Přečtěte si náš blog

Zrcadlové neurony – jak se dokáže mozek vcítit do druhého člověka?

12. května 2015
Zrkadlové neuróny

V 90. letech objevili vědci z italské Parmy něco nečekaného. Jednoho dne se výzkumník, jehož úkolem bylo sledovat mozkovou aktivitu makaků, natáhl pro své jídlo. V té chvíli si všiml, že se makaků aktivovaly neurony v premotorickém kortexu, tedy ve stejné oblasti, jako by se samy natahovaly pro jídlo. Jak se to však mohlo stát, pokud se opice nehýbaly a pouze pozorovaly výzkumníka?

V přední části mozku jsou neurony, které nazýváme pohybové. Tyto neurony vyšlou signál vždy, když člověk udělá nějaký pohyb. Avšak asi 20% z těchto neuronů vyšle signál i tehdy, když se člověk jen dívá, jak tento pohyb dělá někdo jiný. Říkáme jim zrcadlové neurony.

Zrcadlové neurony slouží k porozumění výrazem obličeje. Když se váš kolega v práci zamračí znechucením nad zkaženým jídlem, zatváříte se podobně jako on. Když někoho uvidíte usmívat se, vaše zrcadlové neurony ve vás vyvolají pocit, jako byste se usmívali sami. Zdá se, že čím lepší je vaše schopnost interpretovat výrazy obličeje, tím aktivnější je váš systém zrcadlových neuronů. Někteří vědci proto považují zrcadlové neurony za základ empatie.

Další funkcí zrcadlových neuronů je napodobování. Pokud chceme napodobit složitou činnost, musí si náš mozek přisvojit úhel pohledu někoho jiného. Neurovědec Vilayanur Ramachandran dokonce považuje zrcadlové neurony za důležitý milník ve vývoji lidstva. Před 75 000 lety se náhle začaly objevovat a šířit schopnosti jako používání nástrojů, využití ohně nebo jazyk. Ramachandran tvrdí, že toto všechno začalo náhlým vznikem propracované soustavy zrcadlových neuronů: pokud někdo objevil něco užitečného, např. použití nového nástroje, tento poznatek se rychle rozšířil do celé populace a nezanikl.

Kromě motorických neuronů existuje ještě druh zrcadlových neuronů pro dotek. Když se někdo dotkne mé ruky, neuron v somatosenzorické kůře v smyslové oblasti mého mozku vyšle signál. Tentýž neuron ale vyšle signál i tehdy, když sleduji, jak se někdo dotkne mého kamaráda. Vcítím se tedy do pozice toho, koho se někdo dotýká. Proč nás to ale nezmate a sami ten dotek necítíme? V kůži máme receptory doteku a bolesti, které posílají podněty do mozku a informují nás: "vcítit se do pocitů druhého člověka, ale tebe se nikdo nedotýká, nenech se zmást". Jinak tomu je v případě, že ruku znecitliví např. injekcí, takže z ní nemohou přicházet žádné podněty. Když se tehdy budeme dívat, jak se někdo někoho dotýká, doslova to pocítíme na své ruce.

Nadějí výzkumníků v oblasti zrcadlových neuronů je najít způsob, jak pomoci lidem s potížemi v sociálních interakcích, běžných například u autismu a schizofrenie. Možným využitím poznatků o zrcadlových neuronech je také pomoc v obnovení pohybových schopností u pacientů po mozkové mrtvici. Kritici výzkumu zrcadlových neuronů namítají, že většina výzkumů probíhala na makacích, ne na lidech a tak musíme být s intepretaci výsledků velmi opatrní. Navíc výzkum je založen na zobrazování aktivity mozku, což je možné jen velmi omezeně. V dělání závěrů tedy musíme být opatrní.

Jaké závěry si z výzkumu zrcadlových neuronů můžeme odnést do každodenního života? V první řadě, jsme velmi náchylní na "nákazu" emocemi - ať se usměji nebo zamračím, ovlivňuji lidi kolem sebe a naopak. Za druhé, abych se rychle naučil novou činnost, měl/a bych pozorovat druhých, jak tuto činnost vykonávají. A nakonec, i pozorování toho, jak se někdo příjemně dotýká druhého (masáž) ve mně může vyvolat příjemné pocity.

Zdroje:

  přečteno 4274×
Začít trénovat svůj mozek Zpět na výpis
Mgr. Kristína Medalová
Absolventka jednooborové psychologie na FF UPOL v Olomouci. V současnosti pokračuje ve svých studiích na Université de Fribourg ve Švýcarsku, kde se specializuje na klinickou psychologii a psychologii zdraví. Zajímá se zejména o aplikaci výzkumu kognitivních a afektivních neurověd do každodenního života. O popularizaci psychologie se snaží také prostřednictvím vzdělávacích workshopů pro širokou veřejnost.

Podobné články

5 věcí, které byste měli vědět o svém mozku

Lidský mozek. Impozantní, složitý a tajuplný orgán. I ten největší hlupák pod sluncem nosí ve své hlavě malý zázrak, který po dlouhá staletí fascinuje vědce i laické nadšence po celém světě. Ačkoliv o mozku ani zdaleka nevíme vše a neustále se o něm dozvídáme něco nového, těchto pět věcí je jistých - a měli byste je znát.

1. Ve své hlavě nosíme miliardy neuronů

Obecně se má za to, že v mozku člověka najdeme odhadem 100 miliard neuronů. Podle posledních průzkumů je to o něco méně - asi 86 miliard neuronů. K tomu ale přičtěte dalších 85 miliard ostatních buněk! Je to právě vysoký počet buněk, který nás odlišuje od ostatních živočišných druhů na této planetě a který z nás dělá nejvyspělejší stvoření, jež Země v celé svojí historii pamatuje.

2. Náš mozek je plastický

Ne, není vyroben z plastu. Plasticitou mozku rozumíme jeho schopnost se formovat a měnit na základě získaných zkušeností. Pokaždé, když se dozvíte nějakou novou informaci, zažijete jakoukoliv emoci nebo si třeba vezmete drogu, změníte tím uspořádání ve svém mozku. Vytvoříte, oslabíte nebo zcela pozměníte spojení mezi jednotlivými neurony, což následně ovlivní vaše budoucí chování. Jednoduše změníte svůj mozek.

3. Některé psychiatrické či neurologické poruchy se dědí. Ale lze jim předejít

Nikde není psáno, že zdědíte depresivní sklony svojí babičky nebo chorobnou podezíravost svého tatínka. Ale pokud někdo z vaší rodiny podobnou chorobou trpí, existuje zvýšené riziko, že vás potká taky. A to zejména v případě, že se hodně stresujete a celkově žijete v nezdravém prostředí.

Máme pro vás ale dobrou zprávu - lze tomu předejít. Stačí o zvýšeném riziku dané choroby předem vědět - a udělat všechno pro to, abyste jejímu rozvinutí zabránili.

4. V průběhu života si vytváříme nové neurony

I mozek dospělého člověka dokáže vytvářet nové neurony a tyto zařadit do existující neuronové sítě. „Nové neurony“ dokonce zastávají funkci kmenových buněk a pomáhají tak s léčbou různých neurodegenerativních onemocnění. Jsme díky nim sami sobě lékařem.

5. Frekvenci vytváření nových neuronů můžeme ovlivnit

Opravdu. Pravidelným tréninkem mozku nastartujeme tzv. neurogenezi, tedy proces vytváření nových neuronů. Čím víc cvičíme a trénujeme, tím více neuronů vytváříme. Naopak např. konzumace alkoholu neurogenezi zpomaluje.

Sečteno a podtrženo - náš mozek je úžasný a my navíc máme tu možnost ho zlepšovat. Vyhýbejme se alkoholu či stresovým situacím, naopak pravidelně trénujme, učme se, vzdělávejme se. Výsledky na sebe nenechají čekat.

Využíváme jenom 10% kapacity mozku?

Žádný vědecký objev moderní psychologie nedává za pravdu rozšířenému mýtu, podle kterého „průměrný člověk využívá jenom 10% kapacity svého mozku.“ Jak je ale možné, že je tak rozšířený?

Za nejpravděpodobnější kořeny tohoto omylu je považován výrok jednoho z prvních psychologů - Williama Jamese, který se ve svém díle Energie lidí vyjádřil, že lidé za život rozvinou jenom 10% jejich skrytých mentálních schopností. Odkazoval tím na vágní, blíže nespecifikovaný pojem mentální energie. Za další možný zdroj omylu se považují pokusy slavného neurovědce Wildera Penfielda, který při elektrické stimulaci různých částí mozku zjistil, že stimulace některých oblastí nevede k žádným vnějším projevům. To byly ale neurovědy 30let a dnes už víme, že každá buňka v mozku plní spolu s ostatními určitou funkci. Myslím, že dalším možným zdrojem podpory pro mýtus se stal objev gliových buněk, které vedle neuronů tvoří asi 85% objemu mozku. Donedávna se jejich funkce podceňovala a mělo se za to, že pouze drží mozek pohromadě (odsuď jejich jméno – glia = latinsky lepidlo) a jsou odpovědné za jeho zásobení živinami a kyslíkem. Opak je ale pravdou a proto zase nemůžeme dát 10 procentnímu mýtu za pravdu.

Pokud jste doteď mýtus pokládali za pravdivý, nemusíte se cítit špatně, ukazuje se, že zhruba polovina učitelů v Nizozemí i Anglii mu také věří.

Jakkoliv mýtus vznikl a byl podporován, nic z toho, co dnes o mozku víme, nám nedovoluje uvažovat o jeho opodstatněnosti. Dokonce, i když oddychujeme nebo spíme, jsou některé části mozku téměř stejně aktivní jako přes den. Také u závažných poškození mozku (po mozkových příhodách nebo úrazech), kdy odumírá nebo je poškozeno méně než několik procent buněk mozku, je omezení funkčnosti nervové soustavy rozsáhlé a výrazně ovlivňuje život člověka. Kdybychom 90% mozku nepotřebovali, jakékoliv jeho poškození by se obešlo bez tak závažných následků.

Jak by mohl pod tlakem evoluce přežít organizmus, kterému mozek funguje jenom na deset procent a spotřebuje nato pětinu energie celého organizmu?

Abychom se vrátili zpátky k Williamu Jamesovi, domnívám se, že jeho odkaz je poněkud subtilnější. Každý z nás by dokázal zaběhnout půlmaraton, nebo si zapamatovat hlavní města všech států země. Ale potenciál jako takový nestačí a pro rozvinutí všech našich možností je zapotřebí vůle a práce. A možná těch 10% je naším potenciálem – v energii našich svalů, kapacity plic, kapacity paměti – a naše snažení představuje zbylých 90% cesty k úspěchu.

Einsteinův mozek

Albert Einstein zemřel r. 1955 v Princetonu (New Jersey, USA) na výduť aorty. Bylo mu 76 let.

Někteří tvrdí, že Einstein daroval v poslední vůli svůj mozek k vědeckým účelům, jiní říkají, že svolení k tomu dal Eisteinův syn s podmínkou, že závěry zkoumání budou publikovány v odborných časopisech.

Nicméně, Eisnteinův mozek byl sedm a půl hodiny po jeho smrti vyňat z těla. Pitvu na Princetonské univerzitě prováděl dr. Thomas Stoltz Harvey. Ten mozek vyňal, zvážil a odnesl ho do laboratoře Pensylvánské univerzity. Tam Einsteinův mozek vyfotografoval z mnoha úhlů, rozkrájel na 240 malých kousků, a dalších 2000 tenkých plátků, z nichž některé si ponechal a další předal vedoucím patologům. Teprve po 20 letech novinář Steven Levy odhalil patologovo malé tajemství.

Co jsme se dozvěděli z tohoto geniálního mozku?

Vědecké výzkumy zjistily, že Eisteinova genialita nespočívala v neobvyklé velikosti mozku, který vážil 1230g (průměrná váha lidského mozku je 1300 – 1400 g). Nebyl tedy velký, zato byl ale mimořádně komplikovaný a měl neobvyklou anatomii.

Einstein měl nadprůměrný počet gliových buněk, které jsou zodpovědné za podporu a výživu neuronů. To mohlo být způsobeno neobykle vysokou mozkovou aktivitou, protože mozek výživu prostě potřeboval. Nicméně tento rozdíl byl statisticky významný v levém parietálním laloku, který je součástí asociačních oblastí mozkové kůry, které jsou zodpovědné za inkorporaci a syntézu informací z mnoha jiných mozkových oblastí.

Jeho mozek měl tenší kůru, nicméně s vyšší hustotou neuronů.

Corpus callosum, které zodpovídá za komunikaci mezi oběma hemisférami, bylo o 20% širší a obsahovalo tedy více neuronových spojení, než u běžné populace. To mohlo vést k lepší komunikaci mezi oběma hemisférami.

Fotografie mozku ukazují zvětšenou Sylviovu rýhu (která rozděluje parietální lalok na dvě části), ale zároveň také to, že její část chyběla. Teoreticky to mohlo způsobit rychlejší přenos informací mezi neurony této oblasti.

Spodní oblast temenního laloku v obou hemisférách byla oproti průměru o 15% větší. Tato oblast je důležitá pro vizuální a prostorové myšlení, matematické úvahy a trojdimenzionální představy.

Celý Einsteinův život byl podobně jako jeho mozek neobvyklý. Při vědeckém zkoumání jeho mozku byly zjištěny jisté anatomicko-strukturální zvláštnosti, které mohly být důsledkem jeho geniality, nicméně také důsledkem některých událostí jeho života (osobnostní charakteristiky, setkání s Milevou, studium matematiky s rozvinutějším intelektem, apod.) a pomalejší pracovní tempo.

Vědeckým zkoumáním také prošly mozky některých dalších géniu a slavných osobností. Ale o tom zase někdy příště.

Zdroje: Wiki

Wikipedia conVERTER: fyzici osobnosti.ca: Albert Einstein Wikipedia: Einsteinův mozek Einsteinův mozek pod lupou DeenaMedia WiseGeek: Jak se liší Einsteinův mozek od normálního

Umělá inteligence - Může se počítač vyrovnat lidskému mozku?

Vznik kognitivní psychologie v 60. letech byl do velké míry podnícen pokroky v rozvoji počítačů. "Počítačová metafora" poukazovala na podobnost fungování poznávacích procesů u počítačů a lidského mozku. Dnes se zdůrazňují spíše jejich odlišnosti: mozek a počítače fungují na rozdílných principech, stejně jako nelze srovnávat letadla s ptačími křídly. Vědci však neustále pracují na vývoji umělé inteligence, tedy inteligentního chování produkovaného počítači či počítačovými softwary.

Umělá inteligence - kde je hranice mezi robotem a člověkem?

Pokud by lidský pozorovatel nedokázal rozeznat, zda komunikuje s člověkem, nebo robotem, můžeme hovořit o umělé inteligenci. Tak přemýšlel v roce 1950 britský matematik Alan Turing. Aby svou teorii aplikoval v praxi, vyvinul Turingův test: vyšetřovatel si píše se dvěma osobami - jednou z nich je živý člověk, druhou počítač - a pokouší se určit, kdo je kdo. Cílem počítače je vystupovat jako člověk. Pokud by se mu podařilo vyšetřovatele zmást alespoň na třetinu času v průběhu 5 - minutové konverzace, prošel by Turingovým testem. V roce 2014 se na webu BBC objevila zpráva, že program "Eugene Goostman" (imaginární 13-letý ukrajinský chlapec) testem prošel. Mnozí experti však experiment zpochybňují.

Proč v některých oblastech umělá inteligence vítězí nad lidskou?

Procesy evoluce se v mozku rozvinuly ty schopnosti, které jsou důležité pro přežití. Jednou z nejvýznamnějších je připravenost pružně reagovat na okolní prostředí. Schopnost počítačů provádět nesčetné repetitivní operace, zda shromažďovat miliardy statistických dat, je pro přežití člověka oproti jiným funkcím nepodstatná, a tak se u něj nerozvinula.

V kterých oblastech se umělá inteligence snaží přiblížit člověku?

Získávání a zpracovávání informací

Člověk získává prostřednictvím smyslových vjemů obrovské množství nových informací. Už jako děti se naučíme rozeznávat, co vidíme na obrázku, co slyšíme. Jsme schopni "dekódovat" text psaný rukou. V této oblasti udělaly i počítače velký pokrok: v roce 2012 ukázal tým Googlu počítači miliony obrázků. Počítač se analyzováním obrovského množství dat naučil objekty rozeznávat a kategorizovat. Facebook v roce 2014 přišel s algoritmem DeepFace, který dokáže rozeznat lidskou tvář v 97% případů. Novější generace iPhonů mají Siri - inteligentní osobní asistentku, která umí rozpoznávat hlas, vyhledat informace, které potřebujete a řešit řadu dalších úkolů. Pro počítače je však zatím těžké určit, co ze záplavy informací, které vyhledá, je důležité a jaké závěry z toho vyplývají (např. Psaní reportáží, výzkum).

Řešení nestrukturovaných problémů

Počítač řeší problémy pomocí schopností, které do něj "vloží" lidští programátoři. To je možné, pokud jsou problémy jasně vymezeny a existují určitá pravidla či postupy, jak je řešit. Těžší je to v případě, že se jedná o problém nepředvídatelný. Schopnost člověka řešit problémy je rozvinutá i díky schopnosti využívat kontext. Lidský mozek má, na rozdíl od počítače, autobiografickou paměť, která obsahuje naše poznatky, vztahy, vzpomínky a zážitky. Ty nám umožňují "domyslet si" smysl v nejednoznačných situacích. Pokud si například přečteme větu s mnohovýznamovým slovem, podle kontextu si dokážeme odvodit správný význam slova. U počítačů je tato schopnost ve vývoji.

Nerutinní manuální práce, pohyb v prostoru

Provádění komplexních úkolů v 3-D prostoru (úklid, vaření, řízení auta, až po dělání manikúry) vyžaduje souhru několika mozkových center. Tyto úkoly, které se člověk naučí poměrně jednoduše, jsou stále pro stroje velkou výzvou. Např. robot v přeplněném supermarketu se nedokáže nakupujícím vyhýbat dostatečně rychle. Zdá se, že roboty ještě nějaký čas nebudou konkurovat lidským fotbalovým hráčům. Co se však týče řízení, Google neustále dělá pokroky ve vývoji samořídicího auta.

"Lidskost"

Být vřelý, empatický, rozesmát druhé je něco, co lidé stále dělají lépe než roboti. Naše lidskost je dána tím, že máme emoce a potřeby. Dnes již existují stroje, které dokáží emoce podle postavení svalů v obličeji dekódovat a také jejich vyjadřovat, je to však pouze mechanismus. Dalšími aspekty lidskosti jsou intuice, kreativita, selský rozum, péče o druhých, empatie. Otázkou je, zda mohou být roboty "lidské", dokud nemají vědomí, a tak i pocity a potřeby.

Vědomí

Fenomén vědomí je stále nezodpovězenou otázkou nejen u robotů, ale i u člověka. Někteří vědci si myslí, že základem pro vědomí je "mentální život". Aby robot mohl vést mentální život, musel by být schopen pracovat se smyslovými vjemy (např. představa psa) i v jejich nepřítomnosti. Vědomí je asi největší výzvou umělé inteligence.

Americký filozof John Searle vysvětluje, že počítače pracují se symboly, ale nerozumí jejich významu. Pokud by někdo chtěl komunikovat s počítačem čínsky, předloží mu čínské znaky, počítač je ve svém programu zpracuje a odpoví opět v čínských znacích. Tato osoba by si mohla myslet, že počítač je myslící bytost. Ve skutečnosti ale pouze pracuje se znaky způsobem, který ho někdo naučil. Vůbec netuší, co je obsahem konverzace. Zatímco tedy počítač neporozumí operacím, které provádí, nemůže se srovnávat s člověkem.

Vývoji nových technologií v oblasti umělé inteligence se intenzivně věnují firmy jako Google, Facebook, Amazon či Baidu. Mnoho lidí má strach, že umělá inteligence dospěje až k tomu, že stroje budou samostatně myslet, jednat a ovládnou lidstvo. Zatím se však jeví jako opodstatněnější obava, že nás inteligentní stroje nahradí i na našich kvalifikovaných pracovních pozicích. Zájemcům o hlubší porozumění problematice doporučuji přečíst si odkazy uvedené níže.

Zdroje:

http://www.economist.com/news/briefing/21650526-artificial-intelligence-scares-peopleexcessively-so-rise-machines http://www.ceskatelevize.cz/specialy/hydepark-civilizace/25.5.2013/ https://www.ted.com/talks/john_searle_our_shared_condition_consciousness