Dzień Mózgu został w tym roku zorganizowany już 11 raz. W ten sposób zainaugurowano obchody Światowego Tygodnia Mózgu 2016. Na SWPS odbyła się seria wykładów i pokazów związanych z neuronaukami. Wszystko zostało zorganizowane przez niezastąpione Koło Neuronauk SWPS i Fundację Mózg. Nie mogło nas tam zabraknąć. Przypominamy Wam to wydarzenie. Pamiętajcie, aby obejrzeć zdjęcia. Dajcie nam znać, czy znaleźliście na nich siebie.

Nasza wina, nasza strata

Pierwszy wykład przeprowadziła prof. Małgorzata Kossut. Niestety nie możemy wam go zrelacjonować. Spiesząc się na Dzień Mózgu, zgubiłyśmy drogę i zamiast słuchać o związku pamięci z mózgiem, krążyłyśmy uliczkami Pragi. Bardzo żałujemy!
Różne uzależnienia – podobny mechanizm

Następny wykład dotyczył uzależnienia od pornografii. Jeśli macie w małym palcu klasyfikacje ICD i DSM, możecie słusznie zauważyć, że nie ma czegoś takiego. Ta jednostka nozologiczna po prostu nie istnieje. Jak trafnie zauważył prowadzący, dr Mateusz Gola, w klasyfikacjach brakuje tego i innych uzależnień behawioralnych. Nie zmniejsza to w żaden sposób problemu, jaki mogą mieć nałogowi oglądacze pornografii. W grupie od 18 do 30 lat, a wiemy, że w tym wieku jest duża część naszych czytelników, 69% mężczyzn i 18% kobiet korzysta z porno przynajmniej raz w tygodniu. Ograniczenia dostępu są łatwe do obejścia. W momencie pierwszego kontaktu z pornografią nie wszyscy odbiorcy potrafiliby przeliterować to słowo: wg. badań z UK średni wiek pierwszego dostępu to 10 lat.

Dla około 8 % regularnych odbiorców oglądanie pornografii jest zachowaniem problemowym. Co to znaczy? Korzystanie z pornografii zajmuje tak dużo czasu, że powoduje zaniedbywanie innych sfer życia i ma przykre skutki zawodowe i osobiste. Stanowi odpowiedź na różne stresujące wydarzenia i silne emocje, zaś próby zerwania z nałogiem są nieskuteczne. Dr Gola zaprosił takich mężczyzn do udziału w badaniu. Sprawdzał w nim odpowiedź mózgu uczestników na bodźce apetytywne, czyli zapowiadające wystąpienie przyjemnej nagrody.

Perspektywa nagrody silnie pobudza jądro półleżące (NAcc, nucleus accumbens). Jest ono jednym z jąder podstawy i stanowi główną część brzusznego prążkowia (VStr, ventral striatum). To część układu nagrody. Zostaje wzbudzona, kiedy oczekujemy czegoś przyjemnego lub to dostajemy. Kolejne nagradzające wydarzenia sprawiają, że jeszcze bardziej pragniemy tego samego w przyszłości.

Co jednak sprawia, że nie włamujemy się do cukierni, bo nagle o 2 w nocy zachciało nam się bezy szwajcarskiej z poziomkami?  Mamy wewnętrznego policjanta, który hamuje aktywność jądra półleżącego: to grzbietowo-boczna kora przedczołowa (dlPFC, dorsolateral prefrontal cortex). Jeśli jednak hamowanie jest słabsze lub aktywność jądra półleżącego jest większa, niż przeciętnie, człowiek może mieć problem z kontrolą impulsów. Grzbietowo-boczna kora przedczołowa ma do tego przeciwnika – hamujący wpływ wywiera na nią ciało migdałowate. Jego aktywność jest związana z silnymi stanami  emocjonalnymi, zwłaszcza z lękiem. Kiedy więc emocje nieco stłumią aktywność grzbietowo-bocznej kory przedczołowej, a do tego zapowiedź czegoś pociągającego pobudzi jądro półleżące, istnieje ryzyko, że ulegniemy pokusie, mimo, że dobrze wiemy o przykrych konsekwencjach.

W badaniu postanowiono pobudzić jądro półleżące, zapowiadając nagrodę pieniężną lub w formie pornograficznego zdjęcia. W trzeciej wersji zadania nie było nagrody. Po chwili oczekiwania badani mieli kliknąć w odpowiedni, zadany kształt. Ważna była szybkość reakcji i to, co się działo potem, czyli nagroda. Po otrzymaniu nagrody badani oceniali, jak bardzo była przyjemna.

Okazało się, że w porównaniu z grupą kontrolną, mężczyźni nałogowo oglądający pornografię:

Wniosek z tego, że najbardziej motywująca była zapowiedź zdjęcia. Przyjemność z nagrody w formie zdjęcia była wyższa zdaniem osób z grupy badanej, niż z kontrolnej. Zaskakujące, że w wynikach z fMRI wcale tego nie widać. Aktywność jądra półleżącego nie różniła się między grupami, kiedy pokazywano nagradzające zdjęcie. Różniła się natomiast wcześniej, a mianowicie w momencie zapowiedzi nagrody. Na zapowiedź erotycznej nagrody jądra półleżące badanych reagowały znacznie silniej, niż osób kontrolnych.

Podobne wyniki uzyskiwano w przypadku osób uzależnionych od hazardu. Sugeruje to podobny mechanizm leżący u podłoża różnych uzależnień behawioralnych. Nadal jest jednak więcej pytań, niż rozwiązań. Nie wiadomo, co właściwie decyduje, czy człowiek popadnie w uzależnienie, ani tym bardziej, w jakie. Można rozważać czynniki genetyczne i środowiskowe, w tym rolę domu rodzinnego, religijność, rodzaj relacji z innymi osobami. Nie ma też sposobu interwencji, którego skuteczność byłaby odpowiednio dowiedziona. Istnieją hipotezy, że pomocne mogłyby być leki: paroksetyna i naltrekson, ale nie jest to temat dobrze zbadany. I najważniejsze pytanie na koniec – skoro większość młodych dorosłych mężczyzn  (69% grupy 18-30 lat) korzysta z pornografii przynajmniej raz w tygodniu – dlaczego zachowaniem nałogowym staje się to tylko u 8% z nich?

Jak się porozumieć bez mrugnięcia okiem

Następny wykład dotyczył interfejsów mózg-komputer. Prof. Piotr Durka opowiedział o tym, komu te interfejsy są i będą tak naprawdę najbardziej potrzebne. Są to osoby, które w wyniku różnych chorób tracą całkowitą kontrolę nad mięśniami, a przez to możliwość komunikowania się. Dziwacznie brzmi opis komunikacji międzyludzkiej w kategoriach ruchów mięśni: oto ruszam mięśniami rąk i piszę ten tekst, a wy ruszacie mięśniami gałek ocznych i go czytacie. A jednak kiedy ruch jest niemożliwy, niemożliwa jest też jakakolwiek komunikacja, mimo, że same funkcje językowe jako takie pozostają nietknięte. Rozwiązaniem mogłyby być urządzenia, które odczytują z ludzkiego mózgu oznakę planu ruchowego mowy i zastępując mięśnie, umożliwiają przekazanie komunikatu innym ludziom.

Dobra metoda musi mieć odpowiednią rozdzielczość czasową, umożliwiać odczytywanie i przekazywanie komunikatów szybko i na bieżąco, a jeśli mówimy o marzeniach – być tania i przenośna. Można w tym celu wykorzystać elektroencefalografię, mimo wielu jej wad. Największą z nich jest to, że potencjał, który powstaje w reakcji na bodziec, np. P300 (dosłownie potencjał występujący 300 milisekund po bodźcu), ginie w szumie pochodzącym od aktywności mięśni i od pozostałej elektrycznej aktywności. Dopiero analiza wielu przebiegów i ich uśrednienie pozwala wyodrębnić ten potencjał. Prof. Durka uczestniczy w projekcie OpenBCI, opartym o wolne oprogramowanie. Jego celem jest stworzenie oprogramowania, które umożliwiałoby używanie komputera dzięki EEG. Oprogramowanie i urządzenie ma z założenia być dostępne dla chorych, nie tylko dla jednostek badawczych.

Czas na pokaz
Po wykładzie prof. Durki nastąpiła dwugodzinna przerwa na interaktywne pokazy. My skorzystałyśmy z okulografu. Ciekawie było zobaczyć, w jak różny sposób i na jak różne obiekty patrzą osoby, poruszające się po tym samym pomieszczeniu. Przeszłyśmy także kilka zadań zaproponowanych przez Neuroformę. Żałujemy, że nie mogłyśmy pobawić się w wirtualnej rzeczywistości z urządzeniem prezentowanym przez NeuroDevice – kolejka była zbyt duża.

Najważniejsze to umieć się odnaleźć

Drugą sesję wykładów rozpoczął dr Rafał Czajkowski, omawiając odkrycie, które w 2014 roku przyniosło nagrodę Nobla jego autorom, Johnowi O'Keefe oraz May-Brit i Edvardowi Moserom. Zbadali oni mechanizm, dzięki któremu możemy orientować się, gdzie jesteśmy.

Rozpoczęło się, oczywiście, od szczurów, jeszcze w latach 60. Wówczas O’Keefe, rejestrował aktywność elektryczną hipokampa szczura przy okazji innych badań. Zauważył, że pewne neurony aktywują się, kiedy szczur jest w konkretnym miejscu pomieszczenia. Jeden neuron aktywuje się tylko w jednym, konkretnym miejscu pomieszczenia i nigdzie indziej. Jest wiele podobnych neuronów, przypisanych do innych miejsc. Powstała hipoteza, ze to właśnie w hipokampie powstają mapy otoczenia.

Kolejną część układanki dołożyli Moserowie. Odkryli, że także w korze śródwęchowej znajdują się komórki, które aktywują się w związku z konkretnymi miejscami. Jeśli wpuścić szczura (a prawdopodobnie również człowieka) po pokoju i pozwolić mu poruszać się po całej jego powierzchni, okaże się, ze pewna grupa komórek aktywuje się w wielu miejscach. Jeśli na planie pokoju lub na ekranie zaznaczy się każde takie miejsce, wkrótce uzyskujemy wzór – siatkę punktów ułożonych w sześciokąty (podobną do sieci triangulacyjnej). Okazało się, że grup komórek wyznaczających takie siatki jest kilka. Różnią się odległością, co jaką się aktywują. Niektóre z nich są związane także z kierunkiem głowy zwierzęcia i aktywują się regularnie, ale tylko kiedy głowa zwrócona jest w określoną stronę. Wszystkie komórki siatki (grid cells) działają niezależnie od wzroku. Wzrok może jednak trochę pomóc i wyznaczyć jakiś punkt lub linię początkową (np. ścianę), w odniesieniu  której powstawać będzie regularna siatka.

Wszystko to razem oznacza, że każdy punkt, w jakim jesteśmy, jest wyznaczany przez kilka warstw komórek siatki i komórkę miejsca. Mamy nadzieję wkrótce zaprezentować wam dokładniejszy opis tego zagadnienia. To bardzo ciekawy temat, moim zdaniem najważniejszy z zaprezentowanych w czasie Dnia Mózgu.

Poznaj zamiar

Wykład zamykający przeprowadził dr Łukasz Okruszek. Opowiedział o tym, czego o intencjach postaci można wyczytać z ruchu kilku kropek, które tę postać wyobrażają. Jakkolwiek może to brzmieć zabawnie, aby przedstawić poruszającego się człowieka, nie trzeba rysować go całego. Wystarczy zastąpić kropkami najważniejsze punkty ciała: głowę, dłonie, stopy, kolana, łokcie, kilka innych punktów na kończynach i na tułowiu, a i tak, patrząc na nie, będziemy wiedzieli, ze przedstawiają poruszającego się człowieka (tzw. ruch biologiczny – biological motion). Więcej: będziemy potrafili rozpoznać, co robi wspólnie z drugą podobnie przedstawiona postacią.

Schizofrenia wpływa na to, jak człowiek interpretuje ruch biologiczny. W schizofrenii występuje problem z trafnym odczytywaniem stanów wewnętrznych innych ludzi. Zachowaniu innych mogą zostać przypisane dodatkowe intencje, które mu w rzeczywistości nie przyświecały. Podobnie dzieje się w przypadku, kiedy trzeba zinterpretować ruchy ludzi wyobrażonych przy pomocy świecących punktów. Chorzy na schizofrenię mają problem z wyborem jednej z kilku podanych interpretacji częściej, niż osoby z grupy kontrolnej. Wiąże się to z przypisywaniem postaciom rozbudowanych motywów (overmentalizing). Jeśli film przedstawia postacie mijające się obojętnie, przykładem nadmiernego przypisywania intencji będzie przypuszczenie, że jedna postać niepostrzeżenie przekazała drugiej jakąś wiadomość, o której nie wiemy. Ten mechanizm może uczestniczyć w powstawaniu urojeń.

I to koniec

Mamy nadzieję, ze za rok również zdamy wam relację z Dnia Mózgu.