Τρίτη, 18 Απριλίου 2017

Η περιοχή του εγκεφάλου που κάνει τον άνθρωπο μοναδικό

Νευροεπιστήμονες εντόπισαν μια περιοχή του εγκεφάλου η οποία πιθανότατα χαρίζει στο ανθρώπινο μυαλό τις μοναδικές ικανότητές του, συμπεριλαμβανομένης εκείνης της γλώσσας. Η συγκεκριμένη περιοχή αποδείχθηκε ότι «ανάβει» μόνο σε εγκεφάλους ανθρώπων και όχι πιθήκων, όταν τους παρουσιάστηκαν διαφορετικοί τύποι πληροφοριών που αφορούσαν αφηρημένες έννοιες.

Το κέντρο της αφηρημένης σκέψης

Η θεωρία ότι η ενσωμάτωση αφηρημένων εννοιών αποτελεί την κινητήρια δύναμη των μοναδικών ικανοτήτων του ανθρώπινου εγκεφάλου υπάρχει εδώ και δεκαετίες. Ωστόσο τώρα μελέτη που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Current Biology», η οποία συνέκρινε άμεσα τη δραστηριότητα του εγκεφάλου ανθρώπων και μακάκων πιθήκων καθώς δέχονταν απλά ακουστικά ερεθίσματα, προσφέρει για πρώτη φορά στοιχεία σχετικά με το ότι υπάρχει μια συγκεκριμένη περιοχή στον ανθρώπινο μόνο εγκέφαλο που επιτρέπει την ενσωμάτωση των αφηρημένων εννοιών.

Άλλες μελέτες που συνέκριναν πιθήκους και ανθρώπους είχαν αποκαλύψει στο παρελθόν διαφορές στην ανατομία του εγκεφάλου, αλλά ποτέ ως σήμερα δεν είχαν αποκαλυφθεί διαφορές που να εξηγούν από πού προέρχεται η ικανότητα του ανθρώπου για αφηρημένη σκέψη.

«Η νέα μελέτη μάς δίνει ισχυρά στοιχεία σχετικά με το τι είναι τόσο ιδιαίτερο αποκλειστικά στον ανθρώπινο εγκέφαλο» αναφέρει ο ψυχολόγος Γκάρι Μάρκους από το Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης. «Τίποτε δεν είναι πιο σημαντικό από την κατανόηση του πώς γίναμε αυτό που είμαστε» προσθέτει ο ειδικός.

Το πείραμα των τόνων

Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Στάνισλας Ντεάν από το Τμήμα Γνωσιακής Νευροαπεικόνισης του INSERM στο Ζιφ-σιρ-Ιβέτ κοντά στο Παρίσι παρακολούθησε τα μοτίβα δραστηριότητας στον εγκέφαλο μη εκπαιδευμένων μακάκων καθώς και ενηλίκων ανθρώπων ενόσω άκουγαν μια απλή αλληλουχία τόνων – για παράδειγμα τρεις ταυτόσημους τόνους που ακολουθούνταν από έναν διαφορετικό (όπως στη διάσημη εισαγωγή της Πέμπτης Συμφωνίας του Μπετόβεν: ντα-ντα-ντα-ΝΤΑ).

Οι ερευνητές έπαιξαν διαφορετικές αλληλουχίες με αυτή τη δομή – που είναι γνωστή ως ΑΑΑΒ – αλλά και άλλες δομές ενόσω άνθρωποι και πίθηκοι υποβάλλονταν σε λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI). Η τεχνική fMRI εντοπίζει αλλαγές στη ροή του αίματος προς τον εγκέφαλο οι οποίες σχετίζονται με τη δραστηριότητά του σε διαφορετικές περιοχές.

Οι επιστήμονες διεξήγαγαν όλο αυτό το πείραμα με στόχο να μάθουν αν οι… εθελοντές των δύο ειδών ήταν σε θέση να αναγνωρίσουν δύο διαφορετικά χαρακτηριστικά των αλληλουχιών: τον συνολικό αριθμό τόνων που δείχνει την ικανότητα του κάθε είδους να μετρά, καθώς και τον τρόπο με τον οποίον οι τόνοι επαναλαμβάνονται, γεγονός που δείχνει ικανότητα αναγνώρισης του αλγεβρικού μοντέλου.Στην πρώτη περίπτωση, ο αριθμός των τόνων μπορεί να άλλαζε από ΑΑΑΒ σε ΑΑΑΑΒ ενώ το βασικό μοτίβο παρέμενε το ίδιο. Στη δεύτερη περίπτωση μπορεί να ίσχυε το αντίστροφο: οι τόνοι μπορεί να άλλαζαν από ΑΑΑΒ σε ΑΑΑΑ, ωστόσο ο αριθμός τους παρέμενε ο ίδιος. Η ερευνητική ομάδα διερεύνησε και το τι συνέβαινε αν άλλαζαν ταυτοχρόνως και τα δύο χαρακτηριστικά των τόνων – για παράδειγμα από ΑΑΑΒ σε ΑΑΑΑΑΑ.

Ο ρόλος της κατώτερης μετωπιαίας έλικας

Όπως προέκυψε, τόσο στους πιθήκους όσο και στους ανθρώπους, μια περιοχή του εγκεφάλου – τμήμα της οποίας έχει συνδεθεί με τους αριθμούς – ενεργοποιούνταν κατά τη λειτουργική μαγνητική τομογραφία, όταν τα δύο είδη εντόπιζαν αλλαγή στον αριθμό των τόνων. Παράλληλα, τόσο οι άνθρωποι όσο και οι μακάκοι κατέγραφαν το μοτίβο της επανάληψης των τόνων σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου, τις οποίες είναι γνωστό ότι διαθέτουν και τα δύο είδη.

Ωστόσο, μόνο ο ανθρώπινος εγκέφαλος εμφάνιζε απόκριση στις συνδυαστικές αλλαγές στον αριθμό και στην αλληλουχία των τόνων, η οποία ελάμβανε τη μορφή έντονης δραστηριότητας σε μια επιπλέον περιοχή του εγκεφάλου που ονομάζεται κατώτερη μετωπιαία έλικα. «Είναι σαν οι μακάκοι να αναγνωρίζουν ένα μοτίβο αλλά να μη συνειδητοποιούν ότι είναι ενδιαφέρον και έτσι να μην ασχολούνται περαιτέρω – μόνο οι άνθρωποι μπορούν να το πάνε στο επόμενο επίπεδο ανάλυσης» λέει ο δρ Μάρκους.

Η κατώτερη μετωπιαία έλικα αποτελεί μέρος του μετωπιαίου φλοιού ο οποίος είναι φανερά πιο μεγάλος στους ανθρώπους σε σύγκριση με τους πιθήκους. Επιπλέον, περιέχει την περιοχή του Broca η οποία είναι υπεύθυνη για την επεξεργασία της γλώσσας. Οταν η ομάδα του Ντεάν διάβαζε προτάσεις στους ανθρώπους που συμμετείχαν στη μελέτη, οι περιοχές που δραστηριοποιούνταν επικαλύπτονταν από εκείνες που ενεργοποιούνταν από τις αλληλουχίες των τόνων.