POLITYKA

Wtorek, 23 stycznia 2018

Polityka - nr 51 (2787) z dnia 2010-12-18; s. 64-65

Nauka

Marcin Rotkiewicz

Mózg działa z taktem

Jeśli nasz mózg źle szatkuje informacje na drobne fragmenty, możemy mieć kłopoty z mówieniem lub koncentracją uwagi. Polscy uczeni wiedzą już, jak takie błędy naprawiać.

Ile trwa sekunda? Chyba nikt nie ma problemów z jej odmierzeniem – wystarczy np. w normalnym tempie wypowiedzieć „sto jeden”. Z dziesiętnymi częściami sekundy nasza wyobraźnia również sobie jeszcze radzi – bo np. mrugnięcie okiem to około jednej czwartej sekundy. Ale krótsze odcinki czasu, jak np. setne czy tysięczne części sekundy, wymykają się już naszemu świadomemu postrzeganiu. Tymczasem dla ludzkiego mózgu właśnie przedziały czasowe liczone w milisekundach stanowią podstawę opracowywania informacji i prawidłowego funkcjonowania. Można by nawet powiedzieć, że 30 milisekund to dla naszego najważniejszego organu liczba nieomal magiczna, wokół której kręci się jego aktywność.

Kiedy bowiem do mózgu docierają jakieś bodźce, np. dwa niejednoczesne dźwięki, to aby rozróżnić, który pojawił się jako pierwszy, przerwa między nimi musi trwać w przybliżeniu co najmniej 30 milisekund (ile dokładnie, zależy od konkretnego mózgu). Gdy z kolei w polu widzenia pojawia się jakiś obiekt, nasz wzrok podąża za nim skokowo. Można te ruchy pogrupować w przedziały czasowe różniące się między sobą właśnie o ok. 30 milisekund. Kolejny przykład: podczas wymawiania tzw. spółgłosek zwartych (np. p, b, k, d) następuje zwarcie narządów artykulacyjnych (np. przód języka uderza w tył górnych zębów lub łączą się wargi), które trwa także jakieś 30 milisekund.

– W czasie jednego z eksperymentów niemal zupełnie przypadkowo odkryliśmy coś jeszcze. Badani przyciskali klawisze na klawiaturze komputera w reakcji na bodźce pojawiające się na monitorze. Okazało się, że czas kontaktu palca z klawiaturą też zmieniał się skokowo co około 30 milisekund – mówi prof. Elżbieta Szeląg, kierownik Pracowni Neuropsychologii w Instytucie Biologii Doświadczalnej PAN.

Metronom z neuronów

Skąd to upodobanie mózgu do 30 milisekund? Okazuje się, że właśnie w tak krótkich odstępach czasu w korze mózgowej następują cykliczne wyładowania neuronów. Można to obrazowo porównać do działania metronomu wybijającego rytm tak, by mózg mógł uporządkować docierające informacje, analogicznie jak wybijający rytm muzycy określają tempo granego utworu.

– Nasze narządy zmysłów są nieustannie bombardowane bodźcami. Gdyby mózg rejestrował to wszystko non stop, byłby przeciążony – wyjaśnia prof. Szeląg. – Dlatego w toku ewolucji wykształciły się mechanizmy integrujące, pozwalające scalać w pewnych przedziałach czasu docierające informacje. Innymi słowy: informacja jest jakby plasterkowana i opracowywana w segmentach.

Prof. Ernst Pöppel, znany niemiecki psycholog i neurobiolog, uważa wręcz, że bez tego szatkowania docierających do nas bodźców nie mogłaby istnieć ludzka świadomość. I ma na to empiryczne dowody. Otóż w trakcie zabiegu operacyjnego podczas stosowania głębokiej narkozy zapis EEG pacjentów wyraźnie pokazuje, że owe 30-milisekundowe neurooscylacje całkowicie zanikają. „Obrazowo mówiąc, wraz z podaniem środka znieczulającego ustaje funkcjonalna łączność pomiędzy komórkami nerwowymi – która w stanie czuwania pozwala zespołom neuronów na skoordynowane działanie – uniemożliwiając uporządkowane przetwarzanie informacji” – pisze niemiecki uczony w swojej książce „Mózg – tajemniczy kosmos” (PIW 2005 r.). Dlatego pacjenci wybudzeni z narkozy nie mają poczucia, że upłynął czas potrzebny na wykonanie operacji i nieraz pytają, kiedy wreszcie zacznie się zabieg. Dla ich mózgów okres znieczulenia to prawdziwa czarna dziura w pamięci.

30-milisekundowe okno, choć niezwykle istotne, nie jest jedynym metronomem mózgu. Można wyróżnić ich co najmniej kilka. Drugie, które zostało dość dobrze zbadane, trwa znacznie dłużej – około trzech sekund – i dotyczy wielu aspektów funkcjonowania człowieka, m.in. mowy, ruchu czy podejmowania decyzji. Kiedy bowiem słuchamy drugiej osoby, to nie zastanawiamy się nad wypowiadanymi przez nią np. głoskami czy sylabami, tylko staramy się uchwycić uporządkowane ciągi myślowe i analizować je jako odrębne całości. – Dlatego tak męczą nas wystąpienia lub wykłady, gdy prelegent monotonnie czyta tekst z kartki lub mówi bardzo szybko w nadziei, że poda więcej informacji. Potrzebujemy przerw, by zrozumieć to, co mówią do nas inni. Z tego powodu w poezji występują pauzy – wersy trwają zazwyczaj ok. 23 sekund jak choćby w trzynastozgłoskowcu takim jak „Pan Tadeusz” – mówi prof. Szeląg.

Jej zespół wykazał również, że nasze problemy ze słuchaniem osób jąkających się nie wynikają z uprzedzeń czy złego wychowania, ale mają podłoże w neurofizjologicznych mechanizmach – pauzy pojawiają się u nich dwa razy rzadziej, bo co ok. 7 sekund.

– Istnienie 3-sekundowego okna zaobserwowaliśmy u ludzi mówiących w różnych językach: polskim, rosyjskim, niemieckim, angielskim i chińskim. A przecież chiński jest językiem tonalnym, innym ...

[pełna treść dostępna dla abonentów Polityki Cyfrowej]