Tehnološki-inducirane promjene svijesti i njihove kliničke primjene

„Što je the self*?“ pitanje je koje je stoljećima okupiralo mislioce diljem svijeta. Kada bih vam postavio isto pitanje, što biste odgovorili? Zastanite na trenutak i probajte pronaći vama zadovoljavajući odgovor. Nije potpuno jednostavno, zar ne? Vjerojatno ste posegnuli za apstraktnim pojmovima kao što su „misao“, „pamćenje“ ili „osjećaji“. Prema neslužbenoj, ali općeprihvaćenoj definiciji the self je entitet kojemu su pripisani određeni mentalni događaji i radnje, različit od okoline i drugih organizama. „U redu“, reći ćete, „i što sad? Igra riječi — pronalazak manje ili više prikladnog izražaja za ono što nam je svima intuitivno jasno.“ No, ono što je uistinu zanimljivo pitanje je što je the self „fizički“, odnosno biološki — tj. kako naš mozak stvara to kognitivno iskustvo da smo mi — mi, odnosno da je prostor omeđen našim tijelom — ja, i da je to nešto različito od okoline? Kako naš mozak pretvara elektrokemijsku aktivnost neurona u subjektivno iskustvo sebe i kako ga određuje u vremenu i prostoru?

Institut na kojem radim doktorat, Institut za kognitivnu neuroznanost (LNCO) na Federalnom tehnološkom institutu u Lausanni (EPFL), vođen profesorom Olafom Blankeom, želi pronaći odgovore na ta pitanja. Kao što znamo aktivacija kojih regija mozga rezultira osjetilnim iskustvom (npr. vidom ili sluhom) ili koje regije mozga upravljaju motoričkim funkcijama organizma, nama je zadatak identificirati moždane mehanizme koji rezultiraju self-om. Kako bi to postigli, dizajniramo eksperimente kojima, u kontroliranim laboratorijskim uvjetima, mijenjamo percepciju self-a naših sudionika i pri tome mjerimo njihovu moždanu aktivnost — analizom signala elektroencefalografije ili magnetske rezonance. Kontrolirani laboratorijski uvjeti u ovom slučaju znače da, ukoliko želimo ispitati što to znači biti sad i ovdje, moramo moći konstruirati ne-sad i ne-ovdje, te usporediti ponašanje, odnosno moždanu aktivnost učesnika, između oba scenarija. To postižemo tehnološkim alatima kao što su, primjerice, virtualna ili augmentirana stvarnost, robotika ili dronovi. Navest ću nekoliko primjera u nastavku teksta. Osim toga, bavimo se i poremećajima self-a — kliničkim slučajevima (neurološke ili psihijatrijske etiologije) koji rezultiraju djelomičnim ili potpunim gubitkom, odnosno promjenom prirođene percepcije self-a. Oni su naročito korisni jer usporedba njihovih ponašajnih obrazaca i moždane aktivnosti s onima koje mi eksperimentalno izazivamo kod zdravih ljudi nam omogućuje validaciju eksperimentalnih metoda (tj. potvrđuje da smo u stanju u određenoj mjeri simulirati patološko stanje kod zdravih osoba).

Zapravo, čitava priča i jest krenula iz klinike. Olaf Blanke je po zanimanju neurolog. Kako magnetska rezonanca nije mogla identificirati centar temporalne epilepsije jedne pacijentice, u potrazi za lokusom njenih epileptičkih napadaja Olafov tim koristio se invazivnom metodom — otvorili su joj lubanju i subduralnim elektrodama stimulirali djelić po djelić mozga, istovremeno mjereći moždanu aktivnost, tražeći regije koje će pokazati abnormalnu aktivnost izazvanu stimulacijom. Na njihovo iznenađenje, stimulacijom jednog dijela mozga uspjeli su kod pacijentice izazvati vantjelesno iskustvo (engl. out-of-body experience) — senzaciju kod koje se svijest osobe čini odvojena od tijela te osoba također promatra svijet iz perspektive locirane izvan vlastitog tijela, često ptičje perspektive, te često istovremeno može vidjeti svoje tijelo. Slučaj je objavljen u časopisu Nature i pokazao je da se vantjelesna iskustva, često zvana astralnim projekcijama u istočnjačkim kulturama i dosad smatrana vrstom mističnih iskustava, mogu uzastopno izazvati fokalnom električnom stimulacijom korteksa. Daljnje istraživanje je objasnilo mehanizme vantjelesnih iskustva, kao i fenomenološki sličnih iluzija poput autoskopije (vizualna percepcija vlastitog tijela i svijeta iz vanjske perspektive, ali pri kojoj svijest osobe ostaje u vlastitom tijelu, tj. vantjelesna vizualna percepcija bez osjećaja „napuštanja“ vlastitog tijela, kao što je slučaj kod vantjelesnih iskustava) ili heautoskopije/doppelgangera (vantjelesna vizualna percepcija okoline i svog dvojnika koji može, ali ne mora preuzeti svijest osobe — pojava koja je fenomenološki između vantjelesnog iskustva i autoskopije), pokazujući eksperimentalne načine kako se oni mogu izazvati kod opće populacije.

Naše istraživanje pokazuje da je koncept self-a puno jednostavniji od apstraktnih pojmova kao što su misao ili pamćenje — te da biti sad i ovdje zapravo proizlazi iz nečeg vrlo konkretnog — našeg tijela. Srž svega leži u višeosjetilnoj integraciji (engl. multisensory integration). Isto kao što postoje regije mozga zadužene za procesiranje pojedinih osjetila (vida, sluha itd.), postoje i specijalizirane regije koje se aktiviraju samo aktivacijom dva ili više osjetila. Možemo ih zamisliti kao lijevke u koje dolaze informacije iz više osjetilnih kanala. Ono što naša istraživanja pokazuju je da upravo aktivacija takvih regija definira što znači biti sad i ovdje. Drugačije rečeno, ometajući procese višeosjetilne percepcije možemo izazvati iluzije koje mijenjaju percepciju našeg vlastitog tijela. Klasičan primjer je „iluzija gumene ruke“ (engl. rubber hand illusion), gdje se kod zdravih ljudi može izazvati senzacija da je gumena ruka zapravo njihova ruka, tj. dio njihovog tijela (ilustrativan video eksperimenta: https://www.youtube.com/watch?v=MG22iFL-VgE). Taj povijesni eksperiment je bio prvi dokaz da definicija našeg tijela u mozgu nije konstantna, već itekako promjenjiva, te da smo u stanju utjeloviti (engl. embody) strane objekte, ali isto tako i percipirati dijelove našeg tijela kao da su strani (engl. disembody). Štoviše, postoje razni izvještaji kliničkih populacija sa tim simptomima. Primjerice, somatoparaphrenija je poznati neurološki poremećaj gdje su pacijenti uvjereni da određeni dijelovi njihovog tijela ne pripadaju njima, i često ih žele ukloniti operativnim zahvatima.

Istraživači s mog instituta su proširili „iluziju gumene ruke“ na cijelo tijelo — rađajući tzv. „iluziju cijelog tijela“ (engl. full-body illusion), eksperimentalno stvarajući vizuo-taktilne konflikte ne na ruci, već na torzu, i tako postigli (opet kod zdravih sudionika) senzaciju bivanja van vlastitog tijela. Kao što u „iluziji gumene ruke“ možemo utjeloviti gumenu ruku, u „iluziji cijelog tijela“ možemo utjeloviti virtualni avatar — tj. strano tijelo. Rad je objavljen u časopisu Science, i nakon njega su se otvorila vrata ovom novom i uzbudljivom (neuro)znanstvenom području istraživanja. Danas, petnaestak godina kasnije, smo pokazali da ne samo integracija vanjskih (eksteroceptivnih) osjetilnih signala, kao što su vid, sluh ili dodir, utječe na to kako percipiramo sebe, već da definiciji self-a doprinose i unutarnji, tzv. interoceptivni signali, kao što su otkucaji srca ili disanje. Primjerice, eksperimentalno smo izazvali iluziju cijelog tijela integracijom vizualnih i srčanih signala (engl. cardiovisual stimulation). Još jedan zanimljiv primjer koji pokazuje vezu između disanja i slobodne volje: https://www.youtube.com/watch?v=kdf6srnVcM0&feature=youtu.be. Izumili smo bihevioralne metode kojima možemo na objektivan način mjeriti pojave kao što su samolokacija (engl. self-location, tj. gdje naš mozak percipira da se mi nalazimo) ili samoidentifikcija (engl. self-identification, tj. što naš mozak percipira kao sebe). Nadalje, dokazali smo da sličnim metodama možemo ne samo izmijeniti ispravnu sliku o self-u, već i ispraviti neispravnu. Osobno sam radio na projektu u bolnici na neurokirurškom odjelu u Columbusu (Ohio), gdje smo pokazali da višeosjetilna integracija pomoću virtualne stvarnosti može pomoći pacijentima koji pate od kroničnih bolova, izazivajući kratkotrajan analgetički efekt.

Naposljetku, nedavno smo izumili robota kojim možemo, opet kod zdravih učesnika, izazvati blage halucinacije, ili kako mi to zovemo „stanja slična psihozi“ (engl. psychosis-like states). Psihijatrija je vjerojatno jedina grana medicine u kojoj ne znamo što se zapravo događa „ispod haube“ — tj. ne možemo povezati simptomologiju psihičkih bolesti s konkretnim malfunkcijama mozga kao organa. Primjerice, ako osoba ima astmu ili aritmiju, vrlo dobro znamo što je pošlo po krivu s plućima ili srcem. No, ako pacijent halucinira, npr. čuje glasove, ne znamo što se desilo unutar mozga, „fizički“. Štoviše, dijagnostika i klasifikacija psihijatrijskih bolesti, kao što je shizofrenija, se temelji isključivo na subjektivnim opažanjima liječnika — ispitujući bihevioralne simptome upitnicima i intervjuima i uspoređujući ih s bazom podataka prijašnjih zapažanja. Naša ideja je upravo pomoći demistificirati što se dešava „ispod haube“, tj. kakve promjene se dešavaju unutar mozga — kauzalno stvarajući slične ponašajne obrasce kod zdravih ljudi i mjereći njihovu moždanu aktivnost. U neku ruku radimo obrnuti inženjering (engl. reverse engineering) procesa halucinacija — umjesto da proučavanjem kvara procesa (tj. bolesti) pokušavamo razumjeti njegove mehanizme, mi ga pokušavamo izazvati manipulirajući ispravan sustav (tj. zdrave sudionike). Od cijele gore navedene priče, oko tog robota se vrti i tema mog doktorata. Istražujem mogu li spomenutom robotskom manipulacijom fenomenološki izazvati nešto slično čujenju glasova (engl. voice hearing, ili formalnije auditory verbal hallucinations — oblik slušne halucinacije kod koje osoba čuje glasove u odsustvu govornika), kod zdravih ljudi.

Ukoliko vas je zainteresirala tema i željeli bi znati više o principu rada tih iluzija odnosno halucinacija kod zdravih ljudi, slobodno mi se javite.

Pozdrav svima iz Švicarske,

Pavo Orepić
pavo.orepic@gmail.com

*u nedostatku adekvatnog hrvatskog prijevoda, odlučio sam se zadržati engleski termin „self“, želeći održati jednoznačnost. Hrvatski filozofi za self koriste pojmove „sebstvo“ ili „jastvo“, no odlučio sam se ne koristiti ih u tekstu jer smatram da sami po sebi nisu intuitivni, kao što je pojam self engleskim govornicima. Naime, self je u engleskom jeziku veoma učestala riječ, koja je općoj populaciji intuitivno jasna, što nije slučaj za pojmove kao što su sebstvo i jastvo u hrvatskom govornom području. Stoga pitanje „Što je sebstvo?“, kao i ostatak prvog odlomka, ne bi imalo isti smisao u kontekstu ostatka teksta. (Engleski prijevod bi bilo pitanje „What is the self?“ i ono bi trebalo označavati upit za objašnjenjem pojma koji je intuitivno jasan čitatelju.) Vjerojatno najbliži hrvatski prijevod bi bio jednostavno „ja“. No ja se u hrvatskom jeziku prvenstveno odnosi na identitet pojedinca — određen njegovim imenom i prezimenom — što se i dalje ne poklapa s željenim smislom teksta. (Štoviše, u tom bi slučaju prikladnije pitanje bilo „Tko sam ja?“, što pogotovo ima značenje drugačije od ciljanog.)

** naknadno dodano:

Prezentacijom o temi svoga doktorata u sklopu natjecanja “My thesis in 180s” na EPFLu Pavo je osvojio prvo mjesto glasovima publike. Prezentacija se može pogledati ovdje.