narko- tykami w formie gazowej. Samoloty rozpylałyby „gaz szaleństwa” nad terytorium wroga, co powodowa- łoby dezorientację przeciwnika i szybką kapitulację. NEUROPSYCHOLOGIA Sonia Dębek studentka I roku studiów ma- gisterskich biotechnologii UW i III roku anglistyki UW, magi- strantka Instytutu Genetyki i Biotechnologii UW → Ω nie należy do M, bo jest zbiorem, należy więc do zbioru wszystkich zbiorów, czyli do samego siebie). Wówczas z przypuszczenia M∈M wnioskujemy M∉M. Podobnie, jeśli M∉M, to M∈M (wystarczy przeczytać definicję). Coś tu jest nie tak Co? Otóż klasa wszyst- kich zbiorów nie jest zbiorem DO POCZYTANIA: 1. S. Zeki et al., The experience of mathematical beauty and its neural correlates, „Frontiers in Human Neuroscience” 2014. 20 OBLICZA NEURONAUKI 21OBLICZA NEURONAUKI
  • 12. Kwestia wyboru odpowiedniej substancji psychoak- tywnej pozostawała jednak, jak się wydaje, przez długi czas nierozwiązana. Klucz do świadomości W latach 50. wiadomo było, że LSD zaburza poczucie rzeczywistości, ale czy mogłoby tak samo wpływać na poczucie lojalności? Z uwagi na szybkie i tymcza- sowe działanie oraz małą wymaganą dawkę, LSD wydawało się obiecującym środkiem do zmiany osobowości i właśnie temu narkotykowi poświęcono najwięcej badań. Eksperyment był prosty: pacjentom doustnie poda- wano „lek” i obserwowano jego działanie. Problemy: prawny i (dla CIA chyba w mniejszym stopniu uciąż- liwy) moralny, polegały na tym, że badani często nie wiedzieli, że uczestniczą w badaniu lub byli do niego zmuszeni – agenci łamali zatem ustalenia Kodeksu Norymberskiego, który Stany Zjednoczone podpisały kilka lat wcześniej. Początkowo testy wykonywano na osobach, jak określiło samo CIA, bezbronnych, tj. pacjentach szpitali psychiatrycznych, więźniach, prostytutkach i narkomanach (np. heroinistom obiecywano działki heroiny w zamian za zażycie LSD). Troszczono się też o zachowanie poufności. W operacji Midnight Climax CIA otworzyło domy publiczne, by znaleźć mężczyzn, którym wstyd nie pozwoli mówić o tym, gdzie byli i czego doświad- czyli. Wynajęte przez CIA prostytutki podawały LSD nieświadomym klientom, a zespół agentów obser- wował działanie narkotyku przez lustra weneckie. Całość badania była nagrywana dla dalszej analizy. Agenci CIA szybko zaczęli eksperymentować na sobie. Koledzy dodawali sobie nawzajem LSD do porannej kawy czy lunchu i obserwowali efekt. Nieoczekiwany trip stał się więc ryzykiem zawodowym agenta CIA, pracującego nad MK-Ultra. Odnotowano sytuację, w której agent wybiegł na ulice Waszyngtonu, krzy- cząc wniebogłosy, ponieważ każdy kot, którego widział, wydawał mu się potworem. Niestety, niebez- pieczeństwo przy pracy było śmiertelne. Dr Frank Olson, który nigdy wcześniej nie próbował LSD, nieświadomie przyjął narkotyk podany mu przez przełożonego. Po zakończeniu tripu wpadł w głęboką depresję i tydzień później wyskoczył z okna na trzy- nastym piętrze1 . Badania z użyciem LSD zostały ostatecznie przerwane z uwagi na zbyt dużą nieprze- widywalność działania związku. Psychic driving CIA próbowało także innych (nie tylko chemicznych) metod wpływających na świadomość , jak hipnoza, deprywacja sensoryczna, postrzeganie pozazmy- słowe (czyli tzw. szósty zmysł), przekaz podprogowy, pola magnetyczne, ultradźwięki oraz wiele innych. Naukowców szczególnie zainteresowała technika psychic driving, opracowana przez szkockiego psychiatrę Donalda E. Camerona. Agencja zapewniła mu warunki do badań w Kanadzie i finansowała je przez pośrednią instytucję, dzięki czemu lekarz nie wiedział, dla kogo pracuje. Zabieg Camerona miał zniszczyć, a następnie stwo- rzyć od nowa osobowość danej osoby. Pacjent prze- chodził pranie mózgu, wywołane przez podanie leków blokujących przewodnictwo nerwowo-mię- śniowe, takich jak kurara, elektrowstrząsy 20–40 razy silniejsze niż przy zwykłym zabiegu i naszpi- kowanie narkotykami, głównie LSD. Tak przygoto- wany, zapadał w śpiączkę trwającą od kilku tygodni do nawet 3 miesięcy. Przez ten czas bombardowano go powtarzającymi się informacjami nagranymi na zapętlonej taśmie magnetofonowej. Po obudzeniu doświadczał m.in. amnezji, tracił zdolność mowy, cier- piał na nietrzymanie moczu, nie pamiętał także swoich rodziców lub myślał, że badacze/przesłuchujący są jego rodzicami. Czy taka kuracja przyniosła więcej niż długotrwałe psychiczne i fizyczne wyniszczenie orga- nizmu badanego (może inspirację dla nowych metod tortur CIA)? – nie wiadomo. Wszystkie zapiski Came- rona zostały spalone przez jego rodzinę po śmierci doktora w 1967 roku. Dochodzenie prawdy Niestety, nie tylko raporty Camerona uległy znisz- czeniu. Na fali rządowej paniki po aferze Watergate (wyciek nielegalnych działań prezydenta Nixona przeciw jego politycznym przeciwnikom, skutku- jący m.in. licznymi procesami przeciw pracownikom rządowym i dymisją Nixona) w 1973 roku dyrektor CIA zlecił zniszczenie wszystkich dokumentów doty- czących projektu. Ocalało 20 000 stron niepoprawnie zarchiwizowanych akt, dotyczących głównie finan- sowania projektu. Nie zachowały się dokumenty dokładnie opisujące przebieg i wyniki badań ani ich zasięg poza USA. Ocalałe akta wystarczyły jednak, by w 1975 rozpo- cząć dochodzenie i wytoczyć procesy. W efekcie rządy amerykański i kanadyjski wypłaciły odszkodo- wania kilkuset ofiarom projektu, powstały też trzy ustawy zabraniające eksperymentów na ludziach i ograniczające uprawnienia tylko do działań zgodnych z konstytucją. Procesy związane z projektem wyta- czano jeszcze długo po jego zakończeniu, np. w 2012 roku rodzina dr. Franka Olsona pozwała rząd USA o spowodowanie śmierci badacza, wniosek został jednak odrzucony rok później. Make science, not war Choć wpływ badanych substancji na świadomość uczestników projektu pozostaje nieznany, wpływ MK-Ultra na kulturę lat 60. był niewątpliwie ogromny. W MK-Ultra można dopatrywać się wręcz początków subkultury hippisowskiej, gdyż wiele osób, w tym znanych artystów tamtego okresu, swoją przygodę z narkotykami rozpoczęło właśnie dzięki CIA. Na przykład Ken Kesey, uznawany za ogniwo pośrednie między bitnikami (notabene sam Allen Ginsberg po raz pierwszy zasmakował LSD dzięki ekspery- mentom w Mental Research Institute) a hipisami, oraz Robert Hunter, tekściarz związany m.in. z Grateful Dead, czołowym hipisowskim zespołem muzycznym. Obaj uczestniczyli jako wolontariusze w badaniach przy Uniwersytecie Stanforda, dotyczących dzia- łania narkotyków, a po zakończeniu eksperymentów propagowali LSD wśród innych. Zresztą sam Lot nad kukułczym gniazdem i opisane w nim próby kontroli podwładnych siostry Ratched (czyli chorych psychicznie) inspirowane były bezpośrednimi doświadczeniami Kesey’a z uczestnictwa w ekspery- mencie. Wniosek z lekcji W związku z brakiem bezpośrednich źródeł nie wiemy i prawdopodobnie nigdy nie dowiemy się, czy naukowcy MK-Ultra znaleźli środek kontrolujący świadomość. Samo CIA stwierdziło po czasie, że projekt miał niewiele wspólnego z prawdziwą nauką, a agenci nadzorujący badania nie przeszli odpowied- niego przygotowania naukowego. W latach 70. zapytano Sidneya Gottlieba, głównego szefa projektu, o to, jaką lekcję CIA wyniosło z badań. Gottlieb doznał wtedy jakby nagłego zaniku pamięci, jak gdyby sam był odurzony środkami, nad którymi pracował. Choć serum prawdy prawdopodobnie może być używane do dziś w różnych krajach świata, miejmy nadzieję, że milczenie było raczej prze- jawem wstydu i wyrzutów sumienia, niż próbą ukrycia szokujących, ściśle tajnych wyników dwudziestu lat nieetycznych eksperymentów nad ludzką świadomo- ścią. DO POCZYTANIA: 1. Lee M. A., Shlain B. Acid Dreams. The Complete Social History of LSD: The CIA, The Sixties, and Beyond Grove Press 1985, fragmenty. Dostęp inter- netowy <https://erowid.org/library/books_online/ acid_dreams.pdf> 2.MarksJ.TheSearchfortheManchurianCandidateThe CIAandMindControl,TimesBooks1979.Dostępinter- netowy <http://spiritself.net/pdf/The%20Search% 20for%20the%20Manchurian%20Candidate.pdf> 3. oficjalne strony: CIA, New York Times, dziedzictwa Franka Olsona → → → Ilustracja: Monika Pabian 1 Inna hipoteza mówi, że śmierć Olsona została zlecona przez CIA. Po zażyciu narkotyku w naukowcu obudził się kryzys moralny. Ponieważ Olson miał bezpośredni dostęp do wielu ważnych podprojektów istniało zagrożenie wydania przez niego ściśle tajnych informacji amerykańskiemu rządowi, a tym samym ogromne konsekwencje prawne oraz dyplomatyczne. 22 OBLICZA NEURONAUKI 23OBLICZA NEURONAUKI
  • 13. W dzisiejszych czasach dosyć rzadko mówi się o wybitnych rodakach, których sukcesy przyczyniły się do rozwoju neurobiologii w Polsce i na świecie. Ile osób potrafiłoby chociaż odpowiedzieć na pytanie – kim był Edward Flatau? Zapewne niewiele. Przybliżmy, zatem sylwetkę jednego z ojców nowoczesnej neurologii polskiej oraz pioniera neurologii światowej, twórcę Prawa Flataua. Solidne zaplecze Edward Flatau urodził się 27 grudnia 1868 roku w Płocku. Ukończył Gimnazjum Płockie (obecnie słynne Liceum Ogólnokształcące im. Marszałka Stani- sława Małachowskiego, tzw. Małachowianka) ze srebrnym medalem, Diligentiae, którym nagradzano najlepszych absolwentów. Studiował medycynę na Uniwersytecie Moskiewskim, który ukończył w 1892 roku cum eximia laude. Wśród jego wykładowców znalazły się postaci tak wybitne jak Sergei Sergeie- vich Korsakoff (pierwszy profesor psychiatrii w Rosji; opisał objawy zespołu Korsakowa) oraz neurolog Alexis Jakovlevich Kozhevnikof, którego imieniem nazwano postać padaczki (padaczka Kożewnikowa). Po studiach Flatau wyjechał do Berlina, gdzie spędził siedem lat w laboratoriach Emanuela Mendla, Henriha Wilhelma Waldeyera, Alfreda Goldscheidera oraz Ernsta Victora von Leydena. Zajmował się tam neuroanatomią, neuropatologią oraz neurohistologią. W wieku 26 lat opublikował w języku niemieckim „Atlas mózgu człowieka i przebiegu włókien”, oparty na badaniach, które przeprowadził w pracowni profesora Mendla. Później jego praca została prze- tłumaczona na język polski, rosyjski, francuski oraz angielski. Edward Flatau, jako zwolennik teorii neuro- nowej, wykonał wiele eksperymentów, aby ją prze- testować. Na podstawie swoich badań dotyczących zmian morfologicznych w neurocytach jąder nerwów czaszkowych dowiódł jedności fizjologicznej oraz anatomicznej neuronu. Razem z Alfredem Goldsche- iderem, pracowali nad strukturą komórek nerwo- wych; badali również to, jak zmieniają się one pod w pływem bodźców mechanicznych, termicznych czy toksycznych. Flatau w swoich badaniach wykorzy- stywał także psy. Wraz z berlińskim neurobiologiem Gadem, wykonywał zabiegi poprzecznego prze- cięcia rdzenia, czego wynikiem była krytyka Prawa Bastaina-Burnsa mówiącego o zaniku odruchu kola- nowego po takiej operacji. Badając funkcjonalną Pionier polskiej neuronauki anatomię rdzenia kręgowego, udokumentował orygi- nalną mapę dermatomów oraz opisał jądra i przebieg piątego, siódmego oraz ósmego nerwu czaszkowego. Na podstawie licznych eksperymentów i obserwacji odkrył zasadę, obecnie znaną, jako Prawo Flatau – im dłuższe są włókna w rdzeniu kręgowym, tym bardziej obwodowo są ułożone. Opisał to zjawisko w swojej pracy doktorskiej „O ekscentryczności układu długich włókien nerwowych w rdzeniu kręgowym”, która nadal uważana jest za jeden z najważniejszych w historii opisów lokalizacji włókien nerwowych w rdzeniu kręgowym. Co ciekawe, Edward Flatau, razem z Zygmuntem Freudem, był przez rok redaktorem „Rocznego raportu dotyczącego postępów w neurologii i psychiatrii”. Opracował także ze swoim przyjacielem Ludwikiem Jacobshonem-Lask znany podręcznik do anatomii porównawczej układu nerwowego ssaków. Mimo sukcesów międzynarodowych, w 1899 roku odrzucił ostatecznie propozycję katedry neurologii w Buenos Aires i osiedlił się w Warszawie, gdzie już wtedy był osobą publiczną – 21 grudnia 1900 roku Kurier Warszawski, pisał o jego powrocie do miasta. Klinicysta i badacz Flatau dzielił czas między pracę naukową a neurolo- giczną. Miał ogromną praktykę prywatną, a także szpi- talną. Zajmował się diagnostyką i leczeniem chorób mózgu i mięśni, neurologią dziecięcą oraz chirurgią. Jednak w kręgu jego szerokich zainteresowań znajdo- wały się również anatomia układu nerwowego, neuro- fizjologia, a także onkologia doświadczalna. W 1904 roku został nadordynatorem oddziału neuro- logicznego w Szpitalu Starozakonnych na Czystem, a 9 lat później, gdy oddano tam do użytku nowy pawilon dla chorób nerwowych i wewnętrznych, Flatau został ordynatorem neurologii. Prowadził powierzony mu oddział przez 28 lat, szkoląc wielu przyszłych polskich neurologów. Jednym z pacjentów Edwarda Flataua miał być poeta Jan Lechoń. Co ciekawsze, nazwisko Flatau pojawiło się nawet w opowiadaniu „Potęga ciemności” Izaaka Baszewisa Singera, w którym to neurolog zostaje wezwany w sprawie pojawienia się demonów. SYLWETKI Joanna Borowska Studentka III roku MISMaP na UW, należy do Studenc- kiego Koła Neurobiologii UW i jest jednym z organizatorów konferencji „Aspects of Neuro- science”. → 24 OBLICZA NEURONAUKI 25OBLICZA NEURONAUKI zdjęcie: Wikipedia
  • 14. Edward Flatau nie raz wykazał się pionierskim podejściem i nietuzinkową intuicją. Prawdopo- dobnie jego artykuł opublikowany w 1911 roku wraz z Władysławem Sterlingiem był jednym z pierwszych łączących choroby neurologiczne z czynnikami gene- tycznymi. To samo schorzenie – postępujący skurcz torsyjny u dzieci - opisali tym samym roku wiedeńscy neurolodzy, Theodor Ziehen oraz Hermann Oppen- heim. Jednak to Flatau z Sterlingiem powiązali tę chorobę z podłożem genetycznym. W 1927 roku Flatau przedstawił pierwsze przypadki encephalo- myelitis epidemica disseminata, znanej jako choroba Flatau-Redlicha (Emil Redlich opisał ją niezależnie w Wiedniu). Flatau był przekonany, że choroba ta jest skutkiem działania wirusa, co później potwierdził Mergulis. Jego imię nosi do dziś szereg osobliwie brzmiących objawów, np. objawy charakterystyczne dla zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych w gruź- licy – rozszerzenie źrenic podczas zginania głowy (odruch karkowo-mydriatyczny Flataua) czy erekcja prącia podczas kilkakrotnego zginania tułowia ku przodowi (odruch karkowo-erekcyjny Flataua). Edward Flatau wiele czasu spędził badając migrenę, czego odzwierciedleniem jest jego monografia na jej temat, którą opublikował w 1912 roku po polsku i niemiecku. Książkę oparł autoobserwacji oraz na 500 opisanych przypadkach. Uważa się ją za pierwszy podręcznik dotyczący migreny; wydany ponownie w 2007 roku nadal jest często cytowany w medycznej literaturze. Jako jeden z pierwszych przedstawił pełny obraz kliniczny owej choroby i wyróżnił jej postacie (oczną, padaczkową, psychiczną, twarzo-poraźną). Edward Flatau był ściśle związany z próbami tworzenia polskiej nauki podczas zaborów oraz już po nich. W 1909 roku odbył się w Warszawie I Zjazd Neurologów, Psychiatrów i Psychologów Polskich, który był jedynym polskim zjazdem naukowym, przeprowadzonym w zaborze rosyjskim. Jednym z inicjatorów był waśnie Edward Flatau. Ponadto, Flatau pełnił również funkcję współedytora niemiec- kiego czasopisma Jahresbericht fur Psychiatrie und Neurologie. Dzięki jego staraniom, aż do 1916 roku wszystkie polskie prace psychiatryczne były w nim streszczane. Oprócz tego był jednym z redak- torów Neurologii Polskiej, a także współzałożycielem Warszawskiego Czasopisma Lekarskiego oraz Kwar- talnika Klinicznego Szpitala na Czystem. Instytut Nenckiego Gdy w w końcu rozluźniono w zaborze rosyjskim ustawę o stowarzyszeniach, niemal od razu powstały Towarzystwo Naukowe Warszawskie oraz Towarzy- stwo Psychologiczne. Po powrocie do Warszawy w 1899 roku, Flatau utworzył pracownię mikro- skopową przy Towarzystwie Psychologicznym. W 1918 roku Kazimierz Białaszewicz wraz z Edwardem Flatauem oraz Romualdem Minkiewi- czem, wystąpili wspólnie do Zarządu Towarzystwa Naukowego o utworzenie samoistnej organizacji pod nazwą „Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego”. Flatau kierował Pracownią Neurobiologii w tym Instytucie, gdzie badano szereg najróżniejszych tematycznie zagadnień naukowych powiązanych z układem nerwowym. Sam Flatau zajmował się nowotworami złośliwymi mózgowia oraz rdzenia kręgowego i podał także najskuteczniejszą metodę ich leczenia, w której chciał powiązać zabieg operacyjny z naświetlaniem promieniami rentgenow- skimi oraz radem. Zmarł w 1932 roku, pięć miesięcy po tym jak zdiagnozowano u niego guza mózgu. Tak naprawdę tylko część pracy Edwarda Flatau dla nauki i medycyny polskiej oraz światowej znalazła się powyższym tekście. Warto przyjrzeć się głębiej osią- gnięciom tego niesamowitego naukowca oraz lekarza i pamiętać o tym, że nasi rodacy odnosili i odnoszą nadal osiągnięcia na polu neuronauki. → NEUROZDJĘCIA Zdjęcia: wykonały Zuzanna Laudańska i Martyna Frątczak podczas warsztatów Krajowego Funduszu na Rzecz Dzieci w IBD PAN pod opieką dr Marzeny Stefaniuk 26 OBLICZA NEURONAUKI 27OBLICZA NEURONAUKI