Může fungovat vědomí bez mozku?

Toto je první část série „Odkud se bere vědomí?“.

Tento seriál se zabývá výzkumem renomovaných lékařů, kteří zkoumají hluboké otázky týkající se vědomí, existence a toho, co může ležet za nimi.

„Jako neurochirurga mě učili, že mozek vytváří vědomí,“ řekl dr. Eben Alexander, který podrobně popsal své zkušenosti s vědomím v hlubokém kómatu.

Mnoho lékařů a studentů biomedicíny se možná učilo o vědomí totéž. Vědci však stále diskutují o tom, zda je tato teorie pravdivá.

Představte si dítě, které poprvé pozoruje slona. Světlo se od zvířete odráží a vstupuje do očí dítěte. Fotoreceptory sítnice v zadní části očí převádějí toto světlo na elektrické signály, které putují zrakovým nervem do mozkové kůry. Tak vzniká vidění neboli zrakové vědomí.

Jak se tyto elektrické signály zázračně promění v živý mentální obraz? Jak se promění v myšlenky dítěte, po nichž následuje emocionální reakce: „Páni, ten slon je tak velký!“

Otázku, jak mozek vytváří subjektivní vjemy, včetně představ, pocitů a prožitků, označil australský kognitivní vědec David Chalmers v roce 1995 jako „těžký problém”.

Ukázalo se, že existence mozku nemusí být nezbytnou podmínkou vědomí.

„Bez mozku“, ale nikoliv bez myšlenek

The Lancet zaznamenal případ Francouze, u kterého byl ve věku šesti měsíců diagnostikován postnatální hydrocefalus – nadbytek mozkomíšního moku v mozku nebo jeho okolí.

Navzdory svému stavu vyrostl zdravý, stal se ženatým otcem dvou dětí a pracoval jako státní úředník.

Když mu bylo 44 let, šel k lékaři kvůli mírné slabosti v levé noze. Lékaři mu důkladně prohlédli hlavu a zjistili, že jeho mozková tkáň je téměř celá pryč. Většina prostoru v jeho lebce byla vyplněna tekutinou a z mozkové tkáně zbyl jen tenký plátek.

„Mozek byl prakticky nepřítomný,“ napsal hlavní autor případové studie, dr. Lionel Feuillet z neurologického oddělení Hôpital de la Timone v Marseille, Franc.

Muž žil normálním životem a neměl žádné problémy s viděním, cítěním nebo vnímáním věcí.

Normální mozková kůra je zodpovědná za smysly a pohyb a hipokampus za paměť. Pacienti s hydrocefalem ztrácejí nebo mají výrazně menší objem těchto oblastí mozku, přesto však mohou vykonávat související funkce.

I bez značného objemu mozku mohou mít tito lidé nadprůměrné kognitivní funkce.

Profesor John Lorber (1915–1996), neurolog ze Sheffieldské univerzity, analyzoval více než 600 případů dětí s hydrocefalem. Z nich zjistil, že polovina z přibližně 60 dětí s nejtěžším typem hydrocefalu a mozkovou atrofií měla IQ vyšší než 100 a žila normální život.

Mezi nimi byl i jeden vysokoškolský student, který měl výborný prospěch, vyznamenání první třídy v matematice, IQ 126 a byl sociálně normální. Mozek tohoto matematického génia měl tloušťku pouhý jeden milimetr, zatímco mozek průměrného člověka má obvykle tloušťku 4,5 centimetru – 44krát větší.

Lorberovy závěry byly publikovány v časopise Science v roce 1980 s titulkem Je váš mozek opravdu nezbytný?.

Neviditelný mozek

„Důležité na Lorberovi je, že provedl dlouhou řadu systematických průzkumů a nezabývá se pouze anekdotami.“ Patrick Wall (1925–2001), profesor anatomie na University College London, byl citován v článku Rogera Lewina publikovaném v časopise Science v roce 1981, kde se diskutovalo o Lorberově článku.

Případy lidí bez mozku zpochybňují tradiční učení, že základem pro vznik vědomí je struktura mozku. Je náš mozek – vážící zhruba tři kilogramy, se zhruba dvěma miliardami neuronů propojených přibližně 500 biliony synapsí – skutečným zdrojem vědomí?

Někteří vědci navrhují, že hluboké a neviditelné struktury v mozku vysvětlují normální kognitivní funkce – dokonce i při těžkém hydrocefalu. Tyto struktury nemusí být snadno viditelné na běžných snímcích mozku ani pouhým okem. Skutečnost, že nejsou snadno viditelné, však neznamená, že neexistují nebo že nejsou pro funkci mozku důležité.

„Po stovky let neurologové předpokládali, že vše, co je jim drahé, vykonává mozková kůra, ale je docela dobře možné, že hluboké struktury v mozku vykonávají mnoho funkcí, o nichž se předpokládalo, že jsou výhradně doménou mozkové kůry,“ komentoval Wall v článku z roku 1981.

Tyto neznámé hluboké struktury „jsou nepochybně důležité pro mnoho funkcí“, uvedl v článku z roku 1981 neurolog Norman Geschwind (1926–1984) z nemocnice Beth Israel Hospital, která je součástí Harvardovy univerzity.

Kromě toho jsou hluboké struktury „téměř jistě důležitější, než se v současnosti předpokládá“, uvedl ve stejném článku David Bowsher, profesor neurofyziologie na Liverpoolské univerzitě ve Velké Británii.

Zdroj vědomí může existovat v oblastech, které jsme ještě neprozkoumali. Když lékařské teorie nedokážou záhadu vyřešit, může do děje zasáhnout fyzika – konkrétně kvantová fyzika.

Za hranice neuronů

„Abychom pochopili vědomí, nemůžeme se dívat jen na neurony,“ vysvětluje doktor Stuart Hameroff, ředitel Centra pro studium vědomí na Arizonské univerzitě, v rozhovoru pro Epoch Times.

Dokonce i jednobuněčné organismy, jako je paramecium, vykazují účelné chování, jako je plavání, vyhýbání se překážkám, páření a významně i učení – aniž by měly jedinou synapsi nebo byly součástí neuronové sítě.

Podle Hameroffa je toto inteligentní, možná vědomé chování zprostředkováno mikrotubuly uvnitř paramecia. Stejné mikrotubuly se nacházejí v mozkových neuronech a ve všech živočišných a rostlinných buňkách.

Mikrotubuly, jak název napovídá, jsou drobné trubičky uvnitř buněk. Hrají zásadní roli při dělení buněk, pohybu a vnitrobuněčném transportu a zdá se, že jsou nositeli informací v neuronech.

Bílkoviny, které tvoří mikrotubuly (tubulin), jsou „nejrozšířenější nebo nejhojnější bílkovinou v celém mozku“, řekl Hameroff pro Epoch Times. Předpokládá, že mikrotubuly jsou klíčovými hráči v lidském vědomí.

„Protože [když] se podíváte dovnitř neuronů, vidíte všechny tyto mikrotubuly a jsou v periodické mřížce, což je ideální pro zpracování informací a vibrací,“ prohlásil Hameroff.

Díky svým vlastnostem fungují mikrotubuly jako antény. Podle Hameroffa slouží jako „kvantová zařízení“ pro přenos vědomí z kvantové dimenze.

Kvantová zařízení

Britský fyzik, matematik a nositel Nobelovy ceny sir Roger Penrose a Hameroff vyslovili hypotézu , že kvantové procesy vytvářejí vědomí.

Kvantové se vztahují k malým jednotkám energie nebo hmoty na mikroskopické úrovni. Jeho jedinečné vlastnosti nám mohou pomoci pochopit mnoho věcí, které současná věda nedokáže vysvětlit.

Zjednodušeně řečeno, mikrotubuly fungují jako most mezi kvantovým světem a naším vědomím. Přijímají kvantové signály, zesilují je, organizují a nějakým způsobem je prostřednictvím procesů, kterým plně nerozumíme, mění v pocity, vjemy a myšlenky, které tvoří naše vědomí.

Mikrotubuly mohou vysvětlit matoucí skutečnosti o mozku. Hameroff předpokládá, že mozky jedinců, kteří se narodili s hydrocefalem, se mohou přizpůsobit, protože jejich mikrotubuly řídí neuroplasticitu a reorganizují mozkovou tkáň.

„Takže v průběhu času se mikrotubuly v tomto mozku přizpůsobují a přeskupují, aby udržely vědomí a poznávání,“ řekl.

Podle Hameroffa tedy naše mozky slouží jako informační procesory, které přijímají signály a formují je do vědomí.

Mozek zpracovává informace na více škálách, z nichž každá vibruje na jiné frekvenci. Mozkové vlny kmitají pomalu o frekvenci 0,5–100 hertzů (Hz). Jednotlivé neurony reagují rychleji při frekvenci 500–1000 Hz. Uvnitř neuronů vibrují mikrotubuly mnohem rychleji, v rozsahu megahertzů. V nejmenším kvantovém měřítku dosahují frekvence neuvěřitelně vysokých hodnot, teoreticky až 10^43 Hz.

Alternativní kvantové teorie využívají k vysvětlení duševních činností i další vědci. Studie publikovaná v časopise Physical Review E ukazuje, že vibrace v molekulách lipidů v myelinovém obalu mohou vytvářet páry kvantově provázaných fotonů. Naznačuje, že toto kvantové propletení může pomoci synchronizovat mozkovou činnost a poskytnout tím vhled do vědomí.

Kvantový orchestr

„Mozek je spíš než počítačem složeným z jednoduchých neuronů kvantovým orchestrem,“ popsal Hameroff, „protože v něm existují rezonance, harmonie a řešení na různých frekvencích, podobně jako v hudbě. A [tak] si myslím, že vědomí je spíše hudbou než výpočtem.”

Věda se stále vyvíjí. Studium vědomí je stále oblastí aktivního výzkumu a diskusí v neurovědách a filozofii.

Každý nový objev však otevírá nové možnosti. Při dalším zkoumání těchto záhad zůstaňme zvědaví a otevření.

Příště se budeme zabývat zprávami, které publikovali lékaři ve vysoce hodnocených časopisech a které nabízejí další poznatky o povaze a původu vědomí.

–ete–