Tytuł oryginału: Cognitive Neuroscience: A Very Short Introduction

Rada Naukowa serii Krótkie Wprowadzenie

Jerzy Gajdka, Ewa Gajewska, Krystyna Kujawińska Courtney Aneta Pawłowska, Piotr Stalmaszczyk

Redaktorzy inicjujący serii Krótkie Wprowadzenie

Urszula Dzieciątkowska, Agnieszka Kałowska

Tłumaczenie

Konrad Rudnicki

Redakcja naukowa

Katarzyna Nowakowska-Domagała

Opracowanie redakcyjne

Aurelia Hołubowska

Skład i łamanie

Munda – Maciej Torz

Projekt typograficzny serii

Tomasz Przybył

Korekta techniczna

Leonora Gralka

Projekt okładki

krzysztof de mianiuk

Zdjęcie wykorzystane na okładce: © Depositphotos.com/stillfx

Cognitive Neuroscience: A Very Short Introduction was originally published in English in 2016. This translation is published by arrangement with Oxford University Press. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego is solely responsible for this translation from the original work and Oxford University Press shall have no liability for any errors, omissions or inaccuracies or ambiguities in such translation or for any losses caused by reliance thereon

© Copyright by Richard Passingham 2016

The moral rights of the author have been asserted

© Copyright for this edition by Uniwersytet Łódzki, Łódź 2021

© Copyright for Polish translation by Konrad Rudnicki, Łódź 2021

Publikacja sfinansowana ze środków Wydawnictwa Uniwersytetu Łódzkiego

Wydane przez Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego

Wydanie I. W.09298.19.0.M

Ark. wyd. 6,0; ark. druk. 10,625

ISBN Oxford University Press 978-0-19-878622-1

ISBN 978-83-8220-148-2

e-ISBN 978-83-8220-149-9

Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego

90-131 Łódź, ul. Lindleya 8

www.wydawnictwo.uni.lodz.pl

e-mail: ksiegarnia@uni.lodz.pl

tel. 42 665 58 63

Moim studentom,

którzy nauczyli mnie,

jak należy tłumaczyć

Spis treści

Neuronauka, czyli jak działa ludzki mózg. Wstęp tłumacza do wydania polskiego

Przedmowa i podziękowania

Spis ilustracji

Rozdział 1. Nowa dziedzina

Rozdział 2. Percepcja

Rozdział 3. Uwaga

Rozdział 4. Pamięć

Rozdział 5. Rozumowanie

Rozdział 6. Podejmowanie decyzji

Rozdział 7. Kontrola poznawcza

Rozdział 8. Działanie

Rozdział 9. Przyszłość

Bibliografia

Polecana literatura

Polecana literatura w języku polskim

Indeks

Neuronauka, czyli jak działa ludzki mózg

Wstęp tłumacza do wydania polskiego

Seria Krótkie Wprowadzenie adresowana jest do wszystkich osób, które są zainteresowane daną tematyką, ale nie posiadają formalnego wykształcenia w jej kierunku. Neuronauka poznawcza to idealna pozycja dla wszystkich, którzy chcieliby dowiedzieć się więcej o tym, jak działa ludzki mózg.

Wiele dziedzin nauki zajmuje się funkcjonowaniem mózgu i każda podejmuje problem z nieco innej perspektywy. Na przykład neurobiologia koncentruje się na badaniach nad zwierzętami oraz hodowlami komórek (tzw. badania in vitro – czyli poza organizmem). Z kolei neurochemicy i neuroendokrynolodzy poświęcają się badaniom nad właściwościami neurotransmiterów i hormonów, które wpływają na nasze zachowanie. W niniejszym opracowaniu autor opisuje natomiast osiągnięcia neuronauki poznawczej, którą w języku polskim można również nazwać neuropsychologią procesów poznawczych lub neurokognitywistyką. Różne nazwy kładą nacisk na nieco inne aspekty tej dziedziny. Neuropsychologia poznawcza kojarzyć się może z badaniami nad osobami cierpiącymi na uszkodzenia mózgu, podczas gdy neurokognitywistyka jest bliższa psychologii poznawczej i filozofii. Z tego powodu w nauce anglojęzycznej najbardziej popularny stał się termin „neuronauka”, który obejmuje absolutnie wszystkie możliwe obszary badań nad mózgiem. Neuronauka poznawcza skupia się na badaniach z udziałem ludzi i wykorzystuje do nich różnego rodzaju aparaturę obrazującą pracę mózgu. Takie badania pozwalają nam lepiej zrozumieć, jak ludzki mózg przetwarza spostrzeżenia zmysłowe i reguluje zachowanie.

Badania w ramach neuronauki poznawczej w ostatnich trzydziestu latach pozwoliły psychologom dużo lepiej zrozumieć, jak działa ludzki mózg, oraz pomóc tym, którzy takiej pomocy potrzebują. Na przykład brytyjski badacz Adrian Owen wykorzystał skany aktywności mózgu, aby stworzyć metodę komunikacji z ludźmi w stanie wegetatywnym. Osoby w takim stanie nie są zdolne do podejmowania jakichkolwiek czynności, łącznie z mruganiem czy poruszaniem gałkami ocznymi. Do czasu badań profesora Owena1 nie było wiadomo, czy pacjenci w stanie wegetatywnym w ogóle słyszą głos ludzi, którzy do nich mówią. Dzięki neuronauce poznawczej udało się nie tylko ustalić, iż wiele takich osób słyszy głosy swoich bliskich, ale nawet stworzyć interfejs pozwalający na komunikację z nimi. Dalszy rozwój neuronauki jest nieunikniony. Badacze z tej dziedziny od lat zaangażowani są w tak zwany Human Brain Project, czyli przedsięwzięcie wzorowane na Human Genome Project, mające na celu szczegółowe zmapowanie struktury ludzkiego mózgu. W miarę rozwoju inżynierii neuronaukowcy pozyskują coraz dokładniejsze narzędzia pozwalające im zrozumieć, jak mózg przetwarza informacje. Dzięki nim być może uda się odpowiedzieć na wiele pytań, takich jak: „dlaczego śnimy?”, „jak mózg zapisuje i odtwarza wspomnienia?”, „czym jest świadomość?”. Niemniej neuronauka poznawcza ma również wiele ograniczeń, z których należy zdawać sobie sprawę, myśląc o jej wynikach.

Dziedzina ta bada funkcjonowanie człowieka z jednej, jasno określonej perspektywy – perspektywy jego mózgu i układu nerwowego. Jest nauką empiryczną i z tego powodu musi stosować się do szeregu ściśle określonych reguł. Reguły te pozwalają nam mieć większą pewność co do wiarygodności uzyskiwanych wyników, ale uniemożliwiają odpowiadanie na wielkie pytania, takie jak: „czym jest umysł?”, „jaki jest związek między ciałem a umysłem?”, „czym jest wolna wola?”. Pytania te pozostają wciąż w dużej mierze domeną filozofii, ponieważ neuronauka poznawcza musi sobie na nie odpowiedzieć, jeszcze zanim zacznie przeprowadzać swoje eksperymenty. Wstępnie zakłada ona, iż umysł jest produktem pracy mózgu oraz że badanie mózgu jest w takiej sytuacji jedyną metodą umożliwiającą zrozumienie, jak działa umysł. Wolna wola najczęściej pozostaje w ogóle poza obszarem zainteresowania neuronauki poznawczej, która zakłada daleko idący determinizm. Zdaniem neuronauki nasze zachowanie jest zdeterminowane przez naszą biologię (geny, hormony, pracę mózgu) oraz środowisko (wychowanie, odbierane bodźce).

Neuronauka poznawcza opisuje, jak działa człowiek, przez pryzmat tego, jak jego mózg przetwarza informacje. W książce, którą czytelnik trzyma w ręku, odnaleźć można opisy aktualnie prowadzonych badań nad poszczególnymi procesami, które zawiadują percepcją, pamięcią, uwagą, podejmowaniem decyzji, rozumowaniem oraz kontrolą własnego zachowania. Badania te opisane są w sposób przystępny dla każdego i pozwolą na lepsze zrozumienie bardziej specjalistycznej literatury, którą wydawnictwo poleca na końcu tomu. Oznacza to także, iż ta pozycja nie stanowi dla studentów psychologii lub kognitywistyki odpowiedniego zastępstwa podręczników z neuropsychologii. Autor niniejszego wprowadzenia ogranicza się bowiem wyłącznie do podstaw neuroanatomii i stosuje daleko idące uproszczenia, które zwykłemu czytelnikowi pozwolą lepiej zrozumieć opisywane zagadnienia.

Uproszczenia stosowane w tym opracowaniu dotyczą sposobu omawiania wyników badań oraz prezentowanych schematów neuroanatomicznych. W wielu miejscach autor dla jasności pisze o „podwyższonej aktywności” mózgu podczas wykonywania jakiegoś zadania. Specjaliści oraz studenci powinni jednak pamiętać, iż badania z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego nie dają wglądu w bezwzględny poziom aktywności mózgu. Jest on zawsze względny, co oznacza, iż poziom utlenowania kory mózgowej podczas jednego zadania porównywany jest do poziomu jej utlenowania podczas innego zadania, zaś naukowcy interpretują różnicę między nimi. Co więcej, zamieszczone w niniejszym tomie rysunki często przedstawiają tuż obok siebie obszary anatomiczne oraz funkcje poznawcze. Należy jednak pamiętać, iż na przykład „kora potyliczna” to termin opisujący anatomiczną część mózgu, zaś „wzrok” jest fenomenem z domeny ludzkiego umysłu i nie można powiedzieć, iż „wzrok znajduje się” w jakiejś części mózgu. Dzięki takim uproszczeniom czytelnikowi łatwiej będzie zapamiętać prezentowane treści, ale należy je traktować z odrobiną ostrożności.

Przedmowa i podziękowania

Neuronauka poznawcza jest względnie nową dziedziną, co oznacza, że jest w niej znacznie trudniej przedstawić powszechnie uznawane poglądy niż w fizyce czy chemii. Oznacza to też, że książka ta jest odzwierciedleniem mojego własnego spojrzenia na różne kwestie. Jestem wdzięczny za komentarze Johna Duncana, Eleanor Maguire i Jamesa Rowe’a, które utrzymały mnie na właściwej ścieżce.

Zakładam, że aby zrozumieć wyniki eksperymentów wykorzystujących obrazowanie mózgu, musimy najpierw dowiedzieć się, jak informacje przesyłane są między różnymi jego częściami. Z tego powodu opatrzyłem tekst tej książki rysunkami przedstawiającymi połączenia anatomiczne między różnymi rejonami mózgu. Z początku mogą się one wydać czytelnikowi skomplikowane, niemniej pomimo licznych nowych terminów nie zawierają niczego, co byłoby trudne do zrozumienia.

Uznałem także, że czytelnik powinien zrozumieć, skąd biorą się przedstawiane wnioski. Tłumaczę zatem często szczegóły eksperymentów oraz wyjaśniam, kto je przeprowadził. Mam nadzieję, że pozwoli to dokładnie zrozumieć, jak nauka powstaje i jak się rozwija. By wykazać, że przedstawiane argumenty są oparte na solidnych dowodach, na końcu książki umieściłem listę artykułów zawierających omawiane dane eksperymentalne. Jest ich znacznie więcej niż zwykle w tej serii wydawniczej i wiele z nich jest pisanych językiem bardzo specjalistycznym. Z tego powodu zamieszczam także listę tekstów, które warto przeczytać.

Ograniczyłem zakres zagadnień ujętych w tej pracy tylko do tych badań nad ludzkim poznaniem, które wykorzystują obrazowanie mózgu. Nie starczyło w niej miejsca, aby omówić wnioski płynące z badań aktywności elektrycznej komórek mózgu innych gatunków zwierząt. Jest to zatem bardzo krótkie wprowadzenie.

W badaniach obrazowych mózgu standardem jest, by opisywać uczestników eksperymentów jako ochotników. Nie podążam za tą tradycją, ponieważ jest to zupełnie bez znaczenia, czy uczestnicy byli ochotnikami, czy zostali siłą wciśnięci do rezonansu. Znaczenie ma fakt, iż byli ludźmi, i to tym słowem będę ich opisywał.

Świadom jestem, iż mój wywód jest ogromnie uproszczony. Czytelnicy mogą mi wybaczyć, ale koledzy po fachu prawdopodobnie mnie zamordują.

1 A. M. Owen, M. R. Coleman, M. Boly, M. H. Davis, S. Laureys, J. D. Pickard, Detecting awareness in the vegetative state, „Science” 2006, vol. 313, is. 5792, s. 1402.