hrvatski

Razvoj svijesti

Fenomen svijesti endogeni je tok subjektivnog iskustva i evolucijska posljedica biološke prilagodbe živčanog sustava. Pojednostavljeno, dvije su glavne dimenzije svijesti budnost i svjesnost. Budnost (wakefulness, arousal, vigilance) ovisi o aktivnosti izodendritičkih neurona retikularne formacije i njihovih projekcija putem ascedentnog retikularnog aktivacijskog sustava i dalje intralaminarnih (napose centromedijane, centrolateralne i parafascikularne) i specifičnih jezgara talamusa (sve ostale jezgre talamusa osim retikularne) koje čine talamokortikalni sustav. Talamokortikalne petlje osciliraju na relativno visokim frekvencijama gama valova kojima povezuju informacije iz različitih modaliteta sinkroniziranjem kortikalnih neurona. Poopćeno, specifične talamičke jezgre aktiviraju pojedine kortikalne module bitne za sadržaj iskustva, dok ga nespecifične vremenski povezuju u koherentnu cjelinu. Svjesnost (sadržaj svijesti, proživljeno iskustvo sebe i okoline, awareness/lived experience) proizlazi iz dinamičke fleksibilnosti (metastabilnosti) kortikokortikalnih veza između pojedinih transmodalnih čvorišta (hubs, skupine neurona kroz koje se odvija najveći dio protoka informacija) čeonog i tjemenog režnja te cinguluma, prekuneusa i entorinalne moždane kore. Ta čvorišta ključni su dijelovi mreže temeljnog načina rada (default mode network, DMN) te je brojnim dosadašnjim istraživanjima pomoću funkcijske magnetske rezonancije (fMRI) pokazano da su ona u budnom stanju stalno aktivna („resting brains never rest”) te im aktivnost izravno korelira sa stupnjem svjesnosti i introspektivnih mentalnih stanja. Svi sisavci posjeduju sličan temeljni plan i organizacijsku strukturu DMN-a. Prema vodećoj teoriji svijesti emitiranja informacija (information broadcasting) u zajedničkom radnom okružju neurona (global neuronal workspace theory of consciousness, GNW), svjesnost obuhvaća tri vrste kortikalnog procesiranja: 1) odabir informacija za dijeljenje između pojedinih transmodalnih čvorišta DMN-a, što ih čini globalno dostupnima za analizu i izvještavanje (C1 svijest ; slikovito, na kojeg glumca na pozornici će biti usmjeren reflektor), 2) samonadzorno procesiranje navedenih izračuna povratnim petljama prefrontalne moždane kore (PFC) koje omogućuju integraciju informacija, što nam daje subjektivni osjećaj vjerojatnosti pogreške (C2 svijest ; slikovito, mehanizam koji provjerava je li reflektor u pravom trenutku usmjeren na glumca koji izgovara svoju ulogu) te 3) najveći dio kortikalnog procesiranja, napose onoga povezanog s analizom osjetilnih i osjetnih informacija, a temelji se na nesvjesnom procesiranju (C0 svijest ; slikovito, svi glumci i pomoćno osoblje koji sudjeluju u predstavi, ali ih reflektor ne osvjetljava). Kad god nečega postanemo svjesni, možemo to zadržati u radnom pamćenju (slikovito, „zamrznuti” glumca na sceni) i dalje procesirati u okviru aktivnih čvorišta te po potrebi aktivirati i druga radi daljnje obrade. Evolucijski „smisao” razvoja C1 svijesti davanje je pozornosti percepcijama i razmišljanjima o nekom objektu/osobi radi ostvarivanja nekog vlastitog plana povezanog s tim objektom/osobom, a C2 svijesti nadzora nad izvršavanjem toga plana. Iako su uobičajeno u čovjeka istodobno prisutne i djeluju sinergistički, C1 i C2 su ortogonalne i komplementarne dimenzije svijesti koje mogu postojati i bez one druge, npr. C2 bez C1 kod nadzora podražaja koji se ne mogu eksplicirati, odnosno C1 bez C2 za sadržaje događaja koji nisu popraćeni odgovarajućim osjećajem pouzdanosti (reality check failure). Percepciju bez pozornosti (C0), vidimo u brojnim fenomenima poput rezidualnog vidnog kapaciteta (blindsight), a isto se može postići i brzim prekrivanjem (masking) vidnog podražaja zbog čega on biva subliminalno procesiran. Takvo procesiranje utječe na kasnije brže prepoznavanje sličnih podražaja (priming). Binokularno suparništvo (binocular rivalry) hemisfera za perceptivnu dominaciju jedna je od najčešće upotrebljavanih paradigmi za proučavanje neuronskih korelata svijesti. To je umjetno izazvano stanje tako da se u vidno polje jednog oka ispitanika daje jedan podražaj, a u drugo neki drugi, potpuno različit od prvoga (u normalnim okolnostima se slike iz oba oka stapaju). Budući da svaka hemisfera ima svoj DMN, nakon kraćeg razdoblja navikavanja, događa se alternacija svjesne percepcije oba podražaja. Tako je i s binauralnim suparništvom: kad na lijevo i desno uho slušamo različite rečenice (dihotično slušanje), pozornost („reflektor“) možemo usmjeriti samo na jednu (što ne znači da i ona druga ne biva procesirana). Slični fenomeni opisani su i kod procesiranja njušnih podražaja (blindsmell, binaral rivarly – ako ispitaniku damo da ponjuši dva mirisa istovremeno, on malo percipira jedan, malo drugi), kao i kod nesvjesnog procesiranja uplašenih lica u slijepom dijelu vidnog polja (blindfear). Tad fMRI pokazuje aktivaciju amigdaloidne jezgre čega ispitanik nije svjestan, a amigdala se neće aktivirati ako u slijepom dijelu vidnog polja bude prikazano npr. nasmiješeno lice. Navedeni fenomeni potvrđuju činjenicu da se svi osjetni sustavi „bore“ za prisutnost u svijesti, no samo neki konačni produkti njihova procesiranja uspiju „ući“ u DMN i tako postati sadržajem svijesti koji se emitira i dijeli između čvorišta DMN-a. Smatra se da je za uspostavu biološkog aparata koji posreduje svijest prvi ključni razvojni događaj urastanje talamokortikalnih vlakana u kortikalnu ploču, što započinje krajem 23. tjedna nakon začeća (TNZ) i traje do 26. TNZ-a. Iako se neki odgovori, poput refleksa uklanjanja izazvanog nociceptivnim podražajem mogu zabilježiti već i ranije (u 19. TNZ-u), na temelju navedenog nalaza se smatra da bi tek od 24. TNZ-a fetus čovjeka mogao potencijalno biti svjestan svoga tijela i reagirati na vanjske podražaje poput dodira, mirisa i zvuka. To potvrđuju i odgovarajući ultrazvučni nalazi i somatosenzorički evocirani potencijali. Ipak, zbog niskog parcijalnog tlaka kisika fetalne krvi i endogene sedacije koja je u najvećoj mjeri posljedica lučenja pregnanolona, adenozina i prostaglandina D2 iz placente, u tijeku fetalnog razvoja je aktivnost središnjeg živčanog sustava snažno inhibirana. Stoga fetus, unatoč povremenih očiglednih motoričkih aktivnosti koje započinju već od 11. TNZ-a, zapravo najveći dio vremena „spava”, pa najvjerojatnije nije svjestan ni sebe ni svoje okoline, odnosno ne proživljava svjesno čak niti nociceptivne podražaje. Prema izvješću i preporukama Bioetičkog povjerenstva londonske klinike Nuffield iz 2006. godine, moralna je obaveza i zakonski važan trenutak onaj kada fetus dosegne zrelost za samostalno ili potpomognuto disanje. Prema navedenim preporukama se od toga trenutka život djeteta mora sačuvati pod svaku cijenu, a on se vremenski podudara s urastanjem talamokortikalnih vlakana u kortikalnu ploču (nastupa negdje između 23. i 24. TNZ-a). Nakon porođaja novorođenče je svjesno sebe i drugih, svjesno osjeća bol, izražava emocije i dijeli osjećaje, npr. prisutan je fenomen „emocionalne zaraze“ (emotional contagion) – ako npr. jedno novorođenče zaplače, mnoga druga u rodilištu će također početi plakati. Novorođenče može oponašati izraze lica, pokrete ruke i plaženje jezika. U usporedbi s drugim sisavcima, novorođenče je relativno nezrelo i potpuno bespomoćno. Neki evolucijski biolozi misle da se to posljedica činjenice što se rađa najmanje dva mjeseca prerano jer mu kasnije, usprkos rotacije, glavica ne bi mogla proći kroz porođajni kanal. Pomoću evociranih potencijala (event-related potentials, ERP) je pokazano da već u djece starosti 5-15 mjeseci postoji svjesna percepcija lica, no razina svjesnosti još je uvijek jako niska i usredotočena isključivo na trenutno stanje. Budući da dijete tada još uvijek nema razvijen osjećaj jastva (selfa), ta razina svijesti ni ne može proizlaziti iz refleksije vlastitih sjećanja i iskustava, a iz istog razloga ne može niti predviđati budućnost. Fenomen infantilne amnezije uobičajeno prestaje između 3. i 4. godine, kad se istovremeno pojavljuje i osjećaj jastva i reprezentacijsko znanje, odnosno sposobnost razumijevanja mentalnog stanja drugih osoba - koncept teorije uma (theory of mind), no zabilježeni su rijetki slučajevi osoba koje su se mogle sjetiti događaja što su se dogodili u dobi kad su imale samo oko dvije i pol godine. Budući da se sjećanja mijenjaju s vremenom, a prilikom svakog prisjećanja ponovno rekonsolidiraju, teško je dati precizan odgovor na pitanje kad infantilna amnezija prestaje. U pojedinim rijetkim slučajevima se infantilna amnezija može odnositi i na razdoblje sve do 7. godine života. Smatra se da se taj fenomen u najvećoj mjeri temelji se na nerazvijenosti lingvističkih sposobnosti, kao i na nezrelosti aferentnih i eferentnih veza hipokampalne formacije i PFC-a. Osjećaj sreće također je važan je za evoluciju svijesti, a sastoji se od dviju komponenti: 1) želje za nagradom koju posreduju dopaminske projekcije iz ventralnog tegmentalnog područja te 2) zadovoljstva prilikom dobivanja nagrade kojega posreduju opioidni receptori ventralnog strijatuma, napose jezgre koja prileži uz septum (nucleus accumbens). fMRI-jem je pokazano da se koherentna sinkronizacija čvorišta DMN-a stabilizira u dobi od 9-12 godina, a neočekivan je nalaz da se to događa na ultrasporoj frekvenciji od nešto manje od 0, 1 Hz. Zbog svega navedenoga je razvoj viših razina svijesti spor, dugotrajan i stupnjevit proces, a sastoji se od strukturnog sazrijevanja i funkcijskog povezivanja velikog broja kortikalnih i supkortikalnih komponenti. Budući da središnji živčani sustav mora neprekidno analizirati informacije o stanju tijela kako bi regulirao procese koji ga drže na životu, u razvoju svijesti posebno važnu ulogu ima i otjelovljeno spoznavanje (cognitive embodiment). Bez stvaranja iskustva i stalnog ažuriranja reprezentacije (unutarnje slike) vlastitoga tijela (core self-image na nižim razinama svijesti i broader self-image na višima) odrasle bi osobe bile bespomoćne poput novorođenčadi budući da im primarne emocije bez daljnje elaboracije kroz socijalizaciju i osvještavanje u osjećaje ne bi bile dovoljne za preživljavanje. No, jednom otjelovljene, emocije i osjećaji mogu egzistirati i isključivo unutar središnjeg živčanog sustava, što potvrđuju različiti fenomeni poput sindroma deaferentacije, npr. fantomska bol. Zaključno, iako nijedna teorija zasad ne zadovoljava u potpunosti sve empirijske kriterije svijesti, znamo da svijest povećava vjerojatnost da će organizam usmjeriti svoju pozornost, a nakon toga i svoje djelovanje, na ono što je najvažnije za njegov biološki opstanak i reprodukciju (https://www.youtube.com/watch?v=H6u0VBqNBQ8).

svijest ; budnost ; svjesnost ; talamokortikalni sustav ; mreža temeljnog načina rada ; ascedentni retikularni aktivacijski sustav ; nocicepcija ; infantilna amnezija

nije evidentirano