Tuesday, March 26, 2013

De ce trebuie să ştii evoluţionism ca să scapi de depresie


Omul şi emisferele lui. Toţi ştiţi că limbajul este găzduit de către emisfera stȃngă şi că emisfera dreaptă se ocupă de relaţii spaţiale, că ea procesează intreaga scenă, vede the big picture. Iar prin contrast, emisfera stȃngă tinde să se focuseze pe aspecte locale, pe detalii. Totuşi cȃţi v-aţi pus intrebarea “de ce avem o mȃnă preferată, de regulă dreapta”? Pȃnă nu demult idea general acceptată era că limbajul, dominanţa mȃinii drepte şi capacitatea de a invăţa relaţii spaţiale (care stă la baza geometriei şi arhitecturii) sunt ceva ce definesc strict specia umană. Erau toţi convinşi că animalele nu pot avea nici un fel de specializare emisferică in creierul lor “primitiv”. Oamenii de ştiinţă incropiseră chiar o poveste care explica cum am ajuns să folosim predominant mȃna dreapta, şi cum asta a dus chiar la apariţia limbajului. Astfel, era un consens general că dominanţa mȃinii drepte a evoluat din momentul in care strămoşii omului au inceput să folosească unelte, acum 2,5 milioane de ani. Această dominanţă a mȃinii drepte se credea că a stat la baza dezvoltării limbajului. Se credea că emisfera stȃngă şi-a adăugat la “repertoriul”  de acţiuni manuale şi limbajul semnelor, pe care l-a convertit ulterior in vorbire aşa cum o ştim acum. Deci ideea era că vorbirea a evoluat dintr-o funcţie recentă a creierului, specifică omului - utilizarea uneltelor. Totul părea logic. Doar că logic nu este suficient pentru a fi şi adevărat.

       Vechiul de stȃnga, noul de dreapta. Date recente indică o cu totul altă poveste. Specializarea emisferică pe care o găsim la om este prezentă la toate vertebratele, ea fiind “inventată” acum 500 de milioane de ani. Emisfera stȃngă a creierului oricărei vertebrate s-a specializat iniţial pentru a controla stereotipiile comportamentale pe care trebuiau să le facă animalele in situaţii obişnuite, familiare – mȃncatul, mersul. Prin contrast, emisfera dreaptă s-a specializat de la inceput in detectarea şi răspunsul la stimuli noi, nefamiliari şi neaşteptaţi. Ea preia controlul in situaţiile potenţial periculoase care necesită o reacţie rapidă – cum ar fi apropierea unui prădător, in restul timpului, comportamentul fiind sub controlul emisferei stȃngi. Deci emisfera stȃngă a evoluat pentru a fi responsabilă de comportamente motivate intern, dintr-o dorinţă personală, in timp ce emisfera dreaptă pentru a fi responsabilă de comportamente motivate de factori externi. Funcţii complexe ale oamenilor precum limbajul, producerea şi folosirea uneltelor, recunoaşterea feţelor şi altele sunt evoluţii ale acestor două specializări iniţiale. Zonele limbajului din creier au evoluat dintr-o specializare mai primitivă a emisferei stȃngi şi anume cea de comunicare, fie ea vocală sau nu. Dar această evoluţie nu a apărut doar la oameni, aşa cum s-ar crede. S-a descoperit că la păsări emisfera stȃngă este responsabilă de cȃntat. La foci, cȃini şi maimuţe ea se ocupă de procesarea sunetelor produse de membrii aceleiaşi specii. Însă in timp ce emisfera stȃngă se ocupă de comunicarea de rutină, emisfera dreaptă se ocupă de tonul emoţional, de sunetele emise pe fondul unor emoţii.

 

 

            Limbajul non-verbal şi alte antichităţi. Tindem să gesticulăm din mȃnă atunci cȃnd vorbim la telefon, deşi interlocutorul nu ne poate vedea. Deci acest limbaj non-verbal nu ne ajută in acel moment in comunicare. Asta se intȃmplă pentru că gesticularea din mȃnă in scop de comunicare este adȃnc implantată in istoria speciei. Mai precis 40 de milioane de ani de adȃnc. Toate vertebratele – peşti, reptile, broaşte, păsări sau mamifere – tind să işi folosească partea dreaptă a corpului şi capului pentru a se hrăni. Apoi, nu doar oamenii tind să folosească mȃna dreaptă cȃnd folosesc unelte sau alte obiecte, ci şi cimpanzeii. În plus, atȃt aceştia cȃt şi gorilele folosesc mȃna dreaptă pentru comunicare non-verbală, făcȃnd semne cu mȃna, capul şi gura. Studiile realizate la University of Provence din Franţa au descoperit asemenea folosinţă a mȃinii drepte chiar şi la babuini, ceea ce sugerează că folosirea mȃinii drepte in scop de comunicare a apărut aproximativ acum 40 de milioane de ani cȃnd a trăit un strămoş comun al babuinilor şi maimuţelor mari dar şi al hominidelor (adică al omului primitiv).

 


 

            Prioritatea de stȃnga. Se ştie că peştii, broaştele, păsările şi mamiferele, toate reacţionează mai rapid la prădătorii care apar din partea stȃngă a cȃmpului lor vizual (procesat de către emisfera dreaptă) decȃt la cei care apar din partea dreaptă (procesată de emisfera stȃngă). Cercetătorii de la Washington University din St. Louis au descoperit că oamenii au un sistem de atenţie in emisfera dreaptă care este sensibil la stimuli neaşteptaţi (vezi figura de mai jos), sau cu alte cuvinte, stimuli care spun: “Atenţie pericol!”. Existenţa acestui tip de atenţie explică de ce in experimentele de laborator oamenii tind să răspundă mai rapid la stimuli neaşteptaţi cu mȃna lor stȃngă (controlată de emisfera dreaptă) decȃt cu mȃna dreaptă (controlată de emisfera stȃngă). Dacă aţi făcut şcoala de şoferi poate aţi observat că tindeaţi inconştient să trageţi mai mult de volan spre stȃnga atunci cȃnd eraţi tensionaţi mai la inceputul orelor şi din cauza asta nu vă păstraţi banda.

 



Omul impotriva naturii. Într-o vreme exista un curent de opinie – in special in cursurile de dezvoltare personală - care prezenta creierul ca două jumătăţi ale aceluiaşi măr, care trebuiau antrenate ca să lucreze impreună cȃt mai similar. Adică să nu mai existe funcţii ale emisferei stȃngi sau drepte ci o sinergie care ar fi produs omul perfect, creativ şi echilibrat. În cadrul acestei mişcări s-a situat şi antrenarea oamenilor pentru a fi ambidextrii (adică să se folosească la fel de bine de ambele mȃini). Studiile insă au demonstrat că această practică nu are efecte benefice, ba chiar dimpotrivă, poate dăuna creierului. Într-o sinteză a studiilor realizate pe această temă, cercetătorii de la University of Auckland din Noua Zeelandă au căutat să vadă dacă există vreun avantaj la copiii care se nasc ambidextrii. Spre surpriza lor au găsit exact contrariul.  Astfel, diverse studii realizate prin Anglia, Suedia şi alte ţări descoperiseră că cei născuţi ambidextrii sunt mai predispuşi la a fi bȃlbȃiţi, la a avea probleme la citit, deficit de atenţie şi in general performanţă şcolară mai slabă decȃt copiii născuţi dreptaci sau stȃngaci. Realizȃnd la rȃndul lor o cercetare similară, cei din Auckland au găsit că aceşti copii sunt mai slabi la matematică, la reamintirea memoriilor şi la raţionament logic. Deci atenţie părinţi şi educatori care vă forţaţi copiii stȃngaci să scrie cu dreapta!!

Complementar pentru complex. De ce să fi apărut această impărţire a funcţiilor in cȃte o jumătate de creier? Pentru a evalua complet un stimul,  creierul trebuie să facă două tipuri de analize simultan: trebuie să estimeze potenţialul lui de pericol şi să ia decizii urgente dacă este cazul (executate de emisfera dreaptă), dar şi să determine dacă acel stimul intră intr-o categorie anume faţă de care există deja un răspuns invăţat şi să declanşeze acel răspuns (executate de emisfera stȃngă). Cercetătorii de la University of Teramo din Italia au modificat nişte pui de găină in aşa fel incȃt să nu mai aibă specializare emisferică – adică ambele emisfere se ocupau de aceleaşi lucruri in egală măsură. Apoi, i-au expus la două tipuri de situaţii. În una dintre ele puii trebuiau să aleagă intre boabe de porumb şi mici mărgele colorate – o sarcină de care se ocupă emisfera stȃngă. În altă situaţie deasupra lor apărea forma unui uliu (decupat din carton) iar puii trebuiau să se adăpostească rapid. Puii s-au descurcat bine in ambele situaţii. Au invăţat să discearnă boabele de mărgele şi să se ascundă rapid cȃnd apărea uliul. Dar dacă aceste două condiţii apăreau in acelaşi timp, puii nu mai făceau faţă. Deci nu se descurcau in situaţii in care erau necesare analize complexe, simultane.

 

 

Terapie emisferică. Ca şi evoluţii ale funcţiilor lor iniţiale, la om emisfera stȃngă este responsabilă de a genera sentimentul de “sens al vieţii”, iar o slabă activitate a ei este asociată cu depresia. Iar dreapta este responsabilă de a genera vigilenţă şi nevoie de control, o activitate prea ridicată a ei fiind asociată cu stresul şi anxietatea. De aceea oamenilor care suferă de simptome de depresie şi lipsă de motivaţie in viaţă le prinde bine o terapie care pune accentul pe a povesti cuiva sau in scris cum ii este viaţa şi de ce crede că este aşa, pe a-i oferi un sens, o explicaţie pentru ce se intȃmplă cu ea, dar şi pe rutine casnice (cum e să facă ordine), pe organizare (cum sunt planurile de viitor), pe reintoarcerea la lucruri şi persoane familiare, la familie, la locurile copilăriei, revederea filmelor preferate, re-ascultarea muzicii din adolescenţă şi chiar şi mȃncarea “ca la mama acasă”. Toate acestea “re-pornesc”emisfera stȃngă. Iar oamenilor stresaţi şi anxioşi le face bine antrenarea răspunsurilor comportamentale in situaţii noi, incerte, in care nu au controlul, sau terapia gen reţetă: “În situaţia X trebuie să faci …. şi să eviţi a face…” Şi repetarea acestora pȃnă devin rutine, adică trec in emisfera stȃngă.

Wednesday, March 20, 2013

Imunitatea formează cultura


Încheiam postul trecut spunȃnd că ultimele descoperiri din neuroştiinţă sugerează faptul că organismul gestionează informaţia nouă, care trebuie invăţată, folosind mecanismele cu care gestionează corpii străini care invadează organismul. Adică asimilarea de informaţii noi este similară cu o infecţie, iar informaţia nouă putem spune că “ne virusează”. Pentru cei care imi citesc blogul cu consecvenţă asta nu ar trebui să fie ceva nou. Am mai spus că sistemul imunitar s-a format din gene provenite din sistemul nervos al primilor peşti osoşi. Iar legăturile dintre cele două au rămas foarte puternice, interacţiunile fiind mereu vizibile. În acest post o să fac o nouă punte – aş zice eu – foarte convigătoare privind funcţionarea sistemului nervos intr-un mod similar cu cel imunitar.



Viruşii care ne dau identitate. O să plec de la afirmaţiile unei somităţi in virusologie (pe care l-am mai citat intr-un post anul trecut). Luis P. Villarreal este profesor de biologie moleculară şi biochimie şi director al Center for Virus Research la University of California Irwine. Şi-a făcut postdoctoratul în virologie la Stanford cu laureatul premiului Nobel, Paul Berg. În cartea sa „The origins of group identity” (dar şi în alte publicaţii ale lui) el face o foarte convingătoare demonstraţie privind rolul pe care îl au viruşii în evoluţia speciilor mergând până la evoluţia creierului uman şi manifestările lui în domeniul social şi cultural. Informaţia din exterior este fixată prin mecanisme virale existente în neuroni iar informaţia fixată astfel joacă rolul de modul de adicţie – creând protecţie pentru informaţia similară ei şi imunitate cognitivă faţă de cea diferită. Achiziţia identităţii de grup apare în timpul unor ferestre de dezvoltare limitate, cea mai mare parte din acestea limitându-se la copilărie şi adolescenţă. Creierul uman permite legături sociale extinse folosind limbajul şi cântecele. Limbajul este învăţat şi procesat prin intermediul unor adaptări ale creierului – a se citi mutaţii - apărute cu scopul de a promova învăţarea socială şi cooperarea. Produsul evoluţiei identităţii de grup a fost apariţia culturii. Credinţele şi convingerile reprezintă conţinuturi cognitive învăţate, stabile şi esenţiale pentru participarea la un grup social. Evoluţia a condus la sisteme cerebrale dedicate convingerilor şi memoriei emoţionale ca fiind cele care ne influenţează deciziile. Deşi o vedem ca fiind ceva “spiritual” gândirea bazată pe convingeri are o clară fundaţie biologică. Dar, pentru a furniza identitate de grup, o convingere trebuie să reziste la învăţare ulterioară sau înlocuire de către identităţi competitoare – a se citi “convingerile altora”. Identitatea de grup socială şi culturală leagă indivizii, crează coeziune de grup, dar şi “imunitate” faţă de conţinuturi cognitive diferite (“imunitate cognitivă”).


Imunitatea culturală. Un studiu nou apărut confirmă ipotezele lui Villarreal. Astfel, in februarie a apărut in revista Nature un articol scris de cercetători de la University of Auckland din Noua Zeelandă. Ei au studiat modul in care s-a răspȃndit in Europa o poveste foarte populară Fata bună şi fata rea. Pentru cei care nu o ştiu este o poveste despre două fete care au plecat de acasă, iar pe drum cea bună se poartă frumos cu oamenii şi animalele pe care ii intȃlneşte, şi este recompensată cu aur, iar cea rea fiind trufaşă şi lacomă primeşte in dar o cutie cu şerpi. Cercetătorii au descoperit că povestea are mai mult de 700 de variante, in unele apar doi fraţi sau verişori, in altele apar o fiică şi servitoarea ei, etc. Scenariul rămȃne la fel in timp ce personajele se schimbă pentru a se potrivi cu caracteristicile culturale ale regiunilor in care a ajuns povestea. Deci principiu poveştii pătrunde intr-o cultură nouă, dar detaliile privind personajele nu. Ele sunt inlocuite cu ceva propriu culturii in care pătrunde povestea. Cercetătorii au descoperit că diferenţele culturale dintre popoare au creat bariere in răspȃndirea poveştii. Ei spun că gradienţii de răspȃndire geografică a poveştii sunt similari cu cei care funcţionează in genetică, sugerȃnd că ar exista procese similare care reglează amestecul informaţiei genetice şi a celei culturale, astfel sprijinind teoria conform căreia culturile acţionează precum speciile biologice. Totuşi, deşi similare, mecanismele nu sunt identice. Efectul barierelor etnolingvistice s-a dovedit mult mai puternic in ce priveşte răspȃndirea poveştii decȃt se ştie că acţionează in cazul răspȃndirii genelor. Cu alte cuvinte, deşi populaţiile s-au amestecat genetic, amestecul culturilor nu s-a realizat in acelaşi grad. Culturile tind să se inconjoare cu bariere  care lasă să fie absorbiţi imigranţii, dar nu şi poveştile lor. Sau intr-o exprimare mai plastică: “mă culc cu tine, dar prefer poveştile mele alor tale”.


Un rol fundamental. Am insistat pe această temă in mai multe postări pentru că ea ne arată explicaţia pentru unele fenomene sociale importante. Mai ştiţi cum eraţi “prelucraţi” in adolescenţă de parteneră ce să spuneţi şi ce nu atunci cȃnd ii vizitaţi părinţii prima dată? Sau cum se urăsc rockerii şi rapperii? Sau creştinii cu musulmanii, şi chiar curente creştine diferite precum ortodocşii cu sectele neoprotestante? Aţi tot auzit de “rezistenţa la schimbare” şi cum ea “explică” inerţia din instituţii sau din marile companii? Toate aceste fenomene pe care le numim “sociale” au o explicaţie biologică şi au multe in comun cu gripa sezonieră.

Friday, March 15, 2013

Celulele monstruoase din creier care ne-au făcut oameni


În acest post vom face o călătorie prin ciudata lume a neuroştiinţelor, in care vom vedea cum nişte cȃrcotaşi au contestat un laureat Nobel şi creȃnd nişte şobolani cu creier de om au descoperit că noi ne infectăm cu informaţie.

Doctrina neuronului. Felul in care inţelegem noi la ora actuală funcţionarea creierului işi are originea la inceputul secolului XX in cercetările realizate de neuroanatomistul spaniol Santiago Ramon y Cajal – laureat al Premiului Nobel pentru medicină in 1906. El a pus bazele aşa-numitei “Doctrine a neuronului”. Această doctrină afirma că procesarea şi transmiterea informaţiei in sistemul nervos au loc prin intermediul semnalelor electrice care trec prin neuroni intr-o singură direcţie - intrȃnd prin dendrite şi ieşind prin axon. Atȃt dendritele cȃt şi axonii formează unii cu alţii sinapse. Toate activităţile creierului, gȃndurile, emoţiile, totul se interpretează la ora actuală prin această “doctrină a neuronului”.
 
Celule gliale 9 – Neuroni 1. Neuronii nu sunt singurele celule din creier, aşa cum cred mulţi oameni. De fapt nu sunt nici cele mai numeroase. Cele mai numeroase sunt aşa-numitele celule gliale. Ele sunt de 9 ori mai multe decȃt neuronii. Se pare că in raportul ăsta de 9 la 1 işi are originea şi mitul celebru care spune că noi ne folosim doar 10% din capacitatea creierului. Celulele gliale sunt văzute in mod tradiţional ca avȃnd rol de suport pentru neuroni, ajutȃndu-i să funcţioneze şi să se vindece de boli sau traumatisme. Totuşi, in ultimii ani unii cercetători au inceput să se intrebe dacă nu cumva ele participă şi la invăţare sau alte funcţii ale creierului.
 


Celulele care ne fac oameni. Studiile realizate la University of Rochester au observat că celulele gliale umane sunt diferite de ale rozătoarelor, fiind de 20 de ori mai mari, mai variate ca formă şi mult mai numeroase. La fel, cei de la Institutul Cajal din Madrid au descoperit că de-a lungul evoluţiei creierului uman numărul de neuroni a crescut cu 25% faţă de al maimuţelor, in timp ce numărul de celule gliale cu 300%. Ele acoperă un număr mare de neuroni şi sinapse contribuind la integrarea informaţiei in reţelele de neuroni. Şi aici sunt deosebiri importante intre noi şi animale – la şobolani o celulă glială acoperă 100.000 de sinapse iar la noi 2 milioane. La om ele penetrează adȃnc in creier trecȃnd prin mai multe straturi de substanţă cenuşie iar la şobolani nu. Acest gen de penetrare a creierului are loc doar la om şi la maimuţele mari. E interesant că şi Ramon y Cajal văzuse aceste lucruri şi le notase, dar din motive necunoscute aceste detalii au fost uitate, rolul de primadonă revenind neuronilor. Cum funcţionează aceste celule? Ele nu declanşează semnale electrice precum neuronii ci eliberează chimicale, numite neurotransmiţători. Neurotransmiţătorii eliberaţi de o asemenea celulă ajung la membrana alteia şi aici declanşează un val de ioni de calciu care strabate celula. La om, aceste valuri de ioni de calciu au o viteză de 3 ori mai mare decȃt la şobolani.

Mighty Mouse cu creier de om. Cercetătorii de la Brain Research Institute al University of California at Los Angeles şi-au pus intrebarea “Ce ar fi să inlocuim celulele gliale de la şobolani cu unele umane? Şi să vedem dacă supravieţuiesc cu aceste celule străine. Şi dacă da, la ce le foloseşte acest implant gen Frankenstein/Alien.” Şi cum la ei asemenea idei nu rămȃn la nivel de discuţii la o bere au şi făcut-o. Le-au injectat asemenea celule şi au inceput să le observe. Şi le-au tot observat de la 2 săptămȃni pȃnă la 20 de luni. Nu mare le-a fost surpriza să vadă că ele s-au integrat in creierul şobolanilor dar păstrȃndu-şi dimensiunile enorme de la om, penetrȃndu-le substanţa cenuşie aşa cum fac la om şi incepȃnd să comunice intre ele dar şi cu celulele gliale originale ale animalelor. Ei au observat un lucru fantastic, şi anume că aceste celule umane au intărit sinapsele din creierul şobolanilor. În acest creier up-gradat sinapsele aveau nevoie de mai puţină stimulare ca să se activeze iar şobolanii cu creier parţial uman erau mult mai buni la teste de invăţare şi memorie decȃt şobolanii normali.

 

Antivirusul nostru natural. Cei de la University of Rochester au mai găsit ceva interesant şi anume chimicala secretată de celulele gliale răspunzătoare de aceste performanţe. Ea se numeşte tumor necrosis factor alfa (TNF alfa). Supriza constă in faptul că aceasta este o moleculă specializată in activarea sistemului imunitar in caz de inflamaţii, ea stimulȃnd reacţia organismului in faza acută a inflamaţiei. Are rol de asemenea in inhibarea tumorilor şi a inmulţirii viruşilor. Deşi rolul său in sistemul imunitar este bine cunoscut, mai recent au fost identificate tot felul de implicări ale sale in sistemul nervos. Astfel, se ştie că ea creşte pe fond de stres, anxietate, depresie, dar şi in situaţia in care primim de la cineva un feedback negativ.

Trecȃnd dincole de legăturile dintre sistemul imunitar şi activitatea mentală, pe care de altfel le-am mai povestit şi cu alte ocazii, lucrul cel mai fascinant este că organismul gestionează informaţia nouă, care trebuie invăţată, folosind mecanismele cu care gestionează corpii străini care invadează organismul. Adică asimilarea de informaţii noi este similară cu o infecţie, iar informaţia nouă putem spune că “ne virusează”. Dar despre cȃt de departe merge această similitudine o să vorbesc mai multe in postul viitor.