| 20. ábra. Az agykéreg felosztása
Az érző kéreg az agykéreg hátsó, fali és halántéki lebenyében található. Az ingerek a receptorokból az afferens idegpályákon a talamuszban levő átkapcsoló “állomásokra”, a relésejtekbe, majd innen az elsődleges érzőközpontba jutnak. Itt történik az információk elsődleges analízise. Innen átkerülnek a másodlagos, majd a harmadlagos központokba, amelyekben a primer érzéki formációk komplex feldolgozása, szintézise folyik. Ezek a központok már az asszociációs kéreghez tartoznak, és átfedésben vannak egymással. V. D. Nyebülicin megfogalmazásában: “A kéregnek ebben a részében jelenlevő idegi aktivitás szintézise képezi a percepciónak, a fogalmaknak, emléknyomoknak és a lelki élet mindazon elemeinek és aspektusainak idegélettani bázisát, amelyek végső soron a szenzoros mechanizmusok működésének függvényében állnak elő” (Nyebülicin, 1972).
A motoros és premotoros kéreg a frontális lebeny precentrális területét foglalja el. Előbbi a piramidális rendszerrel az egyes izomcsoportok mozgását irányítja, s pontosan lokalizálható; utóbbi az extrapiramidális rendszerrel a mozgásokat integrált akciókká szervezi, biztosítja gördülékenységüket, flexibilitásukat és a megfelelő idői szekvenciájukat, szabályozza a testtartást, az emóciókat kísérő testmozgásokat.
Ám a frontális kéreg - az agy filogenetikailag legújabb s strukturálisan legfejlettebb része - szerteágazó, kiterjedt kapcsolatai révén részt vesz, talán uralkodó szerepet tölt be az élő szervezet gyakorlatilag minden lényeges funkciójában.
A frontális lebeny biztosítja a hipotalamusszal és a hipofízissel együttműködve a neuro-humorális-hormonális szabályozás egységét. A hipotalamuszból és a limbikus rendszerből jövő impulzusok hatására alakul ki a frontális lebenyben az elsődleges késztetésből a célszerű motívum, a szándék. A tudatos cselekvés, viselkedés programozása és szabályozása szintén a frontális lebenyben történik. A frontális lebenyé a főszerep az intellektuális tevékenységben, a probléma megértésében, a megoldás megtervezésében, a lényeges elemek emlékezeti megőrzésében, az eredmények értékelésében. Idézzük megint Nyebülicint: “A másik fontos agyi apparátustól, a perceptuális rendszertől eltérően - amely a maga gnosztikus funkcióját, az afferens szignálok elemzését és produktumainak a valóság képeivé való szintetizálását végzi - az agy kontrollrendszere (a frontális kéreg a vele kapcsolatos, kéreg alatti részekkel) a fiziológiai és mentális funkciók általános szabályozásának funkcióját látja el, beleértve a vitális aktivitás legfőbb aspektusait, az elemi szükségletekkel kapcsolatos motivációtól a komplex intellektuális programok kidolgozásáig. E sajátos szabályozó rendszer elsőrendű funkciója az előre tervezett és kivitelezése során folytonosan korrigált cselekvés kontrollja, amely mindenkor összefüggésben van a személyiséggel és a helyzettel is, amely az emberi viselkedés magasabb rendű formáinak döntő komponense. Jóllehet az érzékszervek által észlelt információ alapján működik, a kontrollrendszer a maga aktivitását a szenzoros mechanizmusoktól részben függetlenül fejti ki, abban az értelemben, hogy úgy tűnik, nem vesz közvetlenül részt a külső környezetből érkező szignálok dekódolásában és elemzésében.”
Hebb szerint az asszociációs és az érző kéreg aránya (az A/S arány) szignifikáns: magas A/S magas intellektuális potenciálra utal. Ahogy az evolúciós létrán felfelé haladunk, ez az arány mind magasabb lesz, s az embernél éri el a legnagyobb értéket (Hebb, 1949).
Az A/S arány mennyiségi növekedése minőségi változásokat okoz a viselkedés komplexitásában, s ennek tulajdonítható, hogy az ember magatartására nagyobb hatással vannak a belső folyamatok, mint a közvetlen ingerek.
A neokortex minden emlősállatnál két féltekére tagolódik, s érdekes módon a szenzoros információk be-, és a motoros utasítások kifelé menet az idegrendszer alsóbb szintjén utat változtatnak: a jobb-oldalról jövők a bal s a baloldalról jövők a jobb féltekébe mennek. Ám a két félteke egyedül az embernél aszimmetrikus.
“Az ember két agyféltekéje különböző kognitív funkciókra specializálódott, és sebészeti úton különválasztva mindkettő tudatosnak tűnik; azaz egy fejben két elkülönült tudatos elme lakozik. Ezek nemcsak hogy elkülönült elmék, hanem éppen specializációjuk folytán különbözőek, tehát nem megkettőzött funkciók” (Galin, 1974). A bal félteke a domináns, a fejlettebb. Ebben székelnek - az emberek 95%-ánál, függetlenül attól, hogy jobb- vagy balkezesek - az időbeli felbontó készségek központjai, köztük a beszédközpont, ezért a nyelvileg kifejezhető tudatosság jellemzi.
Itt folyik az új információk elemző feldolgozása, s a matematikából az algebra, az erős oldala. A jobb a “csendes” félteke, a képi információk feldolgozásában, az alakfelismerésben, a térbeli tájékozódásban, a geometriában, a melódiák felismerésében s az intuícióban jeleskedik. A két féltekét a rostos test, a corpus callosum köti össze, s ezen keresztül integrálódik egész emberré. Bár ezzel az integrálódással, a két félteke közötti kommunikációval néha bajok is vannak. Például amikor a két félteke - éppen szakosodása folytán - ugyanabból a forrásból egymásnak ellentmondó információkat kap. “Képzeljük el, milyen hatással van a gyerekre, ha az anyja verbálisan egészen más üzenetet közvetít, mint az arckifejezésével és a testi nyelvével. »Azért teszek így, mert szeretlek, drágám« - mondják a szavai, az arca viszont azt mondja, hogy »gyűlöllek és tönkreteszlek«. Mindkét félteke ugyanannak a szenzoros inputnak van kitéve, de mivel egymáshoz képest specializáltak, mindkettő csak az egyik üzenetet hangsúlyozza” - írja Galin. Ezeket a megállapításokat támasztják alá azok a vizsgálatok, amelyeket az elmúlt másfél évtizedben a pozitronemissziós tomográffal végeztek (Komjátszegi, 1986).
Az emberek között természetesen különbségek vannak a két félteke “képességeinek” fejlettségében. Az egyiknek a logikus gondolkodás az erőssége, a másiknak az intuíció, van, akinek a nyelvi fantáziája fejlettebb, van, akinek a képi stb.
És ezzel eljutunk az agykutatás legfontosabb, legizgalmasabb kérdéséhez. Az ember idegrendszere 20-30 milliárd idegsejtből áll, a kéregsejtek száma 10 milliárd. (Más források szerint az agyat felépítő idegsejtek száma kb. 100 milliárd.) Hogyan és milyen struktúrákba rendeződik szinapszisai segítségével ez a rengeteg sejt?
Hosszú időn keresztül az volt a vélemény, hogy az idegsejtek szinaptikus kapcsolatai - az agy “huzalozása” - genetikailag szigorúan meghatározottak. Az elmúlt húsz évben azonban megváltozott a neurobiológusok véleménye. Deborah M. Barnes idézi Jean-Pierre Changeux-nek, a párizsi Pasteur Intézet kutatójának megállapítását: “Az emberi agy minden valószínűség szerint több, mint 1014 szinapszist tartalmaz, és egyszerűen nincs elég gén, hogy ezt a komplexitást “fedezze” (Barnes, 1986). A huzalozás nagyrészt a külső ingerek hatására jön létre, a neuronhálózatok önszervező képessége folytán. Agyunk dinamikus rendszer, amelyben az információk szüntelenül új és új kapcsolatokat alakítanak ki. A kapcsolatokat azután a gyakorlat “igazítja vissza”. Azok, amelyek nem válnak be, felbomlanak, s a használaton kívül helyezett idegsejtek el is pusztulnak. Éppen ez a nagyfokú plaszticitás, a genetikai programok nyitottsága az, amely életünk végéig lehetővé teszi a tanulást, különböztet meg bennünket az élővilág többi tagjától.
A struktúrák mikéntjére vonatkozólag számos hipotézis született. Szentágothai János kutatásai arra az eredményre vezettek, hogy az agykéreg moduláris szerkezetű. “Ma már tudjuk, hogy az agykéreg lényegében hat rétegen áthaladó függőleges oszlopszerű - mintegy 200-300 mikron átmérőjű (emberben kb. 2,5 mm magas) - egységek (ún. modulok) mozaikja. Ilyen mérvű működési egységek átlagban 5000 sejtet tartalmaznak, amelyek belső összeköttetési rendszere a benne előforduló jellemző alakú és elágazású izgalmi és gátló idegsejtek folytán örökletesen determinált. Hasonlóan örökletesen meghatározott minden állatfajban a kéreg különböző moduljai között, valamint az alacsonyabb központokkal való “huzalozás” is... A furcsa az, hogy az emlősökben a kéreg eme működési egységeinek elvi felépítése, sőt nagysága és sejtszáma is azonos... az ember és az egér közötti különbség a modulok számában és ennek folytán összeköttetéseik gazdagságában van. Az embernek 10 milliárd kéregsejtje, ezért a legóvatosabb becsléssel kétmillió ilyen működési egysége van, alacsonyabb rendű állatnak pár ezer” (Szentágothai, 1979); (Szentágothai agyelméletéről lásd még Szentágothai, 1980, 1982).
Az érzékelés
Az idegrendszer első feladata - fejlődéstanilag is - az információk felvétele. Ám ez nem csak feladat, hanem szükséglet is. Az agynak az oxigén és a táplálék mellett információkra is szüksége van. A fejlődés szakaszaiban azért, hogy normálisan fejlődjék, később pedig, hogy működőképes állapotban maradjon. A változó környezetből jövő információk nélkül a személyiség összeomlik, az agyi struktúrák elsorvadnak.
Az érzékelés, mint az idegrendszer funkciója, s az érzékszervek természetesen magával az idegrendszerrel párhuzamosan, szoros kapcsolatban fejlődtek ki. S bizonyos tekintetben az embernél érték el a legmagasabb fokot. Ez utóbbi mondatnak az az értelme - s erre még részletesen visszatérünk -, hogy egyes állatfajok valamelyik érzékszerve lehet tökéletesebb, mint az emberé (a kutyák szaglása, a madarak színlátása, a denevérek ultrahang-érzékelése, hogy csak néhány közismert példát soroljunk fel), ám az emberi érzékelés minőségileg más. A nem tudatos érzékelés mellett megjelenik az észlelés-érzékelés, és az egész szorosan kapcsolódik az asszociációs tevékenységhez, emlékezéshez, gondolkodáshoz, s egyik összetevője annak a bonyolult, komplex valaminek, amit az ember mentális, pszichés tevékenységeként fogunk fel. (Nem tudatos szinten másodpercenként 109 bit, tudatos szinten 102 bit információt dolgozunk fel [Kulcsár, 1986]).
A klasszikusok szerint az embernek öt érzéke van: látás, hallás, ízérzés, szaglás és tapintás. (Amikor a hatodik érzékünkről beszélünk, valamiféle parapszichológiai jelenségre, “megérzésre” gondolunk.) A valóságban azonban sokkal több érzékünk van. Érzékeljük a fájdalmat, a hideget, a meleget, testünk helyzetét, az izmok, inak, ízületek állapotát, idegrendszerünk információkat kap - ha rendszerint nem is válik tudatossá - a vérnyomásról, a tüdő feszülési állapotáról stb. Egyes alacsonyabb rendű állatfajták más jelenségeket is érzékelnek, a halak például vízáramlást, elektromos áramot, a sáskák a szélsebességet, bizonyos kígyók az infravörös sugárzást stb. Az állatok környezetérzékeléséről és térbeli tájékozódásáról Széky Pál tanulmányai nyújtanak alapos tájékoztatást (Széky, 1977, 1978, 1979).
Az érzékeket két csoportra oszthatjuk: a külvilág információit felvevő és a szervezet belsejéből származó ingereket felfogó érzékekre. Az előbbiek ismét tovább oszthatók: távoli érzékekre (látás, hallás, szaglás) és közeliekre, amelyek csak a testünkre közvetlenül ható ingerekre reagálnak (íz, hő, fájdalom, nyomás). A külvilágról a legtöbb információt a látás útján kapjuk, az információknak kb. 83%-át, hallás útján 11%-át, s mindössze 3,5%-át szaglás, 1,5%-át tapintás és 1%-át ízlelés útján. (Ezek az adatok megközelítő átlagértékeket jelentenek, de az arányok a valós helyzetet tükrözik.)
A látás
Fényérzékeny, fotoreceptor sejtek már a primitív gerinctelen állatok testfalában is találhatók. Látásra, fényérzékelésre szakosodott szervet, szemet azonban csak az ízeltlábúaknál találunk. A fejlett rovarok szeme 5000-50 000 fényérzékeny egységből összetett mozaikszem, amely jól érzékeli a részleteket és a mozgásokat, s más élőlényektől eltérően érzékeli a polarizált fényt (e képességüknek nagy szerepe van a tájékozódásban, és óraként is szolgál, a beeső polarizált fényintenzitás ugyanis a Nap állásától függ). A rovarok tájékozódása a látótérben megdöbbentően pontos, és hihetetlenül gyorsan tanulnak meg bizonyos dolgokat. A méhek például a virágok illatát, színét, alakját (az illat a legfontosabb, mert az a legállandóbb). De csak azt tudják megtanulni, amire programozva vannak. A légy vagy darázs, vagy akármilyen rovar ezerszer nekirepül az ablaküvegnek, akár néhány centiméterre a nyitott ablakszárnytól. Ennek oka a rovar idegrendszerének merevsége, teljes mértékű genetikus meghatározottsága. A “huzalozás” a legapróbb részletekig meghatározott. A tanulékonyság ilyen nagymérvű korlátozottsága persze óriási hátrány, de van egy nagy előnye: a rovaroknak rövid életükből nagyon kevés időt kell tanulással tölteniük. Ahogy “kibújtak a tojásból”, kész “felnőttek”. A hátrányt pedig ellensúlyozza - a faj szempontjából - nagyfokú szaporodásukból következő mutációs változékonyságuk.
A gerincesek szemének, ennek a kis optikai műszernek a legfontosabb része a szem belső felszínét borító vékony idegszöveti réteg, a retina. Öt főtípusba tartozó idegsejtek építik fel: a fényérzékelő sejtek, a bipoláris, a horizontális és amakrin (“nem hosszú rostú”, axon nélküli) sejtek, valamint a ganglionsejtek.
A legtöbb gerinces szemében kétféle fényérzékelő sejt található, amelyeket alakjuk szerint pálcikáknak és csapoknak nevezünk. A pálcikák gyenge fényben működnek. Annyira érzékenyek, hogy normális nappali megvilágításnál túlterhelődnek és működésképtelenné válnak, ám megfelelő körülmények között (például éjjel vagy esti homályban) egyetlen foton elnyelődését is képesek jelezni. A nappali intenzív fényben a csapok “teljesítenek szolgálatot”. Mivel a válaszuk négyszer gyorsabb, mint a pálcikáké, tökéletesebben tudják észlelni a gyorsan változó vizuális ingereket, a tárgyak képének gyors változásait, illetve a gyors mozgásokat. Az általuk szolgáltatott kép tér- és időbeli részletekben gazdagabb.
Mindkét sejttípusban nagy kiterjedésű fényérzékeny membránrendszert találunk, amely fényelnyelő látópigment-molekulákkal van tele. A pálcikák egyetlen látópigmentet tartalmaznak, a rodopszint. Az emberi retinában található háromféle csapsejt háromféle hullámhosszra - a kék, zöld és piros színű fényre - érzékeny pigmentet tartalmaz. Ennek köszönhető a színlátás. A látórendszer ugyanis érzékeli a háromféle csap ingerületi állapotának arányát, és ezáltal képes a színek érzékelésére.
|
