Zrcalce, zrcalce

myth_2

Naključje lahko v znanosti piše pestre zgodbe. V kognitivni nevroznanosti so odličen primer srečnega naključja t. i. zrcalni nevroni. Kognitivni nevroznanstvenik Gregory Hickok v svoji knjigi The Myth of Mirror Neurons (2014) nastavi nekoliko bolj kritično ogledalo tem malim rock zvezdnikom sodobne nevroznanosti.


myth

G. Hickok: The Myth of Mirror Neurons (W. W. Norton & Company, Inc., 2014)

Če je kolesje znanosti tudi v 21. stoletju dobro naoljeno, potem nas izid pričujoče knjige skoraj ne bi smel presenetiti. V nevroznanosti so ob prelomu stoletja zrcalni nevroni postali pravi bum, predvsem pa se je zdelo, da predstavljajo zelo enostaven, intuitivno privlačen mehanizem, s katerim je moč pojasniti marsikatero zapleteno lastnost človeške kognicije.

Gregory Hickok je kognitivni nevroznanstvenik in se primarno ukvarja z jezikom, natančneje s prepoznavo govora. S teorijo dveh tokov v obdelavi govora (angl. dual stream theory of speech processing) se je v zadnjem desetletju uveljavil kot eden vodilnih raziskovalcev na tem področju, model prepoznavanja govora, ki ga opiše skupaj s sodelavcem Davidom Poeppelom [1], pa trenutno spada med najbolj prepoznavne in citirane na tržišču v nevrobiologiji jezika. Na zrcalne nevrone je postal pozoren, ko so teoretične implikacije odkritja zrcalnih nevronov dosegle njegovo raziskovalno področje. Tudi na Črni škatli smo že poročali o zrcalnih nevronih (klik). Kaj pomeni, da so zrcalni nevroni mit? Torej zrcalni nevroni ne obstajajo? Preden se posvetimo knjigi, velja za hip pokukati v zaodrje te sicer obširne debate.

Ščepec ozadja

Hickok pristaja na tradicionalno, t. i. kognitivistično paradigmo v raziskovanju uma. Ta um obravnava kot pretežno enovito celoto procesov za obdelavo zunanjih dražljajev; odsev teh procesov oziroma kognicije je moč zajeti z eksperimentalnim preučevanjem človeškega vedenja in delovanja možganov, kar se da natančen opis in razlago pa omogočajo formalne tehnike oz. računsko modeliranje. V nasprotju s kognitivističnim pristopom pa t. i. utelešena kognicija (angl. embodied cognition) [2] razvije nekoliko drugačen pogled na um. Hickok do raziskovalnega programa utelešene kognicije goji dobršno mero skepse; čeprav priznava pomembnost osrednjega uvida utelešene kognicije in sprejema posamezne empirične dokaze, ki govorijo v prid ideji, hkrati meni, da tak pristop – vsaj do sedaj – še ni pokazal razlagalne moči, ki bi spodnesla uveljavljeno, kognitivistično paradigmo. Kako se v ta okvir vpne odkritje zrcalnih nevronov?

Zagovorniki utelešene kognicije, ki na splošno stremijo k manj abstraktnim razlagam mišljenja, vidijo v zrcalnih nevronih vsaj posredno podporo lastnim teorijam. Zrcalni nevroni so — če zgolj ponovimo verjetno najbolj pogosto ubeseditev definicije — možganske celice, ki se sprožijo, tj. kažejo povečano, bolj intenzivno elektrofiziološko aktivnost, kadar opica (izvirne študije so bile izvedene na primatih, saj se snemanje nevronov z mikroelektrodami na ljudeh lahko izvaja le redko ob posebnih primerih) izvaja gib z določenim namenom (prijemanje predmeta) in kadar gib z enakim namenom le opazuje. In kaj naj bi bilo tu posebnega?

Če obstaja biološki mehanizem, ki je posredi tako pri zaznavanju gibov kot pri razumevanju, potem bi lahko trdili, da je na splošno povezava med zaznavanjem in gibanjem (in razumevanjem namena giba) veliko bolj neposredna, kot morda predvideva kognitivistični vidik, s tem pa so tudi naše miselne predstave (angl. representations) manj abstraktne in veliko bolj zasidrane v naših konkretnih gibalnih vzorcih. Nek gib razumem, ker tudi sam izvajam ta gib v fizičnem svetu. Kognicija, ta vmesna, abstraktna etapa obdelave med vhodnim zaznavanjem in izhodnim gibanjem, je s tega vidika utelešena, tj. naše miselne predstave so pomembno odvisne od človekovega gibanja in okolja.

Nevroni, sistem, mehanizem …

Hickok svojo kritiko zgradi postopoma. V desetih poglavjih in dveh prilogah nam predstavi začetek in prva odkritja zrcalnih nevronov ter nato nadaljuje preko teorij zaznavanja govora, utelešene kognicije, evolucijskih pomislekov in vse do »zrcalnih« razlag avtizma. Ta relativno širok razpon tematik mu uspe zajeti na dobrih 250 straneh čtiva.

Osrednja misel Hickokove The Myth of Mirror Neurons je, da je debata o zrcalnih nevronih ušla izpod nadzora. To je ključno: Hickok namreč ne želi izpodbijati ideje o obstoju zrcalnih nevronov, meni pa, da je napačna najbolj razširjena funkcionalna interpretacija (tj. hipotetična vloga) zrcalnih nevronov: to, da so ti nevroni biološka osnova človeškega sistema za razumevanje (jezika, gibov drugih, dogajanja …). Drugega in njegova dejanja lahko razumem, ker razumem samega sebe in svoja dejanja. Ko razumevam drugega (v najširšem smislu), pravzaprav simuliram lastno razumevanje. V možganskem kontekstu: prožijo se isti nevroni, ko opazujem drugega početi nekaj in ko sam počnem to nekaj. Na tem mestu je pomembno izpostaviti, da se pri ljudeh ne govori toliko o zrcalnih nevronih (čeprav se je termin močno uveljavil), temveč o zrcalnem sistemu (angl. mirror (neuron) system) ali kar o splošnem zrcalnem mehanizmu (angl. mirror mechanism).

Od superjunakov do počenih zrcal

Po uvodnem prikazu osnovne zgodbe in trditev iz prvih poročil o odkritju zrcalnih nevronov se Hickok spusti v jedro empirične znanosti: med podatke, številke, grafe in interpretacije le-teh. Od empiričnega znanstvenika se takšno »podatkarstvo« sicer pričakuje, a Hickok je nepopustljiv prav na vseh ravneh kritike. Pri gradnji izhodišča, ki je pretežno zajeto v prvih treh poglavjih, se vselej tesno oklepa ubeseditev iz izvirnih znanstvenih poročil o odkritju zrcalnih nevronov. Nič novega morda, a tak pristop je vseeno nadvse dobrodošel; možnost za interpretacijski zdrs ali popačeno razumevanje osnovnih trditev je namreč pri tako popularnih teorijah, ki se za povrh pogosto »namnožijo« v več zelo podobnih različic, vedno prisotna.

Kot znanstveniki stremimo k najenostavnejši razlagi, ki pojasni kar največ dejstev. To je naša mera uspeha. Zrcalni nevroni so se sprva zdeli kot teoretični superjunaki: z eno samo enostavno sposobnostjo so zavladali na vseh drugih področjih in kognitivnih teorijah. In kdo nima rad superjunakov?

(Hickok, 2014; prevod K. A.)

Četrto poglavje, kjer Hickok gradi na že poprej objavljenih idejah [3] in predstavi po njegovem osem osnovnih anomalij teorije – od neskladnosti z nevropsihološkimi rezultati možganskih poškodb, nekonsistentnosti tipologije celic v makakih, do neskladnosti z rezultati slikanja možganov pri ljudeh – služi kot most do pravega jedra knjige, ki se začne s petim poglavjem.

Tu Hickok nadaljuje po tematskih sklopih. Prične z zaznavanjem govora (5. poglavje), kjer je njegov osnovni protiargument ta, da delujoča motorična možganska skorja ni nujen pogoj za sposobnost razumevanja govora pri ljudeh, kar bi sicer moralo veljati, če so motorični deli možganov ključni za razumevanje, saj npr. omejena govorna sposobnost (npr. pri Brocovi afaziji) ne vodi vselej tudi do manka razumevanja. Jezik tako sam vidi predvsem kot testni primer, na katerem se teorija »zrcalnega razumevanja« lomi, saj ni vedno v skladu z znanimi dejstvi.

Razpon se razširi v šestem poglavju, kjer obravnava teorijo utelešene kognicije z mehanizmom simulacije (ta naj bi bil nekakšna kognitivna vzporednica že omenjenemu zrcalnemu mehanizmu); po njegovo namreč ta ne reši problema razumevanja (kako razumevamo?), ampak ga zgolj preslika iz bolj abstraktnih domen pretežno v motorično možgansko skorjo. Z drugimi besedami, če razumem tako, da simuliram lastna dejanja, kako pa sploh razumem lastna dejanja? Temu nato doda še misel, da bi morale imeti motorične reprezentacije zunanjega sveta omejen domet (7. poglavje). Izpostavi namreč, da so koncepti, s katerimi ljudje operiramo, pogosto prebogati (beri: preveč abstraktni), da bi lahko sloneli zgolj na gibalnih izkušnjah in reprezentacijah in da morajo ti nujno zajemati dele možganov onkraj gibalne skorje, kar je skladno tudi z rezultati slikanja možganov [4].

Potem ko predstavi tudi nejasno in mestoma paradoksalno razmerje med zrcalnimi nevroni, sposobnostjo imitacije ter evolucijo kompleksne kognicije (8. poglavje), sam izpelje nekoliko enostavnejšo funkcionalno razlago fenomena zrcalnih nevronov: gre za preproste asociacijske zaznavno-gibalne povezave, ki lajšajo izbiro posameznih gibov na podlagi videnih dražljajev. Po njegovo je zrcalni mehanizem torej moč bolje razumeti v sklopu izvršilnih funkcij (angl. executive functions) kot pa funkcij razumevanja. Zaključi z obravnavo avtizma in neustreznostjo teorije počenega zrcala — ki izvir avtizma išče v nedelujočem zrcalnem sistemu — kot celostne teorije avtizma (9. poglavje).

… Kdo prav v deželi ima tej?

Po tem hitrem pregledu je jasno, da Hickok dobi vsaj točko za pogum. Prav vsako od obravnavanih tematik bi zlahka smatrali za ločeno raziskovalno področje s (pre)obilico podatki, zato je tudi jasno, da nam Hickok ne more ponuditi celovitih rešitev za prav vse analizirane probleme. Prav tako ne bi bilo presenetljivo, da bi marsikateri poznavalec utelešene kognicije lahko v Hickokovi predstavitvi paradigme naletel na škrbine; nenazadnje obravnava specifičen, a resda temeljen, problem kognitivne znanosti (razumevanje), kar pa ne pomeni, da je to hkrati tudi os odločitve, na kateri utelešena kognicija (morda) pade. Ta namreč pogosto preizprašuje tudi druge vidike človeškega uma (npr. vsakodnevno izkustvo) [2], ki jih Hickok v tej obravnavi ne zajame. Kljub temu je The Myth of Mirror Neurons odlična knjiga. Bolj kot pikolovsko »podatkarstvo« — ki je fascinantno in nujno potrebno za korektno podobo nekega fenomena — pa za slehernika največja vrednost dela pravzaprav sega onkraj vsebine: ilustrira namreč, kako zasnovati zdravo kritiko, jo nabrusiti in artikulirati, opozoriti na pomanjkljivost trenutno sprejete razlage, podati novo hipotezo ter najpomembnejše – kako ostati skeptičen tudi do lastnih idej (10. poglavje).

Kaj nam torej sporoča The Myth of Mirror Neurons? Ko nekaj razglasimo za mit (četudi dejansko zgolj zavoljo kakšne dodatne recenzije in prodanega izvoda več), stopamo na skrajno točko. Če je nekaj zgolj mit, potem nas kot znanstvena razlaga ne zanima več; razmišljati moramo v drugo smer in iskati nove razlage ter kovati nadaljnje hipoteze. Hickokova kritika je ostra, čvrsta in utemeljena. A na tem mestu velja na The Myth of Mirror Neurons (in zrcalno teorijo razumevanja) pogledati predvsem s pozitivne plati: je namreč dokaz, da lahko nadvse izvirna znanstvena hipoteza oziroma teorija (kar teorija »zrcalnega razumevanja«, kot poudari tudi avtor, zagotovo je) sproži nadvse produktivno znanstveno diskusijo, četudi za ceno lastnega obstoja.

Hickokov ton pisanja se resda lahko mestoma zdi aroganten in piker, a bomo to pripisali logiki tržno-založniškega obrata. Zrcalni nevroni ali zrcalni mehanizem, tako se vsaj zdi, vendarle niso popoln mit, obstaja pa (pre)široko sprejeta interpretacija v znanstveni skupnosti, ki je morda potrebovala prav takšen pregled in prevetritev, da se nadaljnja misel lahko še izostri ali pa dokončno prepusti mesto bolj uspešni razlagi.

Knjiga, ki pokaže, da se znanost lahko pogleda v ogledalo in tam zagleda čist, nepopačen odsev.

Hickok, G. (2014). The Myth of Mirror Neurons. New York: W. W. Norton & Company.

Izven škatle

[1] ^ Hickok, G., & Poeppel, D. (2007). The cortical organization of speech processing. Nature Reviews Neuroscience, 8 (May), 393–402.

[2] ^ Varela, F., Thompson, E., & Rosch, E. (1991). The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience (paperback). Cambridge: MIT Press.

[3] ^ Hickok, G. (2009). Eight problems for the mirror neuron theory of action understanding in monkeys and humans. Journal of Cognitive Neuroscience, 21(7), 1229–43. doi:10.1162/jocn.2009.21189

[4] ^ Binder, J. R., Desai, R. H., Graves, W. W., & Conant, L. L. (2009). Where is the semantic system? A critical review and meta-analysis of 120 functional neuroimaging studies. Cerebral Cortex, 19(12), 2767–2796. doi:10.1093/cercor/bhp055

 

 

 

Mladi raziskovalec na Donders Intitute for Brain, Cognition and Behaviour, Nijmegen, Nizozemska. Se zanima za jezik, njega kognicijo in podatke o možganih ... pa tudi za tisto lepljivo plast filozofije, ki se najde vmes.

Komentirajte prispevek