Miért annyira nehéz az agykutatás?
Az emberi agy tanulmányozása rendkívül nehéz, hiszen egészséges embereken csak nem invazív, azaz beavatkozásmentes módszereket lehet alkalmazni. Az MRI vagy az EEG például kiválóan megmutatja az agy szerkezetét, elektromos aktivitását, de ezek többnyire csak megfigyelni képesek a működést, nem tudják célzottan befolyásolni azt. A mély agyterületek elérése pedig eddig csak ritkán, főként idegsebészeti beavatkozás közben volt lehetséges.
A transzkraniális fókuszált ultrahang ezzel szemben lehetővé teszi, hogy milliméteres pontossággal, a koponya megbontása nélkül, mélyebben fekvő agyterületeket szelektíven ingereljenek a kutatók. Ez elsőként ad lehetőséget arra, hogy ne csak megfigyeljék, de célzottan manipulálják is az agyműködést annak vizsgálatakor, miként alakul ki a tudatos élmény.
Közvetlen ok-okozati vizsgálat
A korábbi eszközök, például a transzkraniális mágneses vagy elektromos stimuláció, rendszerint csak a felszínesebb, nagyobb agyterületeket tudják elérni, korlátozott térbeli felbontással. Az új technológia jóval precízebb: akár néhány milliméteres célpontokat is képes stimulálni az agy mélyén, ami eddig elérhetetlen volt.
Ennek köszönhetően először vizsgálható úgy az emberi tudat, hogy a kutatók nem csupán megfigyelik, hanem célzottan befolyásolhatják az agyműködést, majd mérhetik a hatást a tudatos élményekre. Így végre elválaszthatják egymástól az okozati tényezőket és a puszta következményeket, vagyis megmutathatják, mely agyterületek idézik elő valójában a tudatos élményt – és nemcsak kísérőjelenségek.
Két nagy elmélet vetélkedik
Két nagy irányzat küzd a tudat magyarázatáért. Az egyik a kognitivista megközelítés, amely szerint a tudat magasabb szintű agyi folyamatokhoz – például gondolkodáshoz, önreflexióhoz, információ-integrációhoz – kötött, amelyekben a homloklebeny játszik kulcsszerepet. A másik, nem kognitivista felfogás úgy véli, a tudatos élmények közvetlenül, specifikus idegi mintázatok révén keletkeznek, akár a hátsó agykéregben vagy mélyebb, szubkortikális területeken.
A kutatók azt tervezik, hogy fókuszált ultrahang segítségével megvizsgálják például azt, vajon a prefrontális kéreg létfontosságú-e a tudatos észleléshez, szükséges-e a tudatosság kialakulásához nagyméretű hálózatok együttműködése, hogyan szintetizálja az agy egységes élménnyé az információt, és milyen szerepet töltenek be ebben a folyamatban a mélyagyi struktúrák.
Fájdalom és látás: a tudat kulcsa?
A vizuális kísérletek jól felhasználhatók annak feltárására, mely agyterületek felelnek a tudatos észlelésért. Ugyanígy izgalmas kérdés, hogy a fájdalomérzet hol jelenik meg: az emberek gyakran automatikusan elhúzzák kezüket a forró felületről még azelőtt, hogy ténylegesen megélnék a fájdalmat. Ez azt sugallja, hogy a tudatos fájdalomérzet lehet, hogy nem a felszíni agykéregben, hanem mélyebben, például szubkortikális struktúrákban születik.
Nemcsak terápiás szempontból jelentős, hanem alapvető tudományos kérdés is: hol „lakik” a fájdalom az agyban? A fókuszált ultrahang most először teheti lehetővé ezeknek a kulcsterületeknek a vizsgálatát.
Kutatói összefogás az MIT-n
Az MIT-n belül az úgynevezett Tudatosság Klub egyre nagyobb lendülettel próbálja összefogni a témával foglalkozó kutatókat. A klubban havonta találkoznak különböző tudományterületek képviselői, hogy megosszák egymással a legfrissebb eredményeket, és egyesítsék a természettudományos, filozófiai és művészeti nézőpontokat is.
A későbbiekben nemcsak a vizuális kérdéseket tervezik górcső alá venni, hanem az agy homloklebenyét és más magasabb rendű területeket is. Elsődleges cél, hogy végre egyértelmű összefüggést találjanak agyi aktivitás és szubjektív élmény között – vagy éppen kizárhassák ezt az összefüggést.
Összességében elmondható, hogy az MIT új, fókuszált ultrahangos agyi eszköze óriási lehetőséget rejt a tudat fizikai alapjainak feltérképezésében. Bár még gyermekcipőben jár, a módszer alacsony kockázatot és hatalmas felfedezési potenciált kínál a kutatóknak – döbbenetes felismerések kapuját tárhatja ki, közelebb hozva bennünket az emberi tudat titkának megfejtéséhez.
