Społeczeństwo

Nasz mózg niespokojny

Gdzie rodzą się emocje?

Podczas jednego ze spotkań w ramach Tygodnia Mózgu w Podczas jednego ze spotkań w ramach Tygodnia Mózgu w "Polityce" Tadeusz Późniak / Polityka
Już Hipokrates upatrywał źródeł wszelkich emocji w mózgu, ale to dopiero słynne dzieło Darwina „O wyrazie uczuć u człowieka i zwierząt” dało początek biologicznym badaniom nad tym mechanizmem.
Polityka
Polityka.pl

Większość badaczy zgadza się, że emocje mają znaczenie przystosowawcze. Są pochodną reakcji i zachowań, które umożliwiały przeżycie gatunkom i jednostkom, narzędziem adaptacji.

Emocje towarzyszą zatem pobudzaniu i zaspokajaniu popędów i potrzeb – bądź apetytywnych (gdy człowiek lub zwierzę dąży do kontaktu z bodźcem), bądź awersyjnych (gdy od niego ucieka lub go unika). Niejako pchają do działania, aktywizując układ autonomiczny i hormonalny. Sam termin wszak wywodzi się od łacińskiego czasownika movere – poruszyć.

Zwierzęca natura, czyli co mamy wspólnego z innymi przedstawicielami ziemskiej fauny

Zachowanie zwierząt można scharakteryzować za pomocą dwóch związanych z bodźcem reakcji: dążenia i unikania. Znak emocji (przyjemna lub przykra) i kierunek motywacji są na ogół ze sobą związane.

U człowieka rozwinęły się bardzo złożone i subtelne emocje właściwe tylko naszemu gatunkowi, a także różne formy ich ekspresji, zdolność do hamowania reakcji czy też powstrzymywania się od niej. Dzięki temu ludzkie zachowania emocjonalne są bardziej adaptacyjne i mniej przewidywalne. Jednak nadal ich fundamentem są podstawowe, pierwotne reakcje dążenia i unikania, a do ich regulacji zaangażowane są, podobne jak u zwierząt, obwody neuronalne. Można by rzec, że zrąb naszych emocji jest jednocześnie zwierzęcą częścią naszej natury.

Zarówno u człowieka, jak i u zwierząt emocje służą do komunikacji interpersonalnej, ustalania reguł życia społecznego, określania relacji z innymi. W dużej mierze decydują też o naszej indywidualności. Reaktywność emocjonalna stanowi bowiem jeden z podstawowych wymiarów temperamentu i osobowości, co zauważyli już starożytni Grecy.

I chociaż to już Hipokrates upatrywał źródeł wszelkich emocji w mózgu, dopiero XIX w. pchnął dotychczasowe filozoficzno-psychologiczne rozważania na zupełnie nowe tory. Słynne dzieło Karola Darwina „O wyrazie uczuć u człowieka i zwierząt” dało początek biologicznym badaniom nad mechanizmami emocji. Darwin założył, że wzorce emocjonalne są dziedzicznymi, wrodzonymi reakcjami, których użyteczność potwierdziła się w toku ewolucji. I udowodnił, że człowiek wyraża swoje emocje poprzez takie same mechanizmy ruchowo-mięśniowe jak udomowione ssaki. To odkrycie stworzyło podwaliny badania na modelach zwierzęcych nie tylko ekspresji emocji, ale i procesów wewnątrzmózgowych, leżących u ich podłoża.

Techniki neuroobrazowania (np. tomografia pozytonowa, rezonans magnetyczny), które dzisiaj pozwalają nam podglądać mózg w akcji, to kwestia ostatnich dekad. Bez doświadczeń na zwierzętach nasza wiedza o tym, jak działa mózg i w jaki sposób reguluje nasze zachowanie, oparta tylko na studiach przypadków klinicznych i badaniach psychologicznych, byłaby znacznie uboższa.

Amygdala w ryzach, czyli gdzie drzemią emocje

Pierwsze prace eksperymentalne z końca XIX w. pokazały, że usunięcie kory mózgowej nie eliminuje emocji, a wręcz je potęguje. Dlatego zaczęto ich biologicznych korzeni poszukiwać pod korą. Dziś wiadomo, że emocje powstają przy udziale struktur korowych i podkorowych, ale nie oznacza to, że istnieje, jak dawniej postulowano, jakiś jeden system odpowiedzialny za emocje w ogóle.

Zarówno wyniki badań z ostatnich lat, jak również liczne wcześniejsze obserwacje pacjentów ze specyficznymi uszkodzeniami mózgu i eksperymenty na zwierzętach zdają się wskazywać, że kluczową rolę w regulacji emocji, niezależnie od ich znaku, odgrywają dwie struktury: położone w głębi płatów skroniowych ciało migdałowate – amygdala, dokonujące oceny napływających z otoczenia bodźców, oraz kora przedczołowa, która zaangażowana jest w świadome przeżywanie emocji i ich aktywną kontrolę. Można powiedzieć, że to ona trzyma w ryzach zwierzęcą część naszego mózgu. Odpowiada również za całą gamę typowo ludzkich emocji, które z racji naszego antropocentryzmu lubimy nazywać wyższymi, w tym tych związanych z relacjami społecznymi (np. miłość, przywiązanie). Ten obszar kory, odwrotnie niż amygdala, jest stosunkowo nowym wynalazkiem w ewolucji ssaków. Najbardziej rozwinięty u naczelnych, u człowieka zajmuje aż trzecią część powierzchni kory mózgowej. W trakcie rozwoju ludzkiego układu nerwowego najpóźniej osiąga pełną dojrzałość, według niektórych badaczy dopiero w 20 r. życia, co być może jest przyczyną tego, że dzieci nie potrafią hamować emocji, a nastolatki angażują się w różne ryzykowne sytuacje.

Strach i lęk, czyli dlaczego może nas przestraszyć kłębek włóczki

Badania neurobiologicznego podłoża zachowań emocjonalnych przez lata koncentrowały się głównie na strachu i lęku. Chociaż wciąż nie ma zgodności co do tego, jak długa jest lista emocji podstawowych, czyli uniwersalnych dla wszystkich gatunków i kultur, strach z pewnością do nich należy. Ma oczywisty i bezpośredni wpływ na przetrwanie. Jego ekspresja jest podobna we wszystkich znanych antropologom kulturach. Człowiek i inne ssaki reagują na bodźce zagrażające podobnym zachowaniem, zbliżone są też ich reakcje fizjologiczne. Badania neurobiologów i lekarzy dostarczyły wielu dowodów na to, że strach uruchamiany jest przez zintegrowany obwód powiązanych ze sobą struktur mózgowych, którego trzon stanowi ciało migdałowate. W swojej podstawowej formie ten obwód, zwany układem obronnym, istnieje u wszystkich, najbardziej nawet prymitywnych zwierząt. Uważa się, że został zaprogramowany przez ewolucję do radzenia sobie z niebezpieczeństwem, wykształcony po to, by organizm mógł przetrwać.

Rolą ciała migdałowatego jest wykrywanie zagrażających bodźców i organizowanie odpowiedniej do okoliczności reakcji (na przykład ucieczki, walki czy typowego dla gryzoni zachowania „udajemy, że nas nie ma”, czyli znieruchomienia). Ale żeby tę rolę odegrać właściwie, potrzebnych jest wiele informacji. Amygdala otrzymuje je dzięki bardzo bogatej sieci połączeń zarówno ze strukturami leżącymi pod korą, jak i z samą korą. Może także, za pośrednictwem swoich dróg wyjściowych, uruchamiać odpowiednie reakcje.

Wszelkie sygnały z otoczenia, zanim trafią do odpowiedniego obszaru kory mózgowej, gdzie zostaną dokładnie przetworzone i rozpoznane, najpierw z narządów zmysłów docierają do swego rodzaju stacji przekaźnikowej, czyli wzgórza. Stamtąd biegnie bezpośrednie połączenie do ciała migdałowatego, przekazujące nieprecyzyjną, niekompletną informację o bodźcu (na przykład jedynie zarys obrazu), ale za to dzieje się to błyskawicznie. Dzięki temu amygdala jest w stanie natychmiast uruchomić reakcje autonomiczne i hormonalne, umożliwiające obronę przed potencjalnym niebezpieczeństwem. Taka uproszczona informacja może jednak prowadzić do zachowania zupełnie nieadekwatnego do sytuacji – jest to cena, jaką płaci się za szybkość reakcji. Z punktu widzenia ewolucji lepiej dziesięć razy uciec bez wyraźnego powodu, niż raz zignorować zagrożenie i zostać zjedzonym przez drapieżnika. Prawdopodobnie taki właśnie mechanizm, szybka droga na skróty, jest podstawą impulsywnych, niekontrolowanych reakcji emocjonalnych, które zdarzają się każdemu z nas. Nieokreślony ciemny kształt w rogu pokoju może wywołać przerażenie i ucieczkę, zanim jeszcze zdołamy zobaczyć, co to jest.

Kontrola emocji, czyli dlaczego boimy się tarantuli w namiocie, a w zoo – nie

Informacja o bodźcach zewnętrznych dociera do ciała migdałowatego także nieco dłuższą, pośrednią drogą. Ze wzgórza jest ona kierowana do obszarów korowych, gdzie podlega szczegółowej analizie i świadomemu rozpoznaniu. To dzięki temu szlakowi do ciała migdałowatego dociera informacja, że ten nieokreślony kształt w rogu pokoju to kłębek ciemnej włóczki, a nie mysz, której się boimy, i puszczony w ruch układ obronny może zostać zahamowany. Szlak wzgórze–ciało migdałowate oraz wzgórze–kora–ciało migdałowate stanowi rodzaj automatycznego pilota, który steruje prostą odruchową reakcją strachu. Przełączenie się na sterowanie nieautomatyczne, co jest koniecznością w życiu człowieka, wymaga współdziałania wyższych procesów poznawczych. Wymaga świadomego zaplanowania strategii, która najskuteczniej uchroni nas przed niebezpieczeństwem, a do tego niezbędna jest analiza wszelkich wskazówek z otoczenia oraz informacje z przeszłych doświadczeń.

Bardzo istotne dla podjęcia decyzji o tym, co robić w sytuacji potencjalnego niebezpieczeństwa, są struktury związane z pamięcią, w tym hipokamp, który bierze udział w formowaniu i odtwarzaniu śladów pamięciowych dotyczących kontekstu – nie tylko poszczególnych bodźców, ale i związków między nimi. Konkretny bodziec może być rzeczywiście zagrażający w jednych okolicznościach, w innych już nie. Jadowita tarantula w terrarium nie budzi specjalnych emocji, jednak gdyby pojawiła się nagle w naszym namiocie… Podobnie dzieje się w przypadku, kiedy wiemy, że dramatyczna, zapierająca dech w piersiach sytuacja, której jesteśmy świadkiem, to tylko film. Wtedy kora przedczołowa tłumi reakcję emocjonalną. Dzięki niej nasze emocje znajdują się pod częściową kontrolą naszego umysłu. Dynamiczna równowaga między amygdalą a korą przedczołową wydaje się podstawą świadomej (nie reaktywnej) regulacji naszych odpowiedzi emocjonalnych. Im mniej jednoznaczny jest bodziec, tym większa wydaje się rola kory przedczołowej (i związanego z nią obszaru tzw. przedniej kory obręczy) w opracowaniu informacji, co znakomicie wykazano w niedawnych badaniach z użyciem obrazowania techniką funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI).

Reakcja na zagrożenie, czyli jak strach prowadzi do ucieczki, ataku, znieruchomienia

Samo wykrycie w środowisku bodźców zagrażających to nie wszystko. Niezbędne są również odpowiednie układy neuronalne, które koordynują adekwatną na nie reakcję. Ciało migdałowate wysyła więc właściwe sygnały do podwzgórza i pnia mózgu, regulując w ten sposób zarówno wewnętrzną równowagę organizmu, jak i zachowanie osobnika. Połączenia z ciała migdałowatego uruchamiają m.in. wegetatywny układ nerwowy, podobnie jak szereg innych struktur odpowiedzialnych za konkretne akty obronne, takie jak ucieczka, atak czy znieruchomienie.

Informacja w układzie obronnym przesyłana jest tzw. szybką transmisją synaptyczną z wykorzystaniem kwasu glutaminowego, podstawowego dla systemu nerwowego neuroprzekaźnika pobudzającego. Na neurony działa też inny, hamujący neuroprzekaźnik – GABA. Ich interakcja zapewnia prawidłowe funkcjonowanie mózgu. To tak jak w przypadku układu mięśniowego – by prawidłowo poruszać ręką, potrzebne jest jednoczesne współdziałanie przeciwległych mięśni zginaczy i prostowników. Oba te neuroprzekaźniki są obecne we wszystkich obszarach mózgu i biorą udział w wielu funkcjach, nie tylko tych związanych z procesami emocjonalnymi. To właśnie dlatego leki przeciwlękowe, które działają poprzez wzmacnianie układu GABA (wzmacnianie hamowania), zwykle powodują senność, opóźnienie czasu reakcji itd.

Kiedy opisany wyżej układ obronny funkcjonuje prawidłowo, strach (choć nieprzyjemny) ma ogromne znaczenie przystosowawcze, pozwala bowiem uniknąć niebezpieczeństwa, a w pewnych przypadkach wręcz zapewnia przeżycie. Jednak gdy wskutek patologicznych zmian tkanki mózgowej, zaburzeń czynnościowych któregoś z ogniw systemu lub przerwania komunikacji między nimi układ ten zostanie uszkodzony, pożyteczny strach zamienia się w patologiczny lęk, który utrudnia normalne funkcjonowanie i może stanowić objaw choroby.

Układ nagrody, czyli jak to się dzieje, że jest nam dobrze

Emocje towarzyszące reakcjom związanym z dążeniem do bodźca aż do połowy XX w. wydawały się zbyt subiektywne, aby je rzetelnie badać. Dążenie do przyjemności jest bardzo istotnym motywem ludzkich działań, ale trudno tę przyjemność wywołać w warunkach laboratoryjnych i jeszcze trudniej ją zmierzyć. Poszukiwania w mózgu anatomicznego i chemicznego substratu emocji pozytywnych zostały zapoczątkowane w latach 50. przez słynne odkrycie Jamesa Oldsa i Paula Milnera. Okazało się, że elektryczne drażnienie pewnych okolic mózgu samo w sobie może być celem, dla którego szczury uczą się wykonywać określone ruchy, a zatem ma ono właściwości nagradzające. Reakcję samodrażnienia można wywołać u zwierząt z licznych miejsc wzdłuż tzw. pęczka przyśrodkowego przodomózgowia – starego ewolucyjnie (to znaczy istniejącego u większości ssaków) szlaku łączącego przód mózgu z pniem. Struktury obsługiwane przez ten system włókien nerwowych zostały nazwane układem nagrody. W jego skład wchodzi, między innymi, kora przedczołowa, ciało migdałowate, podwzgórze, a także, zlokalizowane pod płaszczem obu półkul, jądra podstawne mózgu.

Niektórzy badacze podają w wątpliwość znaczenie ciała migdałowatego w regulacji emocji pozytywnych, jednak znakomita większość przeprowadzonych w ostatnich latach badań z użyciem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego pokazuje, że amygdala u ludzi, którym podczas skanowania mózgu pokazuje się zdjęcia lub wyrazy, aktywizuje się również w odpowiedzi na te, które przynoszą przyjemne skojarzenia.

Przepływ informacji w układzie nagrody ma nieco inny przebieg niż w przypadku układu obronnego, nie musi on bowiem reagować szczególnie szybko. Układ nagrody działa dłużej niż trwa bodziec, co ukierunkowuje i motywuje osobnika na dłuższy czas. Nie udało się jak dotąd potwierdzić, że informacja pobudzająca układ nagrody korzysta z szybkiej bezpośredniej drogi ze wzgórza, co jest tak charakterystyczne dla strachu.

Rozkosz z dopaminy, czyli dlaczego człowiek tak łatwo się uzależnia

Przekazywanie impulsów w układzie nagrody odbywa się przede wszystkim za pośrednictwem neuroprzekaźnika dopaminy. Podobieństwo między eksperymentalnie wywołanym samodrażnieniem u zwierząt a uzależnieniem lekowym nasunęło przypuszczenie, że mechanizm obu tych reakcji może być podobny. Wyniki wielu badań wskazują, że subiektywne odczucie przyjemności, np. bezpośrednio po zażyciu amfetaminy, wynika właśnie z bardzo silnego pobudzenia układu dopaminergicznego.

W podobny sposób, poprzez dopaminę, działają endorfiny, czyli endogenne opiaty, którymi nasz mózg w sposób naturalny nagradza nasze działania. To właśnie znajdujące się w mózgu receptory endorfin odpowiedzialne są za nagradzające właściwości takich substancji jak np. morfina. Narkotyki działające bezpośrednio na system nagrody wywołują przyjemne odczucia, ale za cenę utraty naturalnej równowagi. Układ dopaminergiczny szybko przyzwyczaja się do sztucznego pobudzenia wywołanego substancjami chemicznymi, co prowadzi do powstawania uzależnień.

Ludzka natura, czyli nasze życie emocjonalne

W ostatnim dziesięcioleciu już nie tylko przyjemność, ale także złożone ludzkie emocje, takie jak miłość i przyjaźń, stały się przedmiotem dociekań naukowych. Okazuje się, że wszystkie relacje, które badano do tej pory (miłość macierzyńska, miłość romantyczna, przyjaźń), za pomocą techniki funkcjonalnego neuroobrazowania i specjalnie opracowanych kwestionariuszy, związane są z wysoką aktywnością układu nagrody, szczególnie jąder podstawnych mózgu. W badaniach dotyczących miłości romantycznej stwierdzono tym wyższą aktywność układu nagrody, im wyższe były wyniki osoby badanej na skali opisującej siłę jej uczucia. Charakterystyczne jest, że zarówno miłosne zauroczenie, przyjaźń jak i miłość macierzyńska związane są ze zmniejszoną aktywnością obszarów zaangażowanych w procesy poznawcze i racjonalne myślenie, to znaczy kory, a zwłaszcza kory przedczołowej. Wydaje się to zupełnie zrozumiałe, bo miłość z natury rzeczy nie poddaje się rozumowym ocenom.

Prof. dr hab. Jolanta Zagrodzka jest psychologiem. Dr Paweł Boguszewski jest neurobiologiem.Pracują w Akademii Pedagogiki Specjalnej im. Marii Grzegorzewskiej oraz w Instytucie Biologii Doświadczalnej PAN im. Marcelego Nenckiego.

Ten artykuł pochodzi z najnowszego dodatku psychologicznego "Ja, My, Oni".

Polityka 12.2010 (2748) z dnia 20.03.2010; Społeczeństwo; s. 14
Oryginalny tytuł tekstu: "Nasz mózg niespokojny"
Więcej na ten temat
Reklama

Czytaj także

Kraj

Tata Maty

W przewrotnym sensie jest beneficjentem rządów PiS, gdyż będąc ich konsekwentnym krytykiem, stał się znaczącą osobistością życia publicznego. Niektórzy określają go mianem „opozycyjnego celebryty”, na co Marcin Matczak nieco się zżyma. Ale w sumie nieźle oddaje ono jego status.

Rafał Kalukin
18.10.2021
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną