Czy to możliwe, że dziecko na niedługo przed urodzeniem ma najwięcej komórek mózgowych? Czy mózg może się zmienić u osoby dorosłej? Jeden z najbardziej tajemniczych narządów odsłania część swoich tajemnic.

Starożytni Egipcjanie tak niewiele sobie robili z mózgu, że przyjęli jako rytuał pogrzebowy wyjęcie go przez nos martwego przywódcy, a potem wypełnienie czaszki tkaniną. Wierzyli, że świadomość przebywa w sercu, podobnie jak Arystoteles i zastępy średniowiecznych myślicieli. Nawet wtedy, gdy konsensus co do lokalizacji ośrodka myśli przeniósł go do głowy, to nie mózg był uznawany za kluczowe miejsce, ale puste przestrzenie znajdujące się w nim, zwane komorami, gdzie błąkały się ulotne duchy. Jeszcze w 1662 roku, filozof Henry More drwił, że mózg wykazywał „nie więcej zdolności do myślenia niż ciasto lub miska twarogu”.
 

W tym samym czasie, francuski filozof Kartezjusz ustanowił jako kanon rozdzielność świadomego myślenia od fizycznego mózgu. Kartezjański „dualizm” wywarł potężny wpływ na zachodnią naukę na wiele wieków i, choć jest dziś odrzucany przez większość neurologów, wciąż kształtuje popularne przekonanie o umyśle jako o czymś magicznym i transcendentnym.
 

Współczesny Kartezjuszowi Thomas Willis, często określany jako ojciec neurologii, był pierwszym, który zasugerował nie tylko, że mózg jest miejscem, gdzie znajduje się umysł, ale że różne jego części są odpowiedzialne za specyficzne funkcje poznawcze. Na początku XIX wieku adepci frenologii pchnęli to pojęcie w osobliwym kierunku, sugerując, że skłonności osobowości można określić poprzez wyczucie nierówności na czaszce osoby, które miały być spowodowane przez mózg „wypychający” ją w miejscach, gdzie były szczególnie dobrze rozwinięte. Gipsowe odlewy głów straconych przestępców były badane i porównywane do głowy wzorcowej w celu ustalenia, czy jakieś szczególne wypukłości można wiarygodnie powiązać z przestępczymi zachowaniami.
 

Choć podejście to było absurdalnie nienaukowe nawet w tamtych czasach, frenologia okazała się niezwykle przewidująca - oczywiście w pewnym zakresie. W ostatnim dziesięcioleciu, w szczególności, zaawansowane technologie do podglądu aktywności mózgu potwierdziły, że poszczególne funkcje występują w określonych miejscach. Na przykład, neuronowy „adres”, pod którym zapamiętujesz, chociażby, numeru telefonu, jest inny od tego, gdzie zapamiętujesz twarz. Tak samo, przypomnienie sobie słynnej twarzy angażuje inne części mózgu niż zapamiętanie tej należącej do najlepszego przyjaciela.
 

Jednak coraz bardziej bardziej oczywisty staje się fakt, że funkcji poznawczych nie da rady opisać jak miast na mapie. Określona praca umysłowa może zaangażować skomplikowaną sieć układów, które w różnym stopniu wchodzą w interakcję z innymi w ramach całego mózgu - nie jak części w maszynie, ale jak instrumenty w orkiestrze symfonicznej łączące barwę, głośność i rezonans, aby stworzyć szczególny efekt muzyczny.
 

Mózg Coriny to cała ona... i jest tu
 

Corina Alamillo leży na prawym boku w sali operacyjnej w UCLA Medical Center. Pod policzek ma podłożoną poduszkę, a do jej czoła przykręcone jest stalowe rusztowanie, które trzyma głowę nieruchomo. Jest pielęgniarką przed trzydziestką, ma ciemne brązowe oczy, pełne brwi i okrągłą, otwartą twarz.
 

Po drugiej stronie namiotu ze sterylnego niebieskiego papieru, dwóch chirurgów ciężko pracuje na odcinku mózgu Coriny wielkości spodka. Lśni jak masa perłowa i pulsuje delikatnie w rytm jej serca. Filigranowe tętnice na jego powierzchni zasilają w krew interesującą chirurga część: odcinek lewego płata czołowego kluczowy dla produkcji języka mówionego. W pobliżu niego widać ciemną, matową krawędź guza, budzącego grozę jak nadciągająca burza. Chirurdzy muszą go usunąć bez pozbawiania Coriny zdolności do mówienia. Dlatego musi być świadoma i reagować na początku operacji. Znieczulili ją, by usunąć kawałek skóry na głowie i trochę czaszki, i odwinąć błonę ochronną znajdującą się poniżej. Teraz mogą dotykać jej mózgu, który nie ma ani jednego receptora bólu.
 

– Obudź się, kochanie – mówi inna lekarka, która siedzi na krześle pod sterylnym namiotem z Coriną. – Wszystko idzie dobrze. Czy możesz coś dla mnie powiedzieć?
 

Usta Corina poruszają, gdy próbuje coś odpowiedzieć przez mgłę znieczulenia.
 

– Cześć – wyszeptuje.
 

Głęboki czerwony odcień guza Coriny jest wyraźnie widoczny nawet dla laika, spoglądającego przez ramię chirurga. Tak samo ciężko pomylić z czymkolwiek innym jej mózg, ważący 1,4-kilograma organ złożony z tłuszczu i protein, pomarszczony jak gąbka i o konsystencji zsiadłego mleka.
 

Mózg Coriny jest najpiękniejszą rzeczą na świecie, nawet piękniejszą niż sama Corina, bo to on pozwala jej dostrzec piękno, mieć świadomość i wiedzę o tym, że istnieje sama w sobie. Jednak w jaki sposób zwykła materia tworzy umysł? Jak to się dzieje, że kupa mięsa powołuje do życia jej zdolność do zrozumienia pytania lekarza i odpowiedzenia? Jaki niezwykle wyszukany proces oparty na energii elektrochemicznej staje się jej nadzieją, że operacja pójdzie dobrze bądź jej strachem o dwójkę dzieci, gdyby jednak coś się nie udało? Jak przywołuje pamięć ściskania mocno ręki matki w szpitalu pół godziny temu, czy też trzymania jej 20 lat temu na sklepowym parkingu? To zdecydowanie nie są nowe pytania. Jednak w ostatnich latach nowe i sprawne techniki wizualizacji źródeł myśli, emocji i zachowań rewolucjonizują sposób w jaki postrzegamy naturę mózgu i umysł, który tworzy.
 

Otwór w czaszce Coriny zapewnia wgląd w historię prób zrozumienia przez umysł jego fizycznej formy. Część płata czołowego przylegająca do jej guza nazywana jest ośrodkiem Broki na cześć XIX-wiecznego francuskiego anatoma Paula Broca, jednego z pierwszych naukowców, którzy przedstawili niezbite dowody na to, że choć nie ma jednego miejsca, gdzie kryłyby się myśli, to indywidualne zdolności i funkcje poznawcze przetwarzane są w konkretnych obszarach mózgu.
 

Broca zdefiniował obszar nazwany jego imieniem, badając ofiarę udaru. W 1861 natknął się na pacjenta o pseudonimie „Tan”, ponieważ jedyną sylabą, którą był w stanie wypowiedzieć przez ostatnie 21 lat było właśnie „tan”. Kiedy Tan zmarł, sekcja zwłok wykazała, że część jego lewego płata czołowego wielkości piłeczki golfowej została dosłownie rozpuszczona przez potężny udar sprzed wielu lat.
 

Kilka lat później niemiecki neurolog Carl Wernicke znalazł kolejne centrum językowe, położone dalej, w lewym płacie skroniowym mózgu. Pacjenci po udarach lub z innymi uszkodzeniami ośrodka Wernickego mogą swobodnie rozmawiać, ale nie rozumieją języka i to, co mówią jest zupełnie pozbawione sensu.
 

Do niedawna uszkodzone mózgi stanowiły najlepsze źródło informacji o miejscach realizacji normalnych funkcji poznawczych. Żołnierz walczący w I Wojnie Światowej z małą raną postrzałową z tyłu głowy mógł, na przykład, utracić część pola widzenia w wyniku uszkodzenia kory wzrokowej. Ofiara udaru może widzieć nosy, oczy i usta, ale nie być w stanie złożyć ich w twarz, co pokazuje, że rozpoznawanie twarzy to oddzielna funkcja, za którą odpowiada rejon kory zniszczony przez udar. W latach pięćdziesiątych XX wieku amerykański neurochirurg Wilder Penfield zastosował elektrody i bezpośrednio stymulował punkty na mózgach setek pacjentów z padaczką, gdy byli świadomi podczas operacji. Penfield odkrył, że każda z części ciała jest wyraźnie odwzorowana w pasie kory po przeciwnej stronie mózgu. Na przykład, prawa stopa reagowała na łagodny wstrząs przyłożony do punktu w lewej korze ruchowej przyległej do tej, która powodowała podobną reakcję prawej nogi. Stymulowanie innych miejsc na powierzchni kory może przywołać specyficzny smak, żywe wspomnienie z dzieciństwa lub fragment dawno zapomnianej melodii.
 

Dwaj chirurdzy na sali operacyjnej w UCLA zaraz zastosują technikę Penfielda do ośrodka Broki Coriny. Są już w okolicy, ale przed wycięciem guza muszą znaleźć dokładny adres, pod którym mieszkają konkretne umiejętności językowe Coriny. Jej dwujęzyczność powoduje, że wymaga to jeszcze większej uwagi niż zwykle: obszary neuronów odpowiedzialne za jej angielski i hiszpański mogą przylegać lub, co bardziej prawdopodobne, ze względu na to, że uczyła się obu języków w młodym wieku, przynajmniej częściowo się pokrywać. Susan Bookheimer, neuropsycholog rozmawiająca z Coriną pod papierowym namiotem, pokazuje jej obrazek na karcie ze stosu. Jednocześnie, naczelny chirurg Linda Liau dotyka jej mózgu elektrodą, dostarczając łagodny wstrząs. Corina nic nie czuje, ale funkcjonowanie danego punktu zostaje chwilowo wyłączone.
 

– Co to jest, kochanie? – pyta Bookheimer. Oszołomiona, Corina wpatruje się w zdjęcie.
 

– Saksofon – szepcze.
 

– Dobrze – mówi Bookheimer, przekładając stos kart. Elektroda nie dotyka punktu krytycznego dla języka. W międzyczasie Liau przesuwa elektrodę o ułamek centymetra.
 

– A to?
 

– Jednorożec.
 

– Bardzo dobrze.
 

– ¿Y éste?
 

– Casa.
 

– ¿Y éste?
 

Corina waha się. – ¿Bicicleta? – odpowiada niepewnie. To jednak nie rower, patrzy na poroże. Gdy Corina popełni błąd lub ma problem z rozpoznaniem obrazka prostej rzeczy, lekarze wiedzą, że znaleźli kluczowy obszar i oznaczają to miejsce za pomocą kawałka jałowego papieru, jakby używali małych samoprzylepnych kartek w biurze.