Možgani: detektiv, ki išče morilca

    Nemško-estonski biolog Jakob von Uexküll je danes, dobrega pol stoletja po smrti, morda celo bolj znan med filozofi kot med naravoslovci. Raziskovalno ga je namreč zanimalo, kako različna živa bitja subjektivno doživljajo sebe in svojo okolico. Za opis specifičnega izkustva sveta posamezne živali je uvedel nemško besedo umwelt, ki je postala mednarodni termin in se praviloma ne prevaja.

    V Uexküllovih študijah različnih subjektivnih izkustev sveta posameznih bitij je presenetljivo pomembna modelska žival postal klop. Po takratnem poznavanju fiziologije te za ljudi dokaj nevarne živali živi namreč klop v zelo preprosti predstavi sveta. Danes sicer vemo, da je dogajanje v svetu tudi za klope malo bolj kompleksno, a za samo predstavitev ideje umwelta to ni ključnega pomena.

    Svet, kot ga zaznava klop

    Po opisu Uexkülla je klop ekstremen primer zelo preproste subjektivne podobe sveta, saj uporablja le tri različne signale, po katerih lahko spoznava okolico in se v njej orientira. Oči sicer nima, a njegova koža vseeno zaznava svetlobo, tako da se lahko premika v smeri njenega izvora. To mu omogoči, da spleza čim više s tal, denimo na konice travnih bilk, kjer nato čaka na žrtev, ki se ji bo prisesal na kožo in se nahranil z njeno krvjo.

    Ker je slep in gluh, svoje žrtve zavoha. Kožne žleze sesalcev oddajajo specifične vonjave, med katerimi je tudi maslena kislina, in klop ima čutila, ki se sprožijo, ko je v zraku prav ta kemična spojina. »Vonj po sesalcih« oziroma kemična snov, ki je sestavni del vonjav, ki se pri sesalcih sproščajo ob potenju, je za klopa signal, da se lahko spusti s travne bilke in upa, da bo pristal na bitju, s krvjo katerega se bo nahranil. Če mu uspe pristati na primerni žrtvi, uporabi le še čutilo za toploto, ki ga vodi do predela, kjer bo na koži najlažje prišel do krvi.

    Po Uexküllu ima vsako bitje svoj specifičen umwelt, ki je odvisen od konkretnih čutil in drugih bioloških danosti posamezne živali. Tako vsaj subjektivno ni enega samega sveta za vsa živa bitja, ampak obstaja množica različnih svetov. Ljudje smo sicer prepričani, da je prav naša, verjetno najbolj kompleksna podoba sveta univerzalna, nujna in edina možna, a vsaj v okviru Uexküllovega pristopa to ne drži.

    Dojemanje posameznega predmeta je zato močno odvisno od konkretnega subjekta oziroma bitja, ki ga zaznava. Vsaka žival ima namreč omejeno zmožnost razlikovanja dražljajev iz okolja, na osnovi česar si zgradi svojo lastno podobo sveta. Povsem enako kot za druga živa bitja velja tudi za ljudi.

    Šele pri živalih, ki imajo oči, se denimo vizualni in taktilni prostor razločita, sicer sta subjektivno nerazločljiva. Nekatere živali preprosto nimajo zmožnosti, da bi razločevale med njima. V vizualnem prostoru se velikost predmeta spreminja z oddaljenostjo, medtem ko je na dotik ves čas enaka. A ta razlika je dojemljiva le bitjem z očmi.

    Zanimiva je tudi Uexküllova obravnava časa. Osnovna enota časa za posamezno bitje je po njegovem največji časovni interval, v katerem se njegov subjektivni svet nič ne spremeni. Za človeka je to približno osemnajstina sekunde, saj krajših intervalov naša čutila ne razločijo, zaradi česar denimo v kinu vidimo homogeno spreminjanje podob in ne skakanje ene sličice na platnu v drugo.

    Pri klopu je lahko tak interval po pisanju Uexkülla bistveno daljši, saj so daljši tudi intervali, ko njegovi čuti ne zaznavajo nobene spremembe. Če specifičnega vonja po sesalcih v okolici ni, se v klopovi subjektivni predstavi okolice nič ne spreminja in zanj subjektivni čas ne teče, razen če hkrati ne zaznava sprememb preko katere od drugih signalnih poti. Tako vsaj razmišlja Uexküll, ki se hkrati zaveda, da marsikaj poenostavlja, a le z namenom, da bi jasno predstavil svojo teorijo o subjektivnih svetovih različnih živih bitij.

    Obravnava doživljanja sveta pri klopih je lahko dober uvod v problematiko razumevanja procesa nastajanja predstave zunanjega sveta pri ljudeh. V knjigi Vision and Brain: How We Perceive the World (MIT Press, 2012) James V. Stone opozarja, da naš možganski sistem zaznavanja okolice vseskozi ustvarja občutek, da z očmi neposredno gledamo svet zunaj, vendar je to v resnici le predstava, ki jo ustvarjajo naši možgani.

    Če bi dejansko sproti videli tisto, kar v posameznem trenutku zaznavajo naše oči, bi bila podoba sveta zelo kaotična. Kot pravi Stone, smo večino časa pravzaprav funkcionalno slepi, a se tega sploh ne zavedamo. Gledamo namreč tako, da smo zgolj za trenutek osredotočeni na posamezen detajl, sicer pa naše oči neprestano prečesavajo okolico. Pri tem vsak trenutek jasno in razločno vidimo le majhen del v sredini našega vidnega polja, a se tega sploh ne zavedamo, ker možgani skrbno zapolnijo manjkajoče informacije z znanjem, ki ga o okolici že imajo.

    V mrežnici našega očesa, kjer so čutne celice, ki svetlobo pretvarjajo v električne signale, je razvrščenih kar 126 milijonov enot. Vsaka izmed njih ločeno zaznava svetlobo, ki pade nanje, in informacije o tem pošilja naprej v možgane. Zanimivo pri tem je, da optični živec, po katerem gredo signali iz oči v možgane, omogoča zgolj milijon povezav, kar pomeni, da potuje iz oči naprej v možgane le nekaj manj kot odstotek vseh na mrežnici zbranih informacij.

    Nastanek oči v evoluciji življenja

    Vendar posredujejo oči možganom kljub temu dovolj podatkov, da lahko ti zgradijo ustrezno podobo okolice. Veliko informacij, zbranih na mrežnici, je namreč podvojenih oziroma odvečnih. Kot znajo sodobne digitalne kamere v datoteki močno skrčiti velikost zapisane slike, pri čemer se to skorajda ne pozna na njenem videzu, tudi oči naredijo nekaj podobnega.

    Podoba zunanjega sveta, ki se izrisuje na mrežnici očesa, je tudi polna napak in nejasnosti, pri čemer veliko podatkov sploh manjka. Možgani morajo zato manjkajoče predele ustrezno dopolniti, saj povečini nimamo občutka, da bi v svetu, kot ga gledamo, občasno kak del realnosti manjkal. Če bi vidni sistem zgolj zrcalil, kar vidijo oči, bi bilo naše videnje zelo nejasno in luknjičavo. Ker se naša okolica iz dneva v dan ne spreminja bistveno, se možgani lahko zanesejo na spomine in pretekla izkustva, z naslonitvijo na katere zgradijo svet brez manjkajočih območij.

    Med gledanjem se možgani neprestano trudijo, da bi ustrezno določili, kateri predmeti povzročajo prav takšen odziv čutnih celic v očesu. Kot pravi v knjigi James V. Stone, možgani delujejo kot neke vrste detektiv, ki je soočen s sliko zunanjega sveta na mrežnici očesa kot z nekakšnim truplom, za katerega mora najti morilca. Možgani neprestano preverjajo različne hipoteze, kateri že znani predmeti v okolici bi lahko povzročili natanko tak odziv čutil. Tisto, kar na koncu vidimo, je rezultat procesa izločanja različnih hipotez.

    Čeprav obstaja življenje na Zemlji že 3,8 milijarde let, so živa bitja večji del tega dolgega obdobja shajala brez oči. Prve najbolj preproste oči so se pojavile šele v obdobju kambrijske eksplozije najrazličnejših življenjskih oblik pred približno 540 milijoni let.

    Oči so se razvile v kontekstu naravnega boja za preživetje med plenilci in plenom. Medtem ko se je plen trudil iznajti čim boljše maskiranje, da bi se skril pred svojimi naravnimi sovražniki, so morali hkrati plenilci razvijati vedno bolj učinkovite načine, s katerimi so kljub maskiranju lahko prepoznali in ulovili bitja, ki so jih potrebovali za hrano.

    Tako se je postopoma razvil prostorski vid in z njim različne učinkovite metode podrobnega zaznavanja že najmanjšega gibanja v okolici. Ker lahko danes med živimi bitji opazimo veliko različnih oblik oči, znanstveniki domnevajo, da so se v evoluciji oči neodvisno razvile večkrat in ne samo enkrat.

    Deli