Může to znít jako sci-fi, ale věda dokáže udržet mozek při životě v kádi

Foto: TheDigitalArtist/Pixabay

Mohl by mozek existovat sám o sobě? Oddělený od těla? Být nezávislý na fyzické formě života?

Mohl by mozek někdy existovat sám o sobě, oddělený od těla nebo nezávislý na těle? Filozofové po dlouhou dobu přemýšleli o scénářích „mozek v kádi“ a ptali se, zda by izolované mozky mohly udržet vědomí, když jsou odděleny od svých těl a smyslů. napsal server Livescience. Prožitky člověka jsou typicky charakterizovány sítí interakcí mezi lidským mozkem, tělem a prostředím. 

Ale nedávný vývoj v neurovědě znamená, že se tato konverzace přesunula z oblasti hypotetických spekulací a sci-fi k izolovaným příkladům, kde by vědomí mohlo být zapečetěno před zbytkem světa. 

Ve studii z roku 2020, která je podrobně popsána v časopise Trends in Neuroscience, filozof Tim Bayne z Monash University v Melbourne a neurovědci Anil Seth z University of Sussex v Anglii a Marcello Massimini z University of Milan v Itálii popisují kontexty, ve kterých by takové „ostrovy uvědomění“ mohly existovat.

V jedné možné situaci je mozek, který byl odebrán svému hostiteli, schopen udržet vědomí pomocí kyslíku a živin nezbytných pro funkci dodávaných prostřednictvím nějakého druhu aparátu. Tomu se říká mozek ex cranio .

Ve studii, která zní jako něco z hororového filmu vědcům se podařilo úspěšně obnovit průtok krve do mozkových buněk, buněčné funkce neuronů a spontánní synaptickou aktivitu v mozcích prasat, které byly po smrti odstraněny a připojeny k systému zvanému BrainEx. Systém, který je navržen tak, aby zpomalil degeneraci mozkové tkáně po smrti, může být napojen na základnu posmrtného mozku a dodávat teplou umělou okysličenou krev.

U lidí, kteří trpí těžkou refrakterní epilepsií, se jedna léčba nazývaná hemisferotomie zahrnuje úplné odpojení poškozené poloviny mozku od druhé hemisféry, mozkového kmene a thalamu. V těchto případech zůstává poškozená polovina uvnitř lebky a je spojena s cévním systémem. Zatímco odpojená hemisféra pokračuje v přijímání živin a kyslíku potřebných pro fungování, někteří se ptají, zda tato izolovaná hemisféra podporuje vědomí sousedící s protilehlou, spojenou hemisférou. 

A vědci vytvořili laboratorní minimozky, 3D struktury vyvinuté z kmenových buněk, které vykazují různé rysy vyvíjejícího se lidského mozku. Některé z těchto mozků v misce mají mozkové vlny podobné těm, které lze vidět u předčasně narozených dětí. 

Má však některý z těchto „mozků“ skutečně vědomí? 

Vědci v těchto případech nemohou z chování odvodit vědomí, ani se nemohou těchto mozků zeptat, zda prožívají vědomí. Tato hádanka vedla neurovědce k vymyšlení potenciálního „objektivního“ měření vědomí.

Vědci by například mohli použít takzvaný index perturbační složitosti (PCI), který je založen na úrovni interakcí mezi neurony v rámci těchto „mozků“. Pomocí tohoto indexu by vědci elektricky stimulovali část mozku a poté změřili výsledné vzorce nervové aktivity, aby posoudili složitost interakcí mezi mozkovými buňkami. Pokud výsledné měření těchto interakcí nese spoustu informací, pak lze říci, že systém je více vědomý. 

Je to něco jako hodit kámen do rybníka a měřit výsledné vlnky. Pokud vlnky interagují s jinými objekty v jezírku a vyvolají více vlnek, tím je systém vědomější. 

Ve stavech, kdy lidé nebyli plně při vědomí, byla PCI spolehlivým ukazatelem úrovně jejich vědomí. Například být v kómatu nebo spánek by bylo považováno za „nižší“ úroveň vědomí nebo uvědomění. 

„PCI se ukázala jako účinná při detekci přerušeného vědomí během snění, ketaminové anetezie a byla také úspěšně aplikována na pacienty, kteří nereagují po těžkém poranění mozku“, řekl Bayne Live Science. 

Mohlo by se stát, že vědomí je pevně spojeno s dynamikou mozku, kterou lze relativně snadno měřit, jako je tomu v případě PCI. Ale i když se ukáže, že vědomí není redukovatelné na jakýkoli nervový signál v mozku, Bayne věří, že úkol vyvinout „objektivní“ míru vědomí je stále platný. 

I když tyto techniky nemusí být schopny definitivně odpovědět na otázku, zda je v těchto kontextech přítomno vědomí, poskytnou odpovědi na některé základní otázky, například zda mají ostrůvky uvědomění stejnou úroveň nervové složitosti jako mozky vědomých subjektů. Nebo se tyto mozky pomalu odpojí od vnějšího světa? 

Pochopení toho, jak by v takových případech mohly vypadat obsahy vědomí, nabízí ještě složitější problém.

zdroj: Livescience