Szürke Állomány, Blog az agyműködésről

A Konnekcionizmus második felvirágzását McClelland és Rumelhart 1986-os könyve alapján PDP-nek, Parallel Distributed Processing-nek hívják, ami magyarul annyit tesz Párhuzamos, Elosztott Feldolgozás. Ők itt az idegsejtek és hálózatok matematikai leírást finomították, megjelentek a többrétegű hálózatok, amelyekben a bemeneti és a kimeneti réteg között rejtett (hidden) rétegek is voltak. Illetve rájöttek arra, hogy egy modell idegsejt hálózat jobban működik, ha az idegsejtek küszöbfüggvénye nem lineáris, hanem szigmoid. Ez magyarra fordítva azt jelenti, hogy a sejt kimenete nem egyszerűen a bemenet összegével arányos, hanem a küszöbérték körül jelentősen megnő a kimenet erőssége. Ebbe most ne menjünk bele miért működik a lényeg az, hogy sokat használ.

A második évadnak ez a legfontosabb fejezete. Mielőtt beleássuk magunkat egy nagyon valós idegsejthálózat, az agykérgi modul működésébe, összeszedjük mit tudtunk meg az egyszerű idegsejthálózatkról az eddigi mesékben.

A minap a Karinthy Frigyes Gimnáziumban tartottam előadást az agyról, agykutatásról. Csodálatos közönség volt, sokan, senki nem aludt, és rengeteget kérdeztek. Amikor az agyi területek összjátékának fontosságáról beszéltem, szemléltetésként bizarr pszichiátriai és neurológiai tünetekről meséltem, melyekről Vilayanur Subramanian Ramachandran és Oliver Sacks írnak könyveikben. Ezeket a könyveket mutatom be itt.

A minden évben megrendezett, angol nyelvű Brain Bee versenyt 1998-ban tartották először, Dr. Norbert Myslinski kezdeményezésére a Maryland-i egyetemen az USA-ban. 2008-ban Kanada is csatlakozott. 2008 és 2017 között egy nemzetközi oktató és népszerűsítő hálózattá nőtt az ekkorra már International Brain Bee-nek nevezett rendezvény. 2018 óta az agy megismerését kutató 5 legnagyobb tudományos szervezet támogatja az IBB mozgalmat.

És akkor végre a deja vu! Amikor ezt a kérdést kaptam (sokadszorra) véletlen egybeesés eredményeként épp a BBC egyik remek podcastjának, a Deeply Human, azaz Mélyen Emberi-nek a deja vu-ről szóló részét hallgattam. A sorozatnak minden része nagyon jó, az emberi élettan és agyműködés furcsaságait járja körül élénk, érdekes, néha ironikus formában. Akinek jól megy az angol itt tudja meghallgatni.
Nem rejtem véka alá, a következőkben ezen podcast segítségével szedtem össze gondolataimat.

Az agyi kommunikációs zavarok minisorozatban másodikként a skizofréniát boncoljuk fel. A leggyakoribb kérdés, a a deja vu marad utoljára, de annak magyarázatához számos dolgot kell itt megvilágítanunk.
A skizofréniások máshogy gondolkoznak, éreznek és érzékelnek dolgokat, mint egy egészséges tudatú ember. A skizofrénia magyarul hasadt tudatot, tudathasadást jelent. A betegek hallucinációkkal és téveszmékkel kísért pszichotikus szakaszokon esnek át.

Számos kedvcsináló előadást tartottam és tartok a közeljövőben gimnáziumokban. A tanárok segítségével kérdéseket gyűjtök előre, hogy be tudjam határolni miről is érdemes beszélnem. Be is futott egy szeérderéknyi ami nem fér bele mind egy előadásba. A kimaradók pl.:

Mi a déja vu tudományos magyarázata? Mi történik a pszichopaták agyában? Miben különbözik a skizofrének agya a nem skizofrénekétől?
Az első kérdést nagyon gyakran kérdezik tőlem. A másik kettőt ritkábban, de egy kötegben válaszolok rájuk, mert az agyi mechanizmusokban vannak hasonlóságok, és persze lényeges különbségek is. Jó nagy falat és én ugye neurobiológus (agykutató biolóus) vagyok, nem pedig pszichiáter (aki orvosi képzést kapott), aki nálam sokkal többet tud ezen jelenségekről.

A bejegyzésben azt járjuk körül, hogy az a tény, hogy az agyi idegsejthálózatokban rengeteg helyen figyeltek meg visszacsatolásokat hogyan járult hozzá, a percepció, az érzékelés régi modelljének gyökeres átalakításához.
A bejegyzés egy nagy előreugrás az #agyséta szerveződési szintekre épülő logikájában, de az #agykérdések rovatban hamarosan megjelenő bejegyzések megalapozásához szükség van a belső modelleken alapuló percepció modell bemutatására.

Erre a kérdésre van egy klasszikus többé kevésbe elfogadott válasz, de számos most olvasott evolúcióbiológiai könyv alapján, létezhet egy másik, nem-klasszikus, a tudomány által még nem rigorózusan megvizsgált lehetőség is.
A klasszikus válasz szerint, ahogy öregszünk egyre több genetikai hiba (mutáció), anyagcsere probléma és szervkárosodás halmozódik fel szervezetünkben (kb. mint ahogy egy autó öregszik). Ennek eredményeként agyunk működése is lassul, akadozik. A hatékony agyműködéshez szükséges, hogy az agyterületek nagyon pontos időzítésben kapcsolódjanak egymáshoz, különben az információ nem jut el egyik helyről a másikra, vagy ha el is jut nem tárolódik el.