A 20. század egyik legismertebb, Nobel-díjas tudósától, Sir John C. Eccles-tôl származik a következô megállapítás: „Az élet fejlôdésének, az evolúció-nak egyik, ha nem legnagyobb csodája az emberi agy, az Univerzum valószí-nûleg legszebb, legbonyolultabb s egyben legkifinomultabb, ugyanakkorszinte teljes pluripotenciával rendelkezô produktuma.” Ezt az állítást alá le-het támasztani számadatokkal, de még inkább az evolúció során tudatossálett emberi agy szinte korlátlan mûködési lehetôségeinek felsorolásával.

Az agy szerkezeti-mûködési komponensei

Az átlagosan 1330 grammnyi emberi agyban kvantitatív morfológiai vizs-gálatok szerint legalább 200 milliárd nyúlványos idegsejt van, amelyek ki-sebb-nagyobb neuronhálózatokba rendezôdve mûködnek. A hálózatok-ban lehet néhány tíz, de sokszor több tízezer idegsejt is, melyeket egymás-sal jellegzetes ingerületátadó szerkezetek, az ún. szinapszisok kötnek 113

Hámori József

kutatóprofesszor

az MTA alelnöke

1932-ben született. 1955-ben

kutatóbiológusként végzett

az ELTE Természettudományi

Karán. 1966-ban a biológiai tu-

dományok kandidátusa, 1972-

ben akadémiai doktora lett,

1990-ben az MTA levelezô,

1998-ban rendes tagja, majd

2002-tôl alelnöke.

Pályáját Pécsett kezdte,

Szentágothai János intézetében

kutatta a gerincesek központi

idegrendszerének szerkezetét,

majd a Semmelweis Egyetemen

tanulmányozta az ideghálózatok

és az idegrendszer kapcsolat-

rendszerét és fejlôdését.

1990-tôl a Janus Pannonius Tu-

dományegyetemen egyetemi ta-

nár, majd a JPTE rektora; jelen-

leg a SOTE kutatóprofesszora,

de az oktatásban is részt vesz.

1998. július és 2000. január 1.

között a nemzeti kulturális örök-

ség minisztere. 1999-ben az

UNESCO által szervezett

Tudományos Világkongresszus

elnöke volt. 2002 májusában

az UNESCO Magyar Bizottság

elnökévé választották.

Fôbb kutatási területei:

a kisagy és a látórendszer kéreg

alatti központjának szinaptikus

szervezôdésvizsgálata, az ideg-

hálózatok és általában az ideg-

rendszer fejlôdésének vizsgála-

ta, valamint a fejlôdô és érett

idegrendszer plaszticitásának

tanulmányozása.

HÁMORI JÓZSEF

Mit tud az emberi agy?

össze, s teszik lehetôvé a hálózatok változatos mûködését. A 200 milliárdidegsejtet legalább tízezerszer több (gátló vagy serkentô) szinapszis kap-csolja hálózatokká.

Lényegében ez a hihetetlenül nagyszámú idegsejt, s az ennél is nagyság-rendekkel több információátadó szinapszis teszi lehetôvé az olyan emberitulajdonságok kialakulását és mûködését, mint az (emberi) beszéd, a szim-bolikus, elvont gondolkodás, a múltba (s néha) a jövôbe látás képessége,vagy éppen a kételkedés, a kritikus gondolkodás (ha van), vagy az ugyan-csak egyedülálló emberi tulajdonság, a kreativitás, vagyis az alkotóképességmegjelenése, mûvészi alkotások létrehozása (és élvezete), hogy csak néhá-nyat említsünk az emberi agy tulajdonságaiból.

Persze ami a szerkezetet illeti, a gerinces állatok, s fôképpen az ún. em-berszabású fôemlôsök (gorilla, orangután, csimpánz, gibbon) agyában is

114

Mindentudás Egyeteme

Az emberi agy

Nyúlványos idegsejtek

Szinapszis:Charles Sherrington Nobel-dí-jas angol fiziológus által 1896-ban alkotott görög eredetû el-nevezés az idegsejtek funkcio-nális sejtmembrán-kapcsolatá-nak jelölésére. Az „üzenetet”küldô sejt a preszinaptikus, azazt fogadó a posztszinaptikuselem. A szinapszis a kémiai (éselektromos) idegingerület-átvi-tel helye (emellett létezik nemszinaptikus kommunikáció isidegsejtek között). Az ideginge-rületet átvivô anyagok a neuro-transzmitterek, melyek alapve-tôen két nagy csoportra osztha-tók, nevezetesen serkentôkre ésgátlókra, melyek a posztszinap-tikus idegsejt membránját elsôközelítésben depolarizálják, illetve hiperpolarizálják. A ser-kentô és gátló szinapszisokelektronmikroszkópos szerkeze-te különbözô. Az I-es típusnaka szinaptikus vezikulái – a neu-rotranszmittereket tartalmazókis, membránnal határolt „egy-ségcsomagok” – kerekek, a szi-naptikus rés tágabb, aktív zóná-juk nagyobb, leggyakoribb neurotranszmitterük a gluta-mát. A II-es típusnak a veziku-lái laposak vagy pleomorfak, kisebb méretûek, a szinaptikusrés keskenyebb, aktív zónájukkisebb, leggyakoribb neuro-transzmitterük a gamma-amino-vajsav (GABA).

hasonló idegi szerkezeteket (nyúlványos idegsejtek, szinapszisok), sôt sok-szor hasonló agyi, agykérgi régiókat, központokat találunk, mint az emberiagyban. Mégis óriási a különbség az állatok és az ember agyi képességei kö-zött. Mi ennek az oka? Kétségtelen, hogy az ember agya mennyiségileg(testsúlyhoz viszonyítva) súlyosabb, nagyobb tömegû, mint akár a magatar-tásban legfejlettebb fôemlôsöké: a csimpánz agya 400 grammos, a gorilláéis csak 500 g (60–100 kilogrammos egyedekben is!), míg az átlagban 70 kgtömegû ember agysúlya 1300–1400 g. Természetesen naivitás lenne, ha azállatok és az ember közötti értelmi különbségeket kizárólag a nagyobb agy-súlyból vezetnénk le. Gondoljunk csak arra, hogy az ember és a csimpánz30–40 ezer génjének 98,5 százaléka azonos! És mégis valamennyiünk szá-mára nyilvánvaló, hogy lényeges különbségeket találunk az ember és az ál-latvilág között.

Melyek a lényegi különbségek? Az elôadásban az emberi agy két olyanmeghatározó tulajdonságával foglalkozunk, amelyek az emberi és állatiagyak közötti lényegi különbségeket okozzák, és egyben az emberi agy sajá-tosságait is meghatározzák. Az egyik az emberi agy elnyújtott, születés utá-ni kialakulása, aminek következtében az agyhoz kötött tulajdonságok opti-málisan fejlôdnek ki, s így az emberi agy hihetetlen tanulóképessége, plasz-ticitása felnôtt korra is részben megmarad. A másik tulajdonság az emberagyának, elsôsorban a magasabb idegi tevékenységekben oly fontos agyfél-tekéknek az állatokétól eltérô aszimmetrikussága, amely az így kialakult 115

hámori józsef á Mit tud az emberi agy?

Az agykéreg idegsejtjei hálóza-

tokba rendezôdnek. Szentágothai

János eredeti rajza alapján

Gén:az öröklôdés funkcionális egy-ségei, melyek specifikus helyetfoglalnak el a kromoszómák-ban, és képesek önmagukatpontosan reprodukálni a sejtekosztódása során, illetve képesekenzimek vagy más fehérjékképzôdését irányítani.

Kromoszóma:a sejtek osztódásakor a sejt-magban megfigyelhetô, pálcikaalakú képletek, melyek a géne-ket hordozzák. Az egészségesembernek 46 kromoszómájavan.

munkamegosztás révén lehetôvé teszi olyan emberi képességek kialakulá-sát, mint a beszéd, a muzikalitás, a kreativitás stb. E képességek meghatáro-zásával az elmúlt évezredek során sokan próbálkoztak.

Az emberi agy sajátossága: rendkívül hosszú születés utáni kifejlôdés, plaszticitás, tanulóképességA genetika, a génekkel történô szabályozás tudományának gyors fejlôdésevetette fel azt az alapvetô kérdést – ami a 20. század második felének egyikvitatott problémájával is kapcsolatos –, hogy mi a gének szerepe e fantaszti-kusan bonyolult felépítésû és mûködésû szerkezet, az emberi agy kialakítá-sában. (A bonyolultságot még tovább fokozza, hogy az agy idegsejtjei kö-zött kb. tízszer több ún. gliasejt is található, melyek – közvetve – ugyan-csak részt vesznek az idegi mûködésekben.)

Általánosan elfogadott, tudományosan alátámasztott nézet szerint azember testi felépítése, de még az evolúció során robbanásszerû gyorsasággalfejlôdô agya, idegrendszere is visszavezethetô – mutatis mutandis – az állatiôsökre. Nyilvánvaló, hogy az állatokhoz hasonlóan az ember kifejlôdését,az egyed formálódását, testi megjelenését, milyenségét is az örökítô anyagszabályozza, s ez a DNS (dezoxiribonukleinsav) az, ami a sejtmagba zárvaôrzi a sokszor hárommilliárd éve rögzített információtömeget. A genetikaiállomány a géneken keresztül a sejtmag kromoszómáiban lokalizálódik. Azembernek – legújabb megállapítások szerint – megközelítôen 30 ezer génjevan, melyeknek jelentôs hányada azonos vagy hasonló a baktériumokban,mikrobákban is megtalálható DNS-génekkel! A többit az ember a törzsfej-lôdés során gyûjtötte össze, és – egyes vélemények szerint – csupán kb. 500gén tekinthetô kizárólagosan emberinek.

Mindenesetre eléggé nyilvánvaló, hogy a gének pontosan meghatároz-hatják bizonyos szomatikus jellegzetességeinket: a Mendel-féle törvé-nyek nemcsak a borsó öröklôdésére vonatkoznak, hanem az ember testikifejlôdésére is. Szôke és kék szemû apa és anya gyermekei általábanugyancsak szôkék és kék szemûek lesznek. Hajszínünk, testmagasságunk,a bôr, a szem színe, ujjlenyomatunk valójában mind-mind jól megszabottgenetikai szabályok szerint alakul ki. Vajon hogyan érvényes ez a legfon-tosabb emberi hordozóanyagra, az agy hihetetlen bonyolultságú szerkeze-tére, s az abból levezethetô szellemi és intellektuális teljesítményekre, ké-pességekre?

E területen még ma sem teljesen egységesek az álláspontok, hiszen akár atörténeti, akár a mai ember mentális, agybeli képességeit vizsgáljuk, nehézkülönválasztani azt, amit a környezettôl, a társadalomtól (a nurture – azaz anevelés által) s amit a génektôl (a nature – azaz a természet révén) kaptunk.116

Mindentudás Egyeteme

Plaszticitás:változékonyságra való képességa központi idegrendszerben.Lehetnek különbözô formái,mint például a szinaptikusplaszticitás (szinaptikus kap-csolatok változása, kialakulása,illetve megszûnése) vagy pél-dául a fejlôdési plaszticitás(a fiatal, fejlôdô idegrendszernagyfokú formálhatósága, ala-kíthatósága az egyed születéseután).

Gliasejt:az idegsejtek zavartalan mûkö-dését biztosító, nem az ideg-ingerület átadására specializá-lódott sejtek az idegrendszer-ben.

Sejttest (szóma):az idegsejt teste, amely magábafoglalja a sejtmagot, cito-plazmát, mitokondriumokat és a többi sejtorganellumot.

Szomatikus:testi.

Genom:az egyik szülôtôl származó gé-nek (kromoszómák) teljes kész-lete.

Kisagy (cerebellum):a központi idegrendszer ôsistruktúrája, amely többek kö-zött a motoros mûködésekkontrolljáért felelôs. A kisagyviszonylag kevés (hét) sejttípus-ból épül fel, melyek funkcioná-lis egységekbe (modulokba)rendezetten fordulnak elô.

Neuroblaszt:embrionális idegsejt.

Morfogenetikus:az alakot kialakító.

Ráadásul ma már nyilvánvaló, hogy az agy kialakulásában részt vevô ge-netikus anyag, a genom nagyságrendekkel kevesebb információt tartalmaz-hat, mint ami szükséges lenne a bonyolult hálózat billiónyi egységének akármegközelítôen pontos kialakításához és közvetlen mûködtetéséhez.

Úgy tûnik, hogy két szakaszra kell osztanunk a fejlôdô és kifejlett agy-ban lezajló folyamatokat. Az elsô, korai fejlôdés során minden fejlôdô em-beri agy jellegzetesen azonos morfológiát mutat: a késôbbi (érzékelô) be-szédközpont az emberek 96 százalékában a bal félteke halántéki lebenyé-ben alakul ki, s hoz létre aszimmetriát a jobb félteke hasonló területeivel.Kimutatták azt is, hogy a fejlôdés korábbi szakaszaiban létrejövô mély agy-kérgi sulcusok (az agytekervények közötti benyomatok) azonosan alakul-nak ki az egypetéjû ikrekben. A késôbb fejlôdô „sekélyebb” sulcusoknálmár található különbség. Az agy különbözô régióinak (kisagy, középagy,nagyagy, köztiagy, nyúltvelô) kialakulása is nagyon hasonló a fejlôdô emb-riókban – minden egyedben és minden generációban. Az idegsejtek kiala-kulásának menete az ún. neuroblasztokból ugyancsak hasonlóképpenalakul minden egészségesen fejlôdô magzati agyban. Mindez arra utal,hogy a korai fejlôdési folyamatokat a gének szabályozzák, szigorú terv sze-rint. Méghozzá viszonylag kevés gén részvételével történô, morfogene-tikus folyamatról van szó, amely kereteket biztosít az idegi hálózatok to-vábbi, most már nyitott genetikai program útján történô fejlôdéséhez ésmûködéséhez.

Zárt genetikai program ott fordulhat elô, ahol a viszonylag kevés ideg-sejtbôl álló idegrendszert néhány erre szakosodott gén még az állat „születé-se” elôtt kapcsolataiban is pontosan meghatározza – például egyes férgek-nél: itt kicsi a variációs lehetôség, bár érdekes módon itt sem ritka. A nyi-tott program génjei – Theodosius Dobzhansky, a populációgenetika óriásaszerint az emberi mentális képességeket nem egy, hanem több gén interak-ciója hozhatja létre – általánosabb formában szabályozzák az agy továbbifejlôdését. Éppen azért, mert kevés gén áll a rendkívüli bonyolultságú em-beri agy, idegrendszer rendelkezésére, a természet több olyan „trükköt” ta-lált ki, mellyel „megspórolhatja” a közvetlenül irányító géneket.

Az ilyen génspóroló technikák közül fontos az ismétlôdô, hasonló szer-kezetek kialakulása: az agykéreg 10–50 ezer idegsejtbôl felépített modul-jai például jelentôsen hasonlítanak egymáshoz; a kisagykéreg (ebben egye-dül 80–90 milliárd idegsejt van!) szerkezete is erôsen repetitív: a nagyagy-kéreghez hasonlóan több tízezer idegsejtbôl álló egységekbôl alakul ki. Azismétlôdô szerkezetek, a modulok jelentôsen csökkenthetik a szükségesgenetikai információ mennyiségét, ugyanakkor más oldalról, éppen apontosabb génszabályozás hiányában nem gátolhatják meg azt, hogy je-lentôs számú „tévedés” forduljon elô a fejlôdô idegrendszerben.

A továbbiakban a tévedések (természetesen a korrekciók, kijavítások le-hetôségét is magukban hordozó tévedések) fontosságáról, funkciójárólkell szólnunk, annál is inkább, mert úgy tûnik, hogy ez a jelenség, vagyisaz elôre pontosan nem programozott, „huzalozott” agyi fejlôdésmenet, té-vedéseivel együtt, talán a legfontosabb tényezô az emberi agy különlegesplaszticitásában, optimális differenciálódásában. Vegyünk erre egy egysze- 117

hámori józsef á Mit tud az emberi agy?

Sulcus:az agykérgen megfigyelhetô, az agytekervények közötti be-nyomatok.

Nyitott genetikai program:a környezeti hatásokra érzé-keny, változásokra és alkalmaz-kodásra, adaptációra képes fej-lôdési folyamatok jellemzôje.

Zárt genetikai program:a gének által szigorúan megsza-bott, környezeti hatásokra érzé-ketlen, vagy csak kismértékûalkalmazkodásra, változásra képes fejlôdési folyamatok jel-lemzôje.

Agykéreg (neocortex):a szürkeállomány emberben1,5–4,5 mm vastag rétege,amely az agyféltekék falát al-kotja. Emlôsöknél – kiváltképpaz embernél – nagyon fejlett,az agykérget alkotó idegsejteknagysága és sûrûsége alapjántöbb (általában hat) rétegrekülöníthetô.

Szürkeállomány:zömében idegsejteket tartal-mazó terület az agykéregben,amely a kéreg metszlapjánszürkésfehér színû, szemben a fehérállománnyal, ami zömé-ben idegrostokat tartalmaz, ésvilágosabb színû.

Modul:az idegrendszer ismétlôdô, ha-sonló szerkezeti elven felépülôegységei, melyek 10–50 ezeridegsejtet tartalmaznak.

rû példát, egy telefonszámot: 3333-111. Nyilvánvaló, hogy ha a számbancsak egy számjegy is változik, a hiba értéktelenné teszi a telefonszámot.Ugyanakkor, ha ugyanezt a számot betûkkel (szavakkal) írjuk fel, (három-három-három-három-egy-egy-egy) akkor a 29 betûvel felírt információugyan sokkal több helyet foglal el, mint a hét számjegy, de egyben sokkalalkalmasabb az esetleges tévedések korrigálására is. Például ha ezt írjuk:„három károm házom hájom egy ege égy”, akkor az, aki tud valamennyiremagyarul, könnyen korrigálni tudja az öt betûhibát, s ki tudja bogozni azeredeti jelentést. Vagyis minél precízebben és „gazdaságosabban” huzalo-zott egy rendszer, annál nagyobb a súlyos, korrigálhatatlan hibák elôfor-dulásának veszélye. Ilyen precíz huzalozás jellemzi például sok gerinctelenállat vagy a békák idegrendszerét, melyeknél a „túlspecializált” idegrend-szeri hálózatban elôforduló tévedések (kiesések) többnyire irreverzibilisek.Az ilyen állatok tanulóképessége – a specializáltsággal fordított arányban –meglehetôsen korlátolt. Úgy tûnik, hogy éppen ezért, azaz a végzetes téve-dések kiküszöbölése végett, az emlôs, s fôként az emberi agy a rendelkezés-re álló genetikai információt olyan mechanizmussal fordítja át saját nyel-vére, amelyben a pontosság terén engedményekre kényszerül azért, hogy afatális hibákat elkerülhesse.

Ennek a „pontatlan” mechanizmusnak vannak más, rendkívül pozi-tív következményei is: elsôsorban, hogy lehetôvé teszi az agy környezeti hatásokra is reagáló optimális differenciálódását. Ennek során a „pró-ba–szerencse” elv érvényesül erôteljesen: sok fejlôdô folyamat, idegsejt,szinaptikus kapcsolat ugyan téves, azaz vakvágányra futhat, de a funkcio-nálisan legjobban reagáló, a komplex fejlôdési menetbe leginkább illeszke-dô folyamatok (sejtek, kapcsolataik) stabilizálódhatnak, s tovább növelhe-tik az egész rendszer mûködési értékét. Ehhez azonban az kell, hogy a nyíltgenetikai programhoz, az ezzel kapcsolatos „selejtezési folyamathoz” le-gyen elegendô mennyiségû idegsejt, illetve idegsejtnyúlvány. Valóban, azagy fejlôdése viszonylag korai szakaszában (embernél kb. kétéves korig)sokkal több idegsejtet találunk, mint amennyi a nagy differenciálódásiperiódus után megmarad. Kimutatták, hogy egyes agyi régiókban a szüle-tés utáni intenzív agyfejlôdés idôszakában az idegsejteknek akár a fele iselpusztul. Azt is leírták, hogy azok a sejtek pusztulnak el, amelyek nemmegfelelô, hibás kapcsolatokat építettek ki (ezért nem jutottak hozzá a megfelelô, életfontosságú növekedési faktorokhoz), míg azok, amelyekegészében, de legalábbis többségükben „helyes” kapcsolatokat teremtet-tek, megmaradtak.

Sokáig úgy gondolták, az elpusztult idegsejtek helyett a második életévután új idegsejtek már nem születnek, ugyanis az idegsejtek, furcsa mó-don, egész életre elvesztik szaporodóképességüket. Ma már tudjuk, hogyez csak részben igaz. Tény, hogy a differenciálódott idegsejtek nem képe-sek osztódásra, szaporodásra, ugyanakkor az agykamrák falában lévô ún.ôssejtekbôl a hippokampusz és a szaglólebeny számára az egész élet so-rán képzôdnek új idegsejtek. Sok laboratóriumban foglalkoznak olyan el-járások kidolgozásával, amelyek szükség esetén a kamrafali ôssejtekbôlvagy a test más részében (pl. a csontvelôben) található pluripotens sej-118

Mindentudás Egyeteme

Axon:az idegsejtek azon nyúlványa,amelyen az ingerület egy(preszinaptikus) idegsejttôl a többi (posztszinaptikus) ideg-sejtre (ritkábban egy, jellem-zôbb módon több száz vagyakár több ezer idegsejtre) tevô-dik át. Az axonok (idegvégzô-dések) rendszerint gazdagon elágazóak, és a szinapszisok kialakításában vesznek részt.

Dendritek:az idegsejtek faágszerûen elága-zó nyúlványai, melyek fogadjákaz idegvégzôdések (axonok) felôl érkezô jeleket, a szinapszisposztszinaptikus alkotói, azösszegyûjtött jeleket folyama-tosan integrálják, és az idegsejtsejttestje (szómája) felé továb-bítják.

Ôssejt:differenciálatlan, többfajta sejtkialakulásának lehetôségét hordozó sejtek, melyek az érett,felnôtt idegrendszerben elsô-sorban az agykamrák falában, a kamrafelszínhez közeli ún.szubventrikuláris zónában találhatók.

Hippokampusz:a halántéki lebeny antero-medialis részében elhelyezkedôtekervény, ôsi kéregterület,amely a limbikus rendszer részét képezi.

Pluripotens:többirányú fejlôdés (differen-ciálódás) lehetôségét magábanhordozó.

tekbôl lehetôvé tennék specifikus idegsejtek termelését a felnôtt agy másrégiói számára is.

Természetesen a differenciálódás során kiemelten fontosak az idegsejt-nyúlványok is, amelyek a „létfenntartó” szinaptikus kapcsolatokat formál-ják, így érthetô, hogy ezekbôl, valamint a kapcsolatokból és a szinapszi-sokból is alapos „túlkínálat” van az agyfejlôdés legérzékenyebb, születésutáni periódusában. J.-P. Changeux francia biológus szerint éppen ekkor-ra tehetô az agyi szerkezet és tulajdonságok fejlôdésének talán az egyik leg-fontosabb momentuma: az idegsejtek közötti kapcsolatok, a szinapszisokstabilizációja. Csak a funkcionálisan „igazolt” szinapszisok maradnakmeg, míg a „téves” szinaptikus kapcsolatok nagy többsége (sokszor azidegsejtekkel együtt) eltûnik. Nagyon fontos, hogy ez a stabilizációs folya-mat – amely egyébként egybeesik a fejlôdô idegrendszer érzékeny vagykritikus periódusával – befolyásolható a környezeti ingerekkel. Megfele-lô ingerek nélkül a funkcionális stabilizáció nem vagy csak részben törté-nik meg, azaz az érés (beleértve az egyes agyi tulajdonságok kialakulását is)nem lesz optimális.

Elmondhatjuk tehát, hogy az idegrendszer fejlôdésének a születés utá-ni döntô korszakában a genetikusan pontosan meg nem határozható,pontatlanságokkal, tévedésekkel teletûzdelt folyamatok az emberi ideg-rendszer egyedülálló plaszticitását jelzik és teszik lehetôvé – szemben azalacsonyabb rendûek (pl. béka, hal) genetikusan jóval szigorúbban meg-határozott, „specifikusabb” idegrendszerével. Minél nagyobb a pontat-lanságokban realizálódó tévedési lehetôség, a korrekciók révén annáloptimálisabb lehet a környezeti tényezôkre is reagáló emberi agytulaj-donságok kifejlôdése.

Mindebbôl persze nem következik, hogy az agy fejlôdését – általánoskörvonalaiban – nem genetikai tényezôk határozzák meg. Ezt jelzi az is,hogy a legfôbb emberi agyi tulajdonságok reprezentációja, mint az idôér-zék, a „logikus” gondolkodás vagy az inkább jobb féltekés muzikalitás, tér-érzékelés, kreativitás nem random módon alakul ki a fejlôdés során: itt istetten érhetôk a gének. Az a tény, hogy a beszéd általában bal féltekés, vagyhogy a homloki lebeny (az alkotás, a logikus gondolkodás, s áttételesen averbális intelligencia, Changeux szerint a „civilizáció szerve”) emberben akéreg 29 százalékát teszi ki – szemben a csimpánz 17 százalékával, a kutya7 százalékával –, ugyancsak egyértelmûen génszabályozásra utal. Az azon-ban az elôbbiekbôl nyilvánvaló, hogy a magatartás, az intellektuális képes-ségek kialakulása mögött mûködô génszabályozások nem közvetlenül de-terminálják a mûködés alapjául szolgáló rendkívüli bonyolultságú kérgiszerkezeteket. Erre még az egész emberi genom – amely kb. 1010 bit in-formációnál is kevesebbet tartalmaz (bár ez is óriási szám!) – egészében iselégtelen lenne, nem is szólva arról, hogy ennek csak kisebb része „foglal-kozik” az agyi mûködések szabályozásával.

Rendkívüli szerencsénk, hogy az emberi agyi képességek kifejlôdése, bi-zonyos képességek kialakítása a nyitott genetika program, azaz a nature, ésaz embernél igen hosszúra nyúlt, környezeti integrációban történô fejlô-dési periódus (a nurture) összjátékának az eredménye. Hasonlóképpen 119

hámori józsef á Mit tud az emberi agy?

Stabilizáció:az idegrendszer fejlôdésének az a szakasza, melynek során a mûködô, funkcionálisan„igazolt” idegsejt-kapcsolatok(szinapszisok) megmaradnak,illetve „megerôsödnek”, ezzelegyidejûleg a feleslegesek meg-szûnnek és eltûnnek.

Kritikus periódus:az idegrendszer fejlôdésének aza szakasza, amikor a környezetiingerek hatására az egyes funk-ciók hátterében álló rendszerek(látó, halló, testérzô, mozgatóstb.) optimális formában képe-sek kialakulni.

Neurotranszmitter:idegingerületet az egyik ideg-sejtrôl a másikra átvivô, közve-títô anyag.

Gamma-amino-vajsav(GABA): gátló neurotranszmitter.

Glutamát:a glutaminsav sója, serkentôneurotranszmitter.

fontos az is, hogy a fejlôdési periódus során megvalósuló idegrendszeri-agyi plaszticitás, s az ehhez köthetô tanulóképesség, adaptivitás lényegé-ben az egész felnôttkorra kiterjed – egészséges agy esetén. Ami az agyi tu-lajdonságok genetikáját illeti, Dobzhansky, a kiváló gondolkodónak is is-mert genetikus egyik munkájában foglalkozott azzal a sokak által elfoga-dott elképzeléssel, hogy a jellegek, agyi tulajdonságok, illetve ezek génjeiegymástól szinte függetlenül szelektálódnak, éppúgy, mint a haj vagy aszem színét meghatározó gének. Dobzhansky azonban kimutatta, hogynincs arra vonatkozó bizonyíték, hogy a matematika, a költészet vagy afilozófiai képességek számára specifikus génjeink volnának. Igaz, egyesekkönnyebben tanulnak matematikát, mások meg irodalmat, csakhogy azösszes ilyen adottság tulajdonképpen az ember absztrakcióra, szimbolikusgondolkodásra (és beszédre) való alapvetô képességének a manifesztációja,tükrözôdése. Bár ez a képesség egyénenként kisebb-nagyobb mértékbenkülönbözhet, a faj, a Homo sapiens minden nem kóros tagjában megtalál-ható. Ez az általános mentális kapacitás – amely az embert minden más ál-lattól élesen elkülöníti – rendkívül alkalmazkodóképes, s természetesen is-mét csak nem egy adott gén, hanem gének dinamikusan változó interakci-ójának a következménye.

Az ember mentális képességeinek kialakulása – mondhatnánk úgy is,hogy a természet ezzel kapcsolatos biológiai mérnöki munkája – a törzsfejlô-dés és az egyedfejlôdés során egyaránt merôben különbözik az emberi mér-nöki szokásoktól: a kialakítandó szerkezet nincs eldöntve, mielôtt az agyvégleges kifejlôdése megindulna. A mérnöki, genetikai döntések az építkezésfolyamata alatt születnek – lehetôséget adva újabb és újabb adaptív változá-sok beépítésére a fejlôdô, differenciálódó emberi agyba. Ez ismét csak a nyi-tott genetikai program szép megfogalmazása, s egyben válasz arra, hogymiért nem lehet az állatnemesítésben sikeres módszereket az „okosabb” em-berfaj, illetve az agyi kapacitások genetikai javítására hasznosítani. Bár bizo-nyos természetes szelekcióból, génkeveredésbôl, génfelfrissítésbôl adódófolyamatok így is lehetségesek az egyes területeken élô csoportoknál, réte-geknél (muzikalitás, ritmusérzék, mozgás, kézügyesség), ezek Dobzhanskymegállapításának érvényességét nem cáfolják: számára a fantasztikum éppenaz emberi agy genetikai nyitottságú programjában s az ezzel kapcsolatosnagymértékû plaszticitásban, a részletek elôre ki nem dolgozottságában, azállandó, egy életre szóló adaptivitásában van.

Az emberi agy sajátossága: az aszimmetrikus féltekék

Az emberi agy rendkívül hosszú posztnatalis fejlôdése, és az ehhez kap-csolódó plasztikus tulajdonságai mellett (ami már egyedül is egyértel-mûsíti a jó iskolai oktatás, nevelés fontosságát a személyiség optimális ki-alakulásában) a másik, ugyanilyen fontos tényezô az emberi agyhoz kötött120

Mindentudás Egyeteme

Posztnatalis:születés utáni.

mûködésekben található munkamegosztás, görög terminussal: aszimmet-ria. A szimmetria általában jellemzô az állatvilágra s az emberre is. Vannakpersze kivételek, például a szív aszimmetrikus elhelyezkedése. Mégis egé-szében, anatómiai értelemben az ember ugyanúgy biszimmetrikus lény,mint a gerincesek legtöbbje. Aztán jött valami az emberi agy fejlôdése so-rán, ami alapvetôen felborította ezt a szimmetriát, részben szerkezeti, defôleg funkcionális értelemben. Kérdés, hogy ennek tulajdonképpen mi ér-telme van, egyáltalán jó-e az nekünk, hogy agyunk nem két egyforma fél-tekébôl áll, mint ahogy az a majmoknál megszokott és ismert, hanem kétolyan féltekébôl, amelyek mást és mást csinálnak. Van-e ennek valamihaszna? Azt szeretném bebizonyítani, hogy a két félteke különbözôségeéppenséggel nemcsak hasznos, hanem az emberi személyiségnek alapvetôvonása. Az, hogy az ember nemcsak piacképes termelô egyén, hanem vala-mivel többet is tud, példának okáért tudománnyal, mûvészetekkel foglal-kozik – mindez valahol erôteljesen összefügg azzal, hogy az emberi agy afejlôdés során aszimmetrikussá vált, és a két félteke bizonyos mértékigmunkamegosztásban dolgozik egymással.

Mikor történt az elsô felfedezés arra vonatkozóan, hogy nem szimmet-rikus az agyunk? Talán a legfontosabb emberi tulajdonság, ami az aggyalszorosan összefügg, hogy beszélni tudunk – nem is akárhogy. S az elsô fel-fedezés is a beszédkészséghez kapcsolódik. A beszéddel kapcsolatban már a19. század közepe felé Paul Broca francia idegtudós rájött arra, hogy a be-szédközpont a bal féltekére lokalizálódik, nem a jobb, hanem csak a balféltekére. Az már külön tudományos érdekesség, hogy Broca ezt az 1860-as évek elején írta le, nem tudván arról, hogy egy honfitársa, Dax, franciavidéki orvos ezt már régebben megfigyelte, s elô is adta felfedezését egy vi-déki orvosi ülésen.

Hogyan mûködik az emberi agykéreg? Tudjuk, ahogy régebben, 20–40évvel ezelôtt is tudtuk már, hogy a különbözô területek a nagyagykéregbenmásért-másért felelôsek. Mind a két oldalon a frontális terület jelentôs ré- 121

hámori józsef á Mit tud az emberi agy?

Beszédközpontok a bal

agyféltekében

Broca, P. Paul (1824–1880)

Broca, P. Paul (1824–1880): francia sebész, neurológus ésantropológus; a róla elnevezettmotoros beszédközpont leírója.

sze a mozgásért felel, mint ahogy az érzô kérgi területek is mindkét olda-lon képviselve vannak a fali, halántéki és nyakszirti lebenyekben, azaz elvi-leg teljesen szimmetrikus két féltekérôl beszélhetünk. Vagyis a felületesmorfológiai hasonlóság alapján ki lehetne mondani, hogy két szimmetri-kus féltekérôl van szó. Amint azonban már említettem, már a múlt század-ban rájöttek arra, hogy ez nem egészen így van. Van például két területmind a két féltekén, az ún. alsófali lebeny, amely a térben való mozgások-kal kapcsolatos érzô, észlelô mûködésért felelôs. Ez a csimpánzoknál kétteljesen szimmetrikus terület. Az embernél azonban a bal alsó fali lebenymássá vált, nevezetesen ez a rész átalakult olyan területté, amely elsôsorbana jobb mellsô végtagból származó gesztikulációt kezdte érzékelni, felfogni.Miért fontos ez? Azért, mert az ember fejlôdésében – és ez a legvalószí-nûbb hipotézis ma – tulajdonképpen az volt, ami elôször emberré tette azembert, hogy jobbkezessé vált, valószínûleg valamilyen mutáció követ-keztében, s már a két lábra állást követôen.

A domináns jobbkezességArról, hogy ez a jobbkezesség hogyan alakult ki, a tudományos hipotézisekmellett szórakoztató feltételezéseket is ismerünk.

Érdekességként említhetnénk például a kitûnô angol történész ésesszéista Thomas Carlyle 19. század végi hipotézisét, amely szerint ajobbkezûség kialakulásának oka az volt, hogy az ókori-középkori hábo-rúkban a katonák bal kézzel tartották a védôpajzsukat, hogy a szívüketvédjék; következésképpen jobb kézzel kezelték a kardot, lándzsát, ami ajobb kezet „ügyesítette”. Vagyis a jobbkezesség – eszerint – a háborúzás-nak köszönhetô! Vagy vegyünk egy másik, már természettudományo-sabbnak tûnô elméletet a 20. század végérôl. Szerzôje, William Calvin,elméletét The Throwing Madonna címû könyvében is kifejtette. Eszerinta jobbkezûség a távoli emberelôdöknél úgy alakulhatott ki, hogy a csecse-môjüket a szívük felett, baloldalt tartó asszonyok jobb kezükbe fogott,hajítható eszközzel riasztották el maguktól és csecsemôjüktôl a támadóragadozókat. A jobb kéz ügyessége tehát feminin eredetû lenne. Mindkételmélet szórakoztató, de jóval valószerûbb az a feltevés, hogy a jobb-kezûség az emberré válás során lépcsôzetesen, a két lábon járással össze-függésben alakult ki.

Valóban, a tudományos válasz a két lábon járással felszabadult kezekgazdaságos munkamegosztásában található: az egyik kéz – az esetek 90százalékában ma is a jobb – nyúlt a vizsgálandó tárgy után, pattintotta akôdarabból a készítendô kôeszközt, míg a másik (90 százalékban a bal) be-segített, tartotta a darabot stb. (Mint késôbb látni fogjuk, a két agyféltekekövetkezményesen kialakuló funkcionális aszimmetriája miatt egyébkénta bal kéz (jobbkezeseknél is!) bizonyos – például a térben való – mozgássalkapcsolatos mûveletekben többet tud, mint a jobb.) Eredetileg tehát – aHomo habilisnál, a Homo erectusnál – a gazdaságosabb munkamegosztással122

Mindentudás Egyeteme

Kérgi területek:anatómiai felosztás szerint azagyféltekéken megkülönbözte-tett részek (homloklebeny, falilebeny, nyakszirti lebeny, ha-lántéklebeny, limbikus kéreg),melyek különbözô funkciójúterületeket foglalnak magukba.A kérgi területek részletes topográfiáját KorbinianBrodmann írta le, elsôsorbanazok mikroszkópos szerkezet-különbségei alapján.

Mutáció:valamely tulajdonság, sajátsághirtelen megváltozása az élôszervezetben, melynek hátteré-ben a kromoszomális DNSmolekulában, a bázispárokszekvenciájában bekövetkezôváltozás(ok) áll(nak).

volt kapcsolatban a kézhasználati preferencia. De hogyan vált a jobb kéz adomináns kézzé?

A máig legmeggyôzôbb tudományos elmélet a domináns jobbkezûségkialakulására Marian Annett nevéhez fûzôdik. A teória genetikai, s abbólindul ki, hogy a testi, bilaterális szimmetriát s egyben a valamilyenkezûséget is egy olyan gén határozza meg, amely két formában (allél) for-dulhat elô: „right shift” – „jobbra toló” (RS+) formában, illetve „leftshift” – „balra toló” (RS–) formában. Annett tapasztalati tényekkel is alá-támasztott elméletének lényege, hogy a szimmetrikusságot „biztosító”génben valamilyen, minden bizonnyal mutáció okozta mechanizmus azemberelôdök fejlôdésének viszonylag korai szakaszában a jobbra forgatóformát tette dominánssá, s ez hozta létre az emberelôdök többségében ajobbkezûséget. Másrészt az RS– (recesszív) formáció nem eredményez-het automatikusan balkezûséget, csak egy neutrális helyzetet, amelybenegyaránt kialakulhat bal-, illetve jobbkezûség. (Ezért van az, hogy két,balkezes szülô utódai egyaránt lehetnek bal- és jobbkezesek, ugyanakkoraz örökölt „kétoldali” RS+ formáció egyértelmûen jobbkezességet ered-ményez.) Annett teóriája jól magyarázza a kialakult százalékarányokat.A genetika Mendel-féle szabálya szerint az utódok 25 százalékában kétRS+ allél lesz, 50 százaléknál fele RS+, fele RS–, azaz az RS+ dominanciá-ja miatt az utódok 75 százaléka eleve jobbkezes lesz. Ugyanakkor az utó-dok 25 százalékában mindkét allél RS–; ezek fele tehát – ha nincs irányí-tott környezeti ráhatás – jobb-, másik fele balkezes lesz. Az így kialakultarányok megközelítik a populációk nagy részében szokásos 90 százalékjobb-, 10 százalék balkezességet.

A beszéd kialakulása – a beszéd és nyelv

A beszéd kialakulásának kérdésében az eredendô jobbkezességre alapoz aKolumbia Egyetemen dolgozó tudós, Joseph M. Le Doux hipotézise.E szerint az elôembernek még nem volt beszédközpontja, még szimmetri-kus volt a két félteke. Az elôemberek kommunikációja gesztikuláció volt,ami nagyon erôs kommunikáció lehetett. Ha Olaszországban járunk, denem is kell odamenni, elég, ha megnézünk egy olasz tévéadást, jól látha-tó, hogy akár fontos a téma, akár nem, az emberek gesztikulációval segí-tik a beszédet. Az elôember ezt beszéd nélkül csinálta, aminek az volt akövetkezménye, hogy ez a terület a fali lebenyen mindinkább érzékenylett erre a kommunikációra, méghozzá – minthogy ez hangkiadással ispárosult – az elôbb csak tagolatlan, késôbb tagolt hangokra érzékeny be-szédközpont is itt indukálódott. Ez egyébként anatómiai, szerkezetiaszimmetriát is létrehozott a beszédérzékelésben érintett bal halántéki, il-letve a beszédet nem érzékelô jobb halántéki lebeny között. Majd késôbb,a gége fejlôdésével párhuzamosan kialakult a bal frontális lebenyben a be- 123

hámori józsef á Mit tud az emberi agy?

Allél:két vagy több különbözô gén,melyek egy adott kromoszó-mán ugyanazt a pozíciót képe-sek elfoglalni.

Recesszív:a genetikában egy tulajdonságháttérbe szorulása azáltal, hogya génpár (allél) domináns tagjajut érvényre.

Egypetéjû iker:egyetlen megtermékenyült petébôl az intrauterin élet koraifázisában két, független fejlô-désre képes sejtcsoport válikszét, melyekbôl külön-különegy-egy embrió (az ikerpár) fej-lôdik ki, akik azonos nemûek,és genetikai állományuk azo-nos.

Talamusz:az agy hátsó részében, a kéregalatt elhelyezkedô szürkeállo-mány, több jól megkülönböz-tethetô funkciót ellátó magotés magcsoportot foglal magá-ban, melyeken keresztül a ké-regbôl kilépô, illetve a kéreg fe-lé haladó idegpályák átkapcso-lódnak („relay” funkció). Fon-tosabbak: a talamikus látómag(corpus geniculatum laterale),a talamikus hallómag (corpusgeniculatum mediale), a testérzô (ventral posterior)magcsoport stb.

széd motoros régiója is. Miért a bal oldalon? Azért, mert az elôemberjobbkezes volt, s mint ismeretes, az agypályák keresztezettek. Tény, hogya ma élô emberek 96 százalékában a beszédközpont a bal oldalon van, ésez volt az, ami elindított valamit megállíthatatlan módon, dominóként,nevezetesen azt, hogy a másik, általában nem beszélô jobb félteke ezzelkapcsolatosan valami másban lett erôs, példának okáért a látásban és ajobb félteke „beszédében” – a muzikalitásban.

Nézzük meg, hogy milyen módszerekkel lehet pontosan körülírni,hogy hol van a beszédközpont. Ilyen módszer a kéreg felszíni, közvetlenelektromos ingerlése, amit akkor lehet, sôt kell alkalmazni, amikor mû-tétre készülnek, és azt szeretnék pontosan körülhatárolni, hogy hol a be-szédközpont határa. Ez emberenként változik, és egyáltalán: az emberagya, a hatmilliárd emberi agy mindegyike más és más, vagyis más a hely-zet, mint az állatkísérletek esetében, ahol statisztikusan is azonos egye-dekkel dolgozunk. Ezért bal féltekés kérgi mûtétek elôtt az idegsebészek abeteg agykérgi felszínre finom elektromos ingert alkalmaznak (ez nemfájdalmas, hiszen az agyszövetben nincsenek fájdalomérzô receptorok –a fejfájásért az agyi erek a felelôsek), miközben beszéltetik a pácienst;amikor valamilyen (érzô vagy motoros) beszédzavar alakul ki, az jelzi,hogy a beszédközpontot ingerelték. Így pontosan körülhatárolható a be-szédkéreg, s elkerülhetô a mûtéti sértés. Egyébként George A. Ojemann,a Washington állambeli Seattle városban mûködô idegsebész ezzel a mód-szerrel figyelte meg, hogy a bal féltekében a beszéd különbözô grammati-kai elemei más és más helyen vannak lokalizálva; a prepozíció, a posztpo-zíció, a melléknévi igenév mind másutt helyezkedik el. Ez annyit jelent,hogy a beszéd megértése mozaikos, illetve nyelvtani mélyszerkezettel ren-delkezik. Aki hallott Noam Chomsky erre vonatkozó teóriájáról, az aztmondhatja, hogy ezt tudtuk eddig is. Mégis ez volt az elsô bizonyítékarra, hogy a beszédmegértésnek van egy grammatikailag teljesen atomi-zált része is. 124

Mindentudás Egyeteme

A beszédközpont elektromosan

ingerelhetô pontjai

Receptorok:olyan speciális szerkezetû mo-lekulák, melyek felismernekmás molekulákat (vagy azokrészleteit). Az idegsejtek sejt-membránjához kötve igen nagyszámban fordulnak elô a leg-különfélébb receptorok.

Wernicke, Karl(1848–1905):német neurológus; a róla elne-vezett „érzô” beszédközpont leírója.

A két félteke külön-külön vizsgálati módszerei – modern leképezési technikákAz elsô, az 1950-es évektôl használt módszer a féltekék külön-külön vizsgá-latára a két féltekét összekötô 200 millió idegrost (kérgestest) sebészi átvá-gása. Hogy miért kell átvágni a kérgestestet? A mûtéti beavatkozás termé-szetesen nem kísérleti alanyokon történt, a mûtét életmentô, akkor alkal-mazzák, amikor valakinek már rendkívül gyakori, s egyéb eljárással nemcsillapítható epileptikus rohamai voltak. Ilyenkor az epileptikus roham-nál, ami általában a halántéki kéregben a leggyakoribb, a roham átterjed amásik oldalra is („tükörfókusz”), és a két fókusz egymást tovább erôsítveéletveszéllyé alakulhat. Ilyen esetben az az egyik megoldás, hogy megszün-tetik a két félteke egymás-serkentését, és ennek a legegyszerûbb módja,hogy átvágják a kérgestestet. Az illetôn ilyenkor egyébként általában nem islehet észrevenni, hogy két független féltekéje lett.

Néha azonban igen – akkor, amikor bizonyos dolgokat kellene cseleked-nie. Például furcsa tapasztalat volt, hogy egy mûtött páciens, aki a feleségéveleredetileg jó viszonyban volt, de valamiért nagyon dühös lett rá, ezért balkézzel (balkezes volt) pofon akarta csapni. Jobb keze azonban lefogta a balt.Az ilyen adatokból is kiderült, hogy az egyénnek eredetileg kétféle akaratavan. Az egyik akarat a jobb féltekében az ösztönös tenni vágyás, a másik pe-dig a bal féltekében a kontroll, ami logikusan, tudatosan ellenôrzi a cselek-vést. Ilyen és ehhez hasonló vizsgálatokból nagyon sok minden kiderült.

125

hámori józsef á Mit tud az emberi agy?

A kérgestest átvágásával

két önálló félteke alakul ki

Kérgestest (corpus callosum):az idegrostok (axonok) ember-ben meglehetôsen tekintélyes,mintegy 200 millió rostot tar-talmazó kötege, amely a két féltekét összeköti.

Epilepszia:krónikus idegrendszeri beteg-ség, melynek hátterében az agyegyes területeinek kontrollálat-lan izgalmi túlsúlya áll.

Retina:a szem ideghártyája, amely a fény és általában a külvilág vi-zuális ingereit fogadja, elsôdle-gesen „feldolgozza”, valaminttovábbítja magasabb látó-központok felé.

Van azonban más, nem sebészi mód is a két félteke mûködésének vizsgá-latára. Ezek ún. pszichofizikai módszerek, amelyek a látásnál, hallásnálhasználhatók, amikor is abból indulunk ki, hogy a szem két – bal és jobb –látómezeje ellentétesen, keresztbe vetül a kéregre. Ha tehát nagyon rövidideig mutatnak valamit, például a jobb látómezôben, akkor a bal féltekébekerül a kép, és fordítva.

Ezzel megállapítható kérgestest-átvágás nélkül is, hogy mit tud a jobb ésa bal félteke a látásban. Ugyanezt meg lehet tenni a hallásnál is a bal és ajobb fül viszonylatában, tudva, hogy a pályák nagyobb része a hallás eseté-ben is keresztezôdik.

Most azonban inkább az általánosabb tapasztalatokról szeretnék beszél-ni. Vegyük a látáskutatásokat. E vizsgálatok során kiderült, hogy a bal félte-

126

Mindentudás Egyeteme

A látópálya sematikus felépítése

A térábrázolás képessége változik

a kérgestest átvágásával

Látómezô:a látott világnak, környezet-nek az a része, amelyet akkorlátunk, ha mindkét nyitott sze-münkkel egyenesen elôrefelétekintünk. A látómezônek van tehát olyan része, amelyetmindkét szemünkkel látunk(binokuláris zóna), illetveolyan része, amelyet csak a bal,illetve csak a jobb szemünkkellátunk (monokuláris zóna),mert az orrunk egy része „elta-karja” az egyik, illetve másikszemünk elôl.

ke és a jobb félteke látásminôsége különbözik egymástól. A két félteke kö-zül igazán jól és mélyen a jobb félteke lát. A bal félteke csak utánoz dolgo-kat. Ezt olyan pácienseken sikerült kimutatni, akiknél vagy a jobb, vagy abal látókéreg sérült. A betegeknek valamilyen modellt, például egy kockátkellett lerajzolniuk. A kocka rajzolását a bal félteke sérülése lényegébennem zavarja, ha azonban a jobb félteke sérül, a páciens már nem tudja akockát rendesen lerajzolni. Hasonló megfigyelések arra utalnak, hogy egé-szen más a bal félteke és a jobb félteke látásmódja. David M. Geshwindmég az 1980-as években megismételte ezeket a vizsgálatokat egészségese-ken is. Olyan modellmintát alkalmazott, amelyet vagy a jobb féltekének,vagy a bal féltekének kellett összeállítania.

A bal félteke rendkívül rapszodikus, izgatott ábrákat kreált, míg a jobbfélteke sokkal harmonikusabb, összetettebb, hogy úgy mondjam, kelleme-sebb ábrákat hozott létre. Nem ugyanazt, mint az eredeti, hanem helyen-ként talán kellemesebbeket, szebbeket is. Itt is jól látható a különbség ajobb és a bal félteke között. Egyébként a két félteke nemcsak a mintázat-felismerésben és a motoros szabályozásban különbözik, hanem sok mindenmásban, így a térérzékelésben is. Például a sportban nagyon jól ismert az atény, hogy a balkezesek elônyben vannak olyan sportoknál, ahol példáullabdát kell dobni, vagy a teniszezésben, vívásban. Ennek nagyon egyszerû amagyarázata: a sportolóknál, függetlenül attól, hogy jobbkezesek vagy bal-kezesek, mindenképpen a térérzékelésben fejlettebb jobb félteke dolgozzaki a választ. Átküldi elôször az információt a bal féltekébe, s a bal félteke ez-után egy kicsit „elgondolkozik”, vagy egyetért vele, vagy nem. Ha nem értvele egyet, akkor rendszerint ront is rajta, s úgy küldi tovább a jobb kéznek,hogy mit kell csinálni. A balkezeseknél ez a dolog egyszerûbb olyan érte-lemben, hogy csak egy pályán keresztül kell az utasítást eljuttatni, hiszen ajobb félteke egyenesen a bal kezet mozgatja. Az instrukció így egyrészt pon-tosabb, másrészt gyorsabb is.

A balkezességnek ilyen értelemben a sportban feltétlenül elônyei van-nak, de nem csak a sportban, hiszen tudjuk jól, hogy voltak jelentôs „balke-zes” festôk is; ismeretes, hogy Leonardo és Michelangelo egyaránt a bal ke-zet preferálták. Ez nem jelenti azt, hogy csak bal kézzel tudtak rajzolni, al-kotni. Leonardo inkább kétkezes volt állítólag, de mindenesetre nagyon jóltudta használni a bal kezét.

Vannak persze más módszerek is, jelesül a modern leképezô technikák,mint például a PET, az fMRI és az MEEG, amelyekkel meg lehet állapíta-ni nemcsak a látással, hanem más mûködésekkel kapcsolatosan is azt, hogymely kéregrészlet és milyen szekvenciával mûködik. Ha például szándé-komban áll megfogni, de csak szándékomban áll, akkor meg tudom állapí-tani, hogy az agykéreg milyen területei jönnek ingerületbe. Ha nemcsakszándékozom, hanem meg is fogom, akkor már más területek is aktivizá-lódnak.

A legújabb, felettébb izgalmas kutatások ebbôl kiindulva arra irányul-nak, hogy miként lehetne a „tervezô” és „kivitelezô” agykérgi területekelektromos mintázatát elvezetve robot „mûkart” vezérelni. E kísérletek elô-rehaladott stádiumban vannak, majomkísérletekben már bizonyos sikerek- 127

hámori józsef á Mit tud az emberi agy?

Okulár dominancia- oszlop:azok a moduláris kérgi struktú-rák a látókéregben, amelyekdominánsan az egyik vagy amásik szem felôl érkezô fényin-gerekre reagálnak.

Orientációs oszlopok:azok a moduláris kérgi struktú-rák a látókéregben, melyek aretinára vetülô fényfolt elforga-tására különbözô mértékbenreagálnak. (Egy ilyen oszlopmindig csak egy adott irányúfényfolt hatására kerül maxi-mális ingerületi állapotba.)

PET:a pozitron-emisszóstomográf(ia) rövidítése.

MEEG:a mágneses elektro-enke-falográf(ia) rövidítése.

Elsôdleges szenzoros kéreg:az érzékszervek „vetülésének”elsô állomásai az agyféltekéken(elsôdleges látó, halló, testérzôstb. területek).

Asszociációs kéreg:különbözô érzékszervi modali-tások együttes, komplex feldol-gozásáért felelôs agykérgi terü-letek összessége.

fMRI: a funkcionális mágneses rezo-nancia képalkotás (vizsgálat)rövidítése.

rôl is beszámoltak, de emberi alkalmazásához még több technikai problé-mát meg kell oldani.

Mit tud a jobb és a bal félteke?Mindenesetre e „leképezési” módszerek jól alkalmazhatók annak kimutatá-sára is, hogy egyes folyamatokban a jobb és bal félteke hogyan vesz részt.A beszéd tehát fôleg bal féltekés, míg a jobb félteke néma, viszont jobbanlát, sokkal többet tud a térmanipulációban. Digitális elven mûködik a balfélteke, a másik félteke analóg. Miért érdekes ez? Az idegrendszer elemei, azidegsejtek analóg elven mûködnek. De amikor nagyobb egységekrôl vanszó, úgy látszik, hogy a bal félteke még mindig a jóval általánosabb kompu-tertechnikával, digitális technikával mûködik. A bal félteke logikus és ana-litikus. A logika idônként borzasztóan veszélyes, mert nem mindig azonos ateljes realitással. A szûkre szabott logika gyakran téveszméken alapuló lán-colat, ami inkább az „irracionális”, egyben holisztikus jobb félteke bizo-nyos elônyeit mutatja; ugyanakkor logikára persze szükség van. A bal félte-ke inkább algebrikus, míg a jobb félteke geometrikus, hiszen ez a „jobban”látó félteke.

A képzelôerô, kreativitás, muzikalitás jobb féltekés. Itt különbségetkell tenni muzikalitás és a zene komponálása között. A zene komponálásanem megy bal félteke nélkül, ez erôteljesen bal féltekés. Miért? Azért,mert az idôérzés, ami a kompozíciónál értelemszerûen nagyon fontos,csak a bal féltekében található meg. (A beszédben és a zenében is idôkó-dok vannak.) A jobb féltekének nincs idôérzékelése. Az a tudat, hogy vanés volt – s reményeink szerint lesz is – történelem, hogy a világmindenségkeletkezett valamikor, s hogy az emberi élet is véges, mind a bal félteke128

Mindentudás Egyeteme

A két félteke látásmódja eltérô

Limbikus rendszer:az érzelmi viselkedésért felelôsôsi, az agykéreghez (neocortex)viszonyítva egyszerûbb szerke-zeti felépítésû struktúrákegyüttese, amely magában foglalja a hippokampuszt, a szeptumot, az amygdalát, a szaglógumót stb.

rendkívül fontos tulajdonsága, amirôl a (szerencsés?) jobb félteke nemvesz tudomást. A képzelôerô és a kreativitás az agynak az a két egyformánkiemelkedô tulajdonsága, ami csak az emberben van jelen, ugyanakkorelsôsorban jobb féltekés. Ezzel kapcsolatos az is, hogy a humorérzék, amiközvetlenül kapcsolódik a kreativitáshoz is, a jobb félteke tulajdonsága.A képzelôerô és a kreativitás jobb féltekéhez kötöttsége egyébként azt isjelenti, hogy ha új dolgokat próbálunk kitalálni, hipotéziseket állítunkfel, erre a bal félteke nem alkalmas, csakis a jobb félteke. A jobb féltekekialakít egy hipotézist, majd átküldi a bal féltekének, az raktározza, és in-nen kezdve úgy dolgozik vele, mintha a sajátja lenne. A két félteke közötttehát együttmûködés van.

Az eddig elmondottakat összegezve megállapíthatjuk, hogy az éntudatkizárólag a bal féltekének a tulajdonsága, de a jobb félteke is mindig hozzá-tesz valamit ehhez a tulajdonsághoz, csak nem tudatosan. Az itt felsorolt,részben eltérô tulajdonságok nemcsak kiegészítik a két féltekét egységesaggyá, hanem hatalmas pluszt is jelentenek: metaforikusan 1+1 itt nem 2,hanem 3: ebbôl jön létre az, amit emberi személyiségnek nevezünk.

Úgy gondolom, Ecclesnek a bevezetésben említett megállapításáhozkapcsolódva, hogy az Univerzumnak ez a szerkezetében rendkívül bonyo-lult, de mûködésében valamivel megismerhetôbb produktuma, az emberi

hámori józsef á Mit tud az emberi agy?

Az aszimmetrikus emberi agyfél-

tekék mûködésmegoszlása

agy az evolúció, a fejlôdés tényleges csúcsteljesítménye. Vannak, akik e mö-gött, s általában a fejlôdés motorjaként is természetfölötti erôk örök jelenlé-tével számolnak, mások nem hisznek a természetfölötti erôk mûködésében.Ám mindkét felfogás követôit mégis közös táborba gyûjti az a parancsolókívánság, hogy az ember, az emberiség ezt a fantasztikus adottságot, a cso-dálatos emberi agyat a mainál sokkal kreatívabban, a szolidaritást közép-pontba helyezve próbálja a maga és az egész emberi nem javára használni,hasznosítani.

Végül záró gondolatként Széchenyit idézem, aki oly sok mindenben té-vedhetetlen jósnak bizonyult. Ô a következôkben határozza meg az embe-ri agy, gondolkodás szerepét a jövô építésében: „Az emberi halhatatlan lé-lek, s annak legfôbb széke, az emberi agy jelöli ki a kultúra ösvényét, s csakaz bírja a nemzeteket a lehetô legmagasabb civilizációs fokra, és semmiegyéb.”

130

Mindentudás Egyeteme

Bostock, Louise – Luck, Stephen – Merrell, Sam: Az emberitest, Bp.: Medicina, 1992.

Changeux, Jean-Pierre: Agyunk által világosan. Bp.: Typotex, 2000.

Changeux, Jean-Pierre – Chavaillon, Jean: Origins of theHuman Brain. Oxford, 1996.

Donáth Tibor: Az emberi test. Bp.: Tankönyvkiadó, 2001.Donáth Tibor: Anatómiai Atlasz. Bp.: Medicina, 2001.Eccles, John C.: The Human Psyche. Berlin – Heidelberg –

New York, 1980.Greenfield, Susan: Brain Power. Shaftesbury – London –

Melbourne, 1999.Haines, Duane E.: Fundamental Neuroscience. Philadelphia,

2002.Hámori József: Aszimmetriák a biológiában: az ember.

Magyar Tudomány, 1999/3: 302–310.Hámori József: A veszélyeztetett értelem. Bp.: Kozmosz Kv.,

1988.Hámori József: Az emberi agy aszimmetriái. Bp. – Pécs:

Dialóg Campus, 1999.Hámori József: Az emberi agy és a nyelv. Magyar Szemle,

2001/10: 103–115.Hámori József: Az idegrendszer plaszticitása. In: Illyés S.:

Gyógypedagógiai alapismeretek. Bp.: Tankönyvkiadó,2000.

Hámori József: Az idegsejttôl a gondolatig. Bp.: KozmoszKv., 1982.

Hámori József: Neuronal plasticity as the neurobiologicalbasis of conductive education. In: Taylor, M. – Horvath, J.:Conductive Education. London, 1999.

Hámori József: Plasticity and gender differences of thedeveloping brain. In: Humbiol, Bp., 2002/27: 13–16.

Hanczár J.: Jönnek a látó és tapintó számítógépek. In: Magyar Nemzet, 2001. november 5.

Harenberg, Bodo (szerk.): Az emberiség krónikája. Bp.: Officina Nova, 1990.

Kandal, Eric– Schwartz, J. H.– Jessell, T. M.: Principles of Neural Science. New York – Amsterdam etc. 1991.

Popper, Karl R.– Eccles, John C.: The Self and its Brain. Berlin – Heidelberg – London etc. 1977.

Sheperd, Gordon M.: Neurobiology. Oxford, 19882.Sperry, Roger W.: Lateral specialization in the sugically

separated hemispheres. In: Perception and its Disorders.Res Publ. A. R. N. M. D., 1974.

Szentágothai János – Réthelyi Miklós: Funkcionális anatómia.Bp.: Medicina, 1985.

Zigmond, M. J. – Bloom, F. E. – Landis, S. C. – Roberts, J. L.–Squire, L. R.: Fundamental Neuroscience. San Diego –London etc. 1999.

Ajánlott irodalom

131

hámori józsef á Mit tud az emberi agy?