Νευρώνες καθρέφτη και απομίμηση εγκεφάλου

Εξερευνώντας τους νευρώνες καθρέφτη ως πιθανό μέσο για την ενσυναίσθηση

Γιατί τα συναισθήματα πρέπει να είναι μεταδοτικά; Γιατί πρέπει να βλέπουμε κάποιον να γελάει, να μας κάνει να θέλουμε να γελάμε επίσης; Ή μήπως κλαίει;

Σε ένα φαινομενικά άσχετο θέμα, γιατί στη γη χάνουμε όταν χασμούν άλλοι;

Νευρώνες καθρέφτη σε πιθήκους

Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι οι απαντήσεις σε ερωτήσεις όπως αυτές θα βρεθούν στη μελέτη των «νευρώνων καθρέφτη». Στη δεκαετία του 1980 και του 1990, μια ομάδα ιταλικών νευροφυσιολόγων στο πανεπιστήμιο της Πάρμα μελετούσαν τη δραστηριότητα των νευρώνων τοποθετώντας ηλεκτρόδια απευθείας στον φλοιό των πιθήκων μακάκου.

Ο πίθηκος θα φτάσει για φαγητό, και ένας νευρώνας (νευρικό κύτταρο) θα πυροβολήσει. Είναι ενδιαφέρον ότι οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτά τα κύτταρα πυροδότησαν επίσης όταν ο πίθηκος είδε έναν άνθρωπο να πάρει ένα κομμάτι φαγητού. Αυτό οδήγησε σε περαιτέρω πειράματα που βρήκαν μια τέτοια «καθρέφτη» δραστηριότητα σε περίπου δέκα τοις εκατό των νευρώνων σε ορισμένες περιοχές των μετωπιαίων και βρεγματικών φλοιών των πιθήκων.

Καθυστέρηση των νευρώνων στους ανθρώπους

Η μέτρηση της ηλεκτρικής δραστηριότητας απ 'ευθείας από την επιφάνεια του εγκεφάλου είναι πιο δύσκολη από το να κάνει σε μακάκες. Με την εμφάνιση λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού , η μελέτη παρόμοιων δικτύων κατέστη δυνατή στον άνθρωπο. Οι λειτουργικές μελέτες νευροαπεικόνισης έχουν δείξει ότι υπάρχουν περιοχές αλληλεπικάλυψης μεταξύ των περιοχών που ενεργοποιούνται από την παρακολούθηση άλλων που βιώνουν συναισθήματα ή εκτελούν συγκεκριμένες ενέργειες και περιοχές του εγκεφάλου που ενεργοποιούν («ανάβουν») όταν υποβάλλονται αυτές τις εμπειρίες. Για παράδειγμα, ένα μέρος του βρεγματικού λοβού μπορεί να ανάψει τόσο όταν κινούμε είτε όταν παρακολουθούμε κάποιον άλλο.

Το 2010, οι ερευνητές κατάφεραν να καταγράψουν απευθείας την ηλεκτρική δραστηριότητα των επιφανειών των εγκεφάλων σε άτομα που υποβλήθηκαν σε χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο. Η δραστηριότητα των νευρώνων καθρέφτηκε και πάλι, γεγονός που υποστήριξε τα ευρήματα των μελετών fMRI.

Αμφισβήτηση

Υπάρχουν πολλές εικασίες σχετικά με τη σημασία των νευρώνων καθρέφτη.

Κάποιοι ερευνητές υποστήριξαν ότι τα συστήματα νευρώνων καθρέφτη μας βοηθούν να κατανοήσουμε καλύτερα τις προθέσεις άλλων ανθρώπων, που μπορούν να μας βοηθήσουν να προβλέψουμε τις ενέργειες των άλλων και μπορεί να είναι κρίσιμο για την ενσυναίσθηση με τα συναισθήματα των άλλων. Μερικοί έχουν σκεφτεί ότι οι διαταραχές στα συστήματα νευρώνων καθρέφτη μπορεί να εμπλέκονται με τον αυτισμό , αν και η πραγματικότητα αυτής της φερόμενης σύνδεσης παραμένει να δούμε.

Από την άλλη πλευρά, πολλοί ερευνητές έχουν προειδοποιήσει ότι πολλοί ισχυρισμοί σχετικά με τους κατοπτρικούς νευρώνες δεν υποστηρίζονται επαρκώς από την επιστήμη σε αυτό το σημείο. Υποστηρίζουν ότι οι νευρώνες καθρέφτη μπορεί να είναι μόνο σημάδια ενός μερικώς διεγερμένου κινητικού συστήματος - ένα είδος επέκτασης πιο εγκάρδιων νευρολογικών διεργασιών - και ένα παραπροϊόν της καθημερινής σκέψης, και όχι οδηγός της συμπάθειας. Διάφορα σημεία που αμφισβητούν την ποιότητα της έρευνας των νευρώνων καθρέφτη έχουν επίσης τεθεί. Η ιδέα ότι οι καθρέφτες των νευρώνων μπορούν να διευκολύνουν την κατανόηση των ενεργειών έχει αμφισβητηθεί ιδιαίτερα. Ένα από τα σημαντικότερα σημεία της διαμάχης είναι η ιδέα ότι υπάρχει κάτι μοναδικό ή ειδικό για τους νευρώνες που ασχολούνται με αυτό το κατοπτρισμό. Αντί να λέμε "νευρώνες καθρέφτη", μπορεί να είναι πιο λογικό να λέμε δίκτυα καθρέφτη, καθώς δεν υπάρχει τίποτα για έναν μεμονωμένο νευρώνα που είναι ικανός να βιώσει κάτι τόσο περίπλοκο όσο η συμπάθεια.

Σύστημα Mirror Αντί Neuron Mirror

Η ιδέα ενός δικτύου που συμβάλλει στην ενσυναίσθηση έχει αναφερθεί ως σύστημα «καθρεφτών» νευρώνων, το οποίο φαίνεται να περιλαμβάνει κυρίως περιοχές στους μετωπικούς και βρεγματικούς λοβούς στους ανθρώπους. Άλλες εργασίες έχουν δείξει ότι οι άνθρωποι που παρακολουθούν έναν άλλο άνθρωπο από τον πόνο, ειδικά αν το άτομο είναι κοντά τους, έχουν επίσης πυρκαγιές νευρώνων στην πρόσθια νησίδα και στις πρόσθιες περιοχές του φλοιού του εγκεφάλου που συνδέονται με τον πόνο.

Συμπέρασμα

Κατά κάποιο τρόπο, η ικανότητα ενός εγκεφάλου να μιμηθεί άλλο δεν είναι κάτι νέο. Στην πραγματικότητα, ήταν μάλλον απαραίτητο για τη μάθηση μας, ειδικά όταν ήμασταν πολύ νέοι.

Τα βρέφη αγαπούν να μιμούνται τους γονείς τους και, για να υποθέσουν ότι σαρώνουν το δάπεδο σαν τη μαμά, παρόμοιοι νευρώνες πρέπει να πυροβολήσουν για να μετακινήσουν τα χέρια και τα πόδια. Δεν είναι πολύ δύσκολο να φανταστεί κανείς ότι ο εγκέφαλος έχει έναν παρόμοιο μηχανισμό για να υποστηρίξει την κατανόηση της γλώσσας ή του συναισθήματος. Ίσως, στο τέλος, το "mirroring" είναι στην πραγματικότητα ο τρόπος με τον οποίο οι περισσότεροι νευρώνες στον εγκέφαλο είναι σε θέση να κάνουν τις δουλειές τους μάθησης και προσαρμογής, με βάση αυτό που βλέπουν οι άλλοι στον κόσμο γύρω τους.

Πηγές:

Oberman, LM, Hubbard, EM, McCleery, JP, Altschuler, ΕΙ, Ramachandran, VS, & Pineda, JA (2005). Στοιχεία EEG για δυσλειτουργία καθρεπτών νευρώνων σε φασματικές διαταραχές αυτισμού, Cognitive Brain Research , 24 (2): 190-8.

Pobric, G., Hamilton, AF (2006 Mar 7). Η κατανόηση της δράσης απαιτεί τον αριστερό κατώτερο μετωπικό φλοιό. Current Biology, 16 (5): 524-9.

Rizzolatti, G., Craighero, L. (2004). Το σύστημα καθρεφτών-νευρώνων. Ετήσια επισκόπηση της νευροεπιστήμης. 27: 169-192.

Sollberger, Μ., Rankin, KP, & Miller, BL (2010). Κοινωνική γνώση. Συνεχής Δια Βίου Μάθηση στη Νευρολογία , 16 (4), 69-85.

Théoret, Η., Pascual-Leone, Α. (2002). Γλωσσική Απόκτηση: Κάνετε όπως ακούτε. Current Biology, 12 (21): R736-7.