Rodžers Volkots Spērrijs — neirobiologs un Nobela laureāts, sadalītās smadzenes

Rodžers V. Sperrijs — Nobela laureāts un neirobiologs: atklājumi par "sadalītajām smadzenēm", kreisās un labās puslodes apziņu, funkcijām un ietekmi uz neirozinātni.

Rodžers Volkots Spērrijs (Roger Wolcott Sperry, 1913. gada 20. augusts - 1994. gada 17. aprīlis) bija amerikāņu neirobiologs un Nobela prēmijas laureāts, kura pētījumi būtiski paplašināja izpratni par smadzeņu pusložu funkcijām un apziņas dabu.

Atskats uz galvenajiem atklājumiem

1981. gadā viņš kopā ar Deividu Hubeli un Torstenu Vīzelu saņēma Nobela prēmiju fizioloģijā vai medicīnā. 1989. gadā Sperijs saņēma arī Nacionālo zinātnes medaļu. Viņa pētījumi būtiski mainīja uzskatu par smadzeņu garozas plastiskumu un specializāciju.

Agrīnās idejas un Sperija eksperimentu nozīme

Pirms Sperija eksperimentiem pastāvēja viedoklis, ka smadzeņu garozas apgabali var būt savstarpēji aizvietojami — tātad ka funkcijas var tikt pārnestas no viena apgabala uz citu. Savos eksperimentālos pētījumos Sperijs pierādīja pretējo: pēc noteiktas attīstības posma smadzeņu ķēdes un to funkcijas ir nozīmīgi specializētas un relatīvi stingri ieprogrammētas. Citiem vārdiem — noteikti apgabali ir paredzēti konkrētām funkcijām.

“Sadalītās smadzenes” — metode un rezultāti

Sperija darbs bija saistīts ar tā sauktajām “sadalītajām smadzenēm” (split-brain) — pacientiem, kuriem bija pārgriezta galvenā savienojošā struktūra starp puslodēm, īpaši corpus callosum. Savā Nobela iegūto darbu pamatojošajā pētījumā Sperijs pārbaudīja pacientus, kuriem bija veikta operācija, ko 1940. gadā izstrādāja Viljams Van Vāgens, neiroķirurgs no Ročesteras, Ņujorkas štatā.

Operācijas mērķis bija mazināt smagās epilepsijas slimnieku ar grand mal krampjiem lēkmes, pārgriežot smadzeņu apvalku, kas nodrošina signālu pārraidi starp labo un kreiso puslodi. Pēc šādas operācijas puslodes nevarēja vairs tieši apmainīties ar informāciju pa tiešo sakaru ceļu.

Sperijs un viņa kolēģi izmantoja specifiskas metodes, lai atklātu, ko katra puslode redz, saprot vai var izdomāt:

• tā sauktās žestu un vārdu uzdevumu pārbaudes, kur stimulācija tiek novirzīta tikai vienai redzes lauka pusei (tādējādi nonākot tikai vienā puslodē);
• taktilas pārbaudes, kad priekšmetus slēpti ieliek pacientam aiz muguras un liek tos satvert ar vienu vai otru roku;
• uzdevumi, kuros parādīja, ka roka, kontrolēta no vienas puslodes, var rīkoties ar objektu, ko tā puslode neatpazīst vārdos.

Šie eksperimenti parādīja, ka katra puslode var patstāvīgi uztvert, apstrādāt un atbildēt uz informāciju — reizēm pat radot savstarpēji pretrunīgus uzvedības elementus. Sperija secinājumi ietvēra ideju, ka abās puslodēs var būt neatkarīga “apziņa” vai subjekta iekšējā pieredze.

patiešām ir apzināta sistēma, kas pati par sevi uztver, domā, atceras, spriež, spriež, vēlas un jūt, un tas viss ir raksturīgi cilvēkam, un... gan kreisā, gan labā puslode var būt apzinātas vienlaikus, kad paralēli norisinās dažādi, pat savstarpēji pretrunīgi garīgie pārdzīvojumi.

- Roger Wolcott Sperry, 1974. gads

Funkcionālā lateralizācija

Sperija darbs skaidri parādīja, ka dažas kognitīvās funkcijas ir lateralizētas — tām ir tendence dominēt vienā vai otrā puslodē. Praktiski novērojumi ietver:

• valodas un runas nosaukšanas uzdevumu dominanci kreisajā puslodē lielākajai daļai cilvēku (īpaši labročiem);
• labās puslodes priekšrocību vizuāli telpiskās pārzināšanas, seju atpazīšanas un konstrukciju salikšanas uzdevumos;
• situācijas, kur kreisā puslode var vārdos nosaukt priekšmetu, ko labā puslode “redz”, bet labā puslode to nevar izteikt vārdos, turot to labajā redzes laukā.

Ietekme uz neirozinātni un filozofiju

Sperija pētījumi deva ievērojamu ieguldījumu kognitīvās neirozinātnes attīstībā un radīja jaunu pieeju smadzeņu funkciju pētīšanai. Viņa atklājumi:

• stiprināja ideju par funkcionālo specializāciju smadzenēs (nevis pilnīgu vispārēju aizvietojamību);
• iesaistīja filosofus un psihologus diskusijās par apziņu, pašapziņu un par “es” konceptu — ja puslodes var rīkoties neatkarīgi, ko tas nozīmē par vienotības sajūtu;
• ietekmēja klīnisko praksi, uztveri par rezultātiem pēc komisuromotomijas un rehabilitācijas pieejām epilēpsijas pacientiem.

Vēlākie secinājumi un nianses

Lai gan Sperija atklājumi bija revolucionāri, vēlākā pētniecība ir parādījusi, ka smadzenes ir arī elastīgas un ka pastāv vairāki ceļi, pa kuriem informācija var šķērsot puslodes (piemēram, subkortikālas sakabes vai atlikušie savienojumi pēc daļējas operācijas). Mūsdienu izpratne par laterālismu ir niansētāka — pastāv gan spēcīga specializācija, gan integrējoši mehānismi, kas nodrošina koordinētu darbību.

Atzinība un balvas

• Nobela prēmija fizioloģijā vai medicīnā (1981) kopā ar Deividu Hubelu un Torstenu Vīzelu par pētījumiem, kas saistīti ar smadzeņu funkcionālo organizāciju;
• Nacionālā zinātnes medaļa (1989) par ieguldījumu neirozinātnē.

Mantojums

Sperija pētījumi par “sadalītajām smadzenēm” palikuši par klasiķi neirozinātnē. Tie ne tikai sniedza spēcīgus empīriskus pierādījumus par smadzeņu laterālismu, bet arī rosināja plašas diskusijas par apziņu un prāta organizāciju. Viņa darbs turpina iedvesmot pētījumus par to, kā smadzenes sadala un apvieno informāciju, kā arī par to, kā smadzeņu strukturālā un funkcionālā organizācija veido mūsu garīgās spējas.

Šie pētījumi ievērojami palīdzēja izprast, kā darbojas katra smadzeņu puslode. Dažas darbības, piemēram, nosaukt objektus vai salikt kopā klucīšus noteiktā veidā, var veikt tikai ar vienu vai otru smadzeņu pusi. Šķiet, ka kreisā puslode parasti specializējas valodas procesos, bet labā puslode dominē vizuālās konstruēšanas uzdevumos.

Jautājumi un atbildes

J: Kas bija Rodžers Volkots Spērrijs?

J: Ko liecināja pētījumi pirms Sperija eksperimentiem?

J: Ko Sperijs parādīja savos agrīnajos eksperimentos?

J: Kādu ķirurģijas veidu 1940. gadā izstrādāja Viljams Van Vāgens?

J: Kā Sperijs pierādīja, ka katrā puslodē var būt apziņa?

J: Kādas darbības var veikt, izmantojot tikai vienu vai otru smadzeņu puslodi?

Meklēt pēc burta