Láthatóvá tett gondolat

A kutatók egyre jobban be tudnak tekinteni az élő agyba. Képeken rögzíthető a gondolkodás folyamata, az érzelmi reakció, az élvezeti szerek hatása. Vajon hol húzódnak a műszeres agykémlelés határai?

Egyre gyakrabban találkozhatunk olyan hírekkel, amelyek az agyműködés láthatóvá tett rejtelmeiről szólnak, az érzelmi reakciókról, a memória működéséről, vagy éppen a “lefényképezett” hazudozásról. A tudomány-népszerűsítő hírekben időnként persze eltúlozzák egy-egy megfigyelés eredményét, így olykor holtbiztos szenzációnak hangzik a bizonytalan következtetés. De hát tőlünk laikusoktól nem várható el, hogy átrágjuk magunkat a nehéz veretű szakmai tanulmányokon – többnyire be kell érnünk az összefoglalás egyszerű és népszerű változatával.

Mégis kétségtelen, hogy az utóbbi időben számos nagy jelentőségű megfigyelést végeztek az agykutatók, meglepő eredményekre jutottak, új dimenziót nyitva az agyműködés megértéséhez. Ebben rendkívül fontos szerep jutott a mágnesrezonanciás tomográfiának (MRI), ami eredetileg diagnosztikai célra szánt rétegfelvételi módszer. A bonyolult berendezéssel korábban csak betegeket vizsgáltak, például azokat, akik szélütésben vagy agydaganatban szenvedtek.

Szenvedélyek és hazugságok
Az agyműködés mágnesrezonanciás vizsgálata (funkcionális MRI, fMRI) rendkívüli lehetőséget nyújt arra, hogy ellenőrizzék a neurológiai modelleket, kidolgozhassák az újabb hipotéziseket. Így állapították meg angol kutatók, hogyan és hol jelenik meg a nagyagyban a végtagok minden mozgása, sőt, a testtartás is. De nem csak az ilyen egyszerű motorikus funkciókat sikerült megjeleníteni, hanem az erkölcsi döntésekkel járó érzelmek nyomát is.

A nikotin, a koffein és a kábítószerek közvetett hatásáról kiderült, hogy hasonlít az egyéb szenvedélyekkel járó változásokhoz, úgymint játékszenvedély, mértéktelen étvágy, szexuális kilengés, kleptománia és hasonlók. A drog hatása azonban nemcsak az ilyen szélsőséges mániákra hasonlít. A kutatók szerint a szenvedélyes szerelem idegélettanilag meglehetősen hasonló mechanizmussal működhet, mint a kábítószerfüggés. Az agykéreg frontális részén ugyanaz a terület válik aktívvá a drogosnál – miután hozzájutott a szerhez –, mint a szerelmesnél, ha láthatta a kedvesét legalább egy fényképen.

A mágnesrezonanciás tomográf azt is kimutatja, ha a kísérleti alany hazudik. A kísérletben másfél tucat önkéntes kapott egy-egy kártyát, ezután különféle kártyákat mutattak be nekik. Amikor a náluk lévő lap párját látták, le kellett tagadniuk, hogy ez van náluk. A lódítás miatt az agy olyan részei váltak aktívvá, amelyek egyébként a nagy figyelmet igénylő problémák megoldásánál és a hibák kiderítésénél működnek erőteljesen. Ha viszont a valóságot mondja az alany, láthatóan megkönnyebbül az agya.

A kutatók szerint az MRI-vizsgálat továbbfejlesztésével jóval megbízhatóbb módszerhez juthatunk, mint amit a hagyományos hazugságvizsgáló berendezés (poligráf) tud – ez ugyanis csak a testi jellemzőket méri. (A bőr elektromos ellenállását, a pulzust, a vérnyomást és a légzést.) Egyelőre azonban nem kell attól tartanunk, hogy az őrszobán vagy a bíróságon MRI-be dugják a fejünket – mert egyrészt vitatható a kísérlet értelmezése, másrészt ez túl drága mulatság volna.

Fejjel a mágnesnek
A mágnesrezonanciás tomográfiát a hetvenes években fejlesztették ki, hogy láthatóvá tegye az élő agy szerkezetét, a benne zajló folyamatokat. Eleinte igen drága volt egy ilyen készülék, és főleg orvosi (diagnosztikai) célokra használták, kutatásra csak mellékesen jutott idő. Az MRI-berendezések elterjedésével és az ár csökkenésével azonban a kutatóközpontokban is megkezdődhettek az önálló vizsgálatok. Az MRI központi része egy rendkívül erős mágneses gyűrű, ebbe dugja be a fejét a páciens (illetve a kísérleti alany). Az információt az agyszövet protonjai adják, a funkcionális MRI esetén pedig az agyi véráramlás paramágneses tulajdonsága.

A vér leginkább mágnesezhető része az oxigénellátást biztosító vértest, pontosabban a benne lévő hemoglobin molekula vasatomja. Ennek mágneses jellemzője aszerint változik, hogy éppen szállít-e oxigént, vagy üresen mozog. A szellemi tevékenység oxigénfelhasználással jár, így az fMRI-felvétel tájékoztatást ad az agyszövet funkcionális aktivitásáról.

Az információ értékelése azonban bonyolult feladat, mivel a vérben lévő oxigénszállító hemoglobin nem egy az egyhez arányban mutatkozik meg a képi megjelenítés során. Az agyi folyamatok részletes ábrázolásához igényes képfeldolgozás szükséges. A végeredményt olyan színes ábrák, illetve mozgóképek jelentik, amiken színnel emelik ki az eredetileg szürkeárnyalatos lényeget. Ebbe a műveletbe a komputerprogram és a kutató egyaránt jócskán beleszól.

Mivel a felvétel idején az alany nem mozgathatja szabadon a fejét, ezért különleges fülhallgató és szemüveg szolgál arra, hogy az audio-vizuális ingerek eljussanak a kísérleti személyhez. Eközben az MRI-berendezés gyors rétegfelvételeket készít – körülbelül minden ötödik másodpercben – és ezek egymásutánja megadja az események időbeli folyamatát, és térbeli helyzetét.

Csak a jéghegy csúcsa?
A lefilmezett gondolatok és agyi reakciók látványos bizonyítékul szolgálnak, csak az a nagy kérdés, hogy pontosan mire. A funkcionális MRI révén ugyan megjeleníthetők az agy legaktívabb régiói, és így fontos értesüléseket nyerünk, amik messze túlmutatnak az eddigi száraz anatómiai ismereteken. Szó sincs még arról, hogy az MRI-hez hasonló berendezésekkel valóban lehetne gondolatokat olvasni.

Ugyanis az oxigénfelvétel csupán a jelenségek egy részét leplezi le. Közérzetünket, érzelmi reakcióinkat, gondolataink “mélységét” más tényezők is jócskán befolyásolják – például a közismert hormonok, amelyeknek nem csak a puszta mennyisége a mérvadó, hanem az is, hogy az adott inger éppen felfutóban vagy lecsengőben van. Emellett még mindig nem ismerjük a maga teljességében azt a bonyolult idegi ingerületátvitelt, amiben az elektromos impulzusokon kívül fontos szerepet játszanak (többek közt) az endorfinok és a nitrogénmonoxidok.

Természetesen sok függ attól is, hogy a kutatók jó kérdéseket tesznek-e föl, meddig mennek el a képi adatok értelmezésében, megtámogatják-e azt más módszerekkel is (pozitronemissziós tomográfia, PET, elektromos aktivitás mérése stb.), mennyire élethű a kísérleti helyzet.

A pszichiáterek pedig jól tudják, hogy az érzelmi válaszok nagy mértékben függenek az ember életkorától, tapasztalataitól, kulturális hátterétől, sőt, esetenként a vallási meggyőződésétől is. Így fordulhat elő, hogy bizonyos erkölcsi dilemmákra hasonló választ mutat az fMRI-felvételeken a gyermekek, az öregek és a skizofrének agya.

A rengeteg biztos és feltételezett tényező közt továbbra is nehéz lesz eligazodni – de a mágnesrezonanciás felvételek így is nagy lépést jelentenek afelé, hogy jobban megértsük saját agyunk titkait.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.