Mozak — “više od kompjutora”
JOŠ jedan izvanredan organ je ljudski mozak. Njega se, zajedno s preostalim dijelom nervnog sustava, često uspoređuje s kompjutorima ljudske izrade. Kompjutore su, naravno, izradili ljudi i oni rade po uputstvima koja su unaprijed korak po korak uprogramirali ljudski programeri. Međutim, mnogi ljudi smatraju da nikakav razum nije odgovoran za “ožičavanje” i “programiranje” ljudskog mozga.
Iako su veoma brzi u tome, kompjutori obrađuju informacije samo jednu po jednu, dok ljudski nervni sustav obrađuje istovremeno na milijune informacija. Na primjer, za vrijeme šetnje u proljeće možeš uživati u divnom krajoliku, slušati cvrkut ptica i udisati miris cvijeća. Svi ti ugodni osjeti prenose se istovremeno u tvoj mozak. U isto vrijeme informacije struje iz osjetilnih receptora u tvojim udovima i iz trenutka u trenutak obavještavaju tvoj mozak o položaju svake noge i stanju svakog mišića. Tvoje oči zapažaju prepreke na putu. Tvoj se mozak na temelju svih tih informacija brine da svaki korak bude skladan.
U međuvremenu, niže regije u tvom mozgu upravljaju otkucajima srca, disanjem i drugim vitalnim funkcijama. No, tvoj mozak čini i više. Ti dok hodaš možeš pjevati, razgovarati, uspoređivati sadašnji izgled krajolika s prijašnjim, ili pak praviti planove za budućnost.
“Mozak predstavlja više od kompjutora”, zaključuje se u knjizi The Body Book. “Ni jedan kompjutor ne može zaključiti da mu je dosadno ili da pogrešno koristi svoj talent, te da bi trebao započeti s novim načinom života. Kompjutor ne može drastično izmijeniti svoj program; prije nego što krene u novom pravcu, netko s mozgom mora ga reprogramirati. ... Kompjutor se ne može opustiti, sanjariti otvorenih očiju ili smijati se. On ne može postati nadahnut ili kreativan. On ne može znati što je svijest ili uočiti smisao. Ne može se zaljubiti”.
Najdivniji od svih mozgova
Životinje kao što su slonovi i neka velika morska stvorenja imaju mozgove veće od čovjeka, ali u omjeru prema veličini tijela ljudski mozak je od svih najveći. “Gorila je”, objašnjava Richard Thompson u svojoj knjizi The Brain, “tjelesno veći od čovjeka, ali mozak mu je četvrtine čovječjega”.
Broj različitih veza između neurona (nervnih stanica) u ljudskom mozgu je astronomski. Neuroni su međusobno povezani nebrojenim vezama; jedan neuron može biti povezan s preko stotinu tisuća drugih. “Broj mogućih veza u našem današnjem mozgu sasvim je beskonačan”, kaže Anthony Smith u svojoj knjizi The Mind (Um). Veći je od “ukupnog broja atomskih čestica koje sačinjavaju poznati svemir”, kaže neuroznanstvenik Thompson.
No, ima nešto što još više zadivljuje. To je način na koji je ta ogromna mreža neurona povezana, a koji omogućava ljudima da misle, govore, slušaju, čitaju i pišu. A sve se to može raditi na dva ili više jezika. “Govor predstavlja ključnu razliku između ljudi i životinja”, kaže Karl Sabbagh u svojoj knjizi The Living Body. U usporedbi s njim, životinjska komunikacija je jednostavna. Kako priznaje evolucionist Sabbagh, razlika “nije samo u neznatnom poboljšanju sposobnosti drugih životinja da ispuštaju glasove — to je temeljno svojstvo koje čovjeka čini čovjekom, a odražava se na glavnim razlikama u strukturi mozga”.
Zadivljujuća struktura ljudskog mozga potakla je mnoge da bolje iskoriste njegove mogućnosti tako da postanu vješti u nekom zanatu, da nauče svirati neki muzički instrument, da nauče neki strani jezik, ili da razviju neki drugi talent koji životu pridaje radost. “Kad učiš neku novu vještinu”, piše dr. R. i dr. B. Bruun u svojoj knjizi The Human Body (Ljudsko tijelo), “ti učiš svoje neurone da se povezuju na nov način ... Što više upotrebljavaš svoj mozak, on postaje djelotvorniji”.
Tko je sve to stvorio?
Da li je nešto tako visoko organizirano i sređeno kao što je ruka, oko i mozak moglo nastati slučajno? Ako se čovjeku pripisuje čast za to što je stvorio razne alate, kompjutore i fotografski film, nekome bi sigurno trebalo pripisati čast što je stvorio mnogostraniju ruku, oko ili mozak. “O Jehova”, kaže psalmist u Bibliji, “slavit ću te, jer sam na strahopoštovanja vrijedan način divno stvoren. Tvoja su djela čudesna, i moja to duša jako dobro zna” (Psalam 139:1, 14, NS).
Ljudsko tijelo vrši mnoge zadivljujuće funkcije bez našeg svjesnog napora. U ovom časopisu će i dalje izlaziti članci o nekima od tih zadivljujućih mehanizama, a također i o tome može li se pobijediti starost, bolest i smrt, tako da se možemo radovati životu zauvijek!
[Okvir na stranici 9]
Tvoji čudesni neuroni
NEURON je nervna stanica sa svim svojim procesima. Tvoj nervni sustav sadrži mnogo vrsta neurona, kojih ukupno ima oko 500 milijardi. Neki od njih su osjetilni receptori koji šalju informacije iz raznih dijelova tijela u tvoj mozak. Neuroni u višim regijama tvog mozga funkcioniraju poput video-rekordera. Oni mogu trajno uskladištiti informacije koje dolaze iz tvojih očiju i ušiju. Godinama kasnije možeš “pregledati i preslušati” te slike i zvukove, kao i pomisli i druge osjete koje ni jedna ljudska naprava ne može zabilježiti.
Ljudsko pamćenje još uvijek je tajna. Ono je vjerojatno na neki način povezano s načinom povezivanja neurona. “Prosječna stanica mozga”, objašnjava Karl Sabbagh u svojoj knjizi The Living Body, “povezuje se sa oko 60 000 drugih, a neke se stanice zapravo povezuju i sa četvrt milijuna drugih ... Ljudski mozak može u vezama među nervnim stanicama sadržavati barem 1000 puta više informacija nego što ih sadrži najveća enciklopedija, koja se recimo sastoji od 20 do 30 velikih svezaka”.
No, kako jedan neuron proslijeđuje informacije drugome? Stvorenja s jednostavnim nervnim sustavom imaju mnogo nervnih stanica koje su povezane. U takvom slučaju električni impuls prelazi s jednog neurona na drugi kao preko mosta. To prelaženje naziva se električnom sinapsom. Brzo je i jednostavno.
Može izgledati čudno, no većina neurona u ljudskom tijelu prenosi poruke putem kemijske sinapse. Ta polaganija i složenija metoda može se usporediti s vlakom koji dolazi do rijeke na kojoj nema mosta, pa mora biti prevezen trajektom. Kad električni impuls dođe do kemijske sinapse mora se zaustaviti, jer prazan prostor razdvaja dva neurona. Ovdje se signal prenosi “trajektom”, putem kemijskih tvari. Zbog čega tako složena elektrokemijska metoda za prenošenje nervnih impulsa?
Znanstvenici uočavaju mnoge prednosti kemijske sinapse. Ona zasigurava proslijeđivanje poruka. Isto tako, opisuje ju se kao plastičnu, jer se njena funkcija i struktura mogu lako mijenjati. Tu se signali mogu modificirati. Neke kemijske sinapse upotrebom ojačaju, dok druge zbog neupotrebljavanja nestaju. “Učenje i pamćenje ne bi se moglo razviti u nervnom sustavu koji ima samo električne sinapse”, kaže Richard Thompson u svojoj knjizi The Brain.
Znanstveni spisatelj Smith u svojoj knjizi The Mind objašnjava: “Neuroni ne samo da odašilju ili ne odašilju ... Oni moraju biti sposobni proslijediti mnogo istančanije informacije nego što je to da ili ne. To nisu samo čekići koji udaraju u slijedeći čavao, bilo da to rade češće ili manje često. To je, da dovršim tu analogiju, kutija tesarskog alata, s odvijačima, kliještima, kombinirkama, batićima — i čekićima ... Svaki neuralni impuls putem biva oblikovan, i to nigdje drugdje nego u sinapsama”.
Kemijska sinapsa ima daljnje prednosti. Potrebno joj je manje prostora nego električnoj sinapsi, što objašnjava zašto ljudski mozak ima toliko mnogo sinapsi. Časopis Science iznosi brojku od 100 000 000 000 000 — koja je jednaka broju zvijezda u stotinama galaksija kao što je Mliječna staza. “To smo što jesmo”, nadodaje neuroznanstvenik Thompson, “zato što su naši mozgovi u osnovi više kemijski nego električni strojevi”.
[Okvir na stranici 11]
Zašto tvom mozgu treba toliko krvi
PRIJE nego što skočiš u bazen, ti vjerojatno nožnim prstima probaš kakva je voda. Ako je voda hladna sićušni receptori za hladno u tvojoj koži brzo reagiraju. Tvoj mozak za manje od jedne sekunde registrira temperaturu. Receptori za bol mogu prenijeti informacije još brže. Neki nervni impulsi dostižu brzinu do 360 km na sat — što se može usporediti s pretrčavanjem nogometnog igrališta u jednoj sekundi.
Kako, međutim, mozak izlazi na kraj s takvim intenzitetom podražaja. Jedan od načina je učestalost s kojom neuroni odašilju signale, a neki ih odašilju tisuću ili više puta u sekundi. Intenzivna aktivnost koja se odvija među neuronima u mozgu bila bi nemoguća kad ne bi bilo rada pumpi i strojarnica.
Svaki puta kad neuron izbaci signal, atomi s električnim nabojem ulaze u stanicu. Kad bi se tim natrijevim ionima, kako ih se naziva, dopustilo da se nagomilaju, neuron bi postepeno izgubio svoju sposobnost da odašilje signale. Kako se rješava taj problem? “Svaki neuron”, objašnjava znanstveni spisatelj Anthony Smith u svojoj knjizi The Mind, “sadrži oko milijun pumpi — od kojih svaka predstavlja maleno ispupčenje na membrani stanice — a svaka pumpa može u jednoj sekundi zamijeniti 200 natrijevih iona za 130 kalijevih iona”. Čak i kad neuroni počivaju, pumpe rade. Zašto? Da bi neutralizirale učinak natrijevih iona koji ulaze u stanicu i kalijevih iona koji izlaze.
Aktivnost pumpi zahtijeva stalnu opskrbu energijom. Energija dolazi od sićušni mitohondrija, odn. “strojarnica” koje su raspršene po unutrašnjosti stanice. Da bi proizvela energiju, svakoj strojarnici potreban je kisik i glukoza koju donosi krv. “Iako njegova težina predstavlja samo oko 2 posto ukupne težine tijela”, objašnjava Richard Thompson u svojoj knjizi The Brain, on “prima 16 posto krvi ... Tkivo mozga prima 10 puta više krvi od mišićnog tkiva”.
Slijedeći puta kada isprobaš temperaturu vode sjeti se bilijuna pumpi i strojarnica u svom mozgu. I ne zaboravi da je sva ta aktivnost moguća zato što krv donosi kisik i glukozu.
[Slika na stranici 10]
Ljudski mozak istovremeno obrađuje milijune informacija. Kako se pokrećeš, osjetilni receptori u tvojim udovima iz trenutka u trenutak obavještavaju tvoj mozak o položaju svake ruke i stanju svakog mišića
[Slika na stranici 11]
Mozak je daleko složeniji i svestraniji od kompjutora