Neurony lustrzane – od akcji do empatii

Nasz mózg pozwala nam automatycznie zarejestrować zachowanie innej osoby, dzięki temu możemy odtworzyć jej zachowanie i uczucia. Neurony lustrzane umożliwiają mentalne „czytanie” i „odtwarzanie” zachowań innego mózgu. Działanie takiego mechanizmu najlepiej zrozumieć odwołując się do badań nad reakcjami emocjonalnymi.

 

Historia odkrycia neuronów lustrzanych

Na przełomie lat 80. i 90. włoscy naukowcy odkryli u małp neurony lustrzane. Odkrycie to dotyczyło grup neuronów ruchowych – zaobserwowano, bowiem, że gdy badana małpa wykonuje dość złożoną czynność uaktywnia się pewna grupa komórek nerwowych, która reaguje także wtedy, gdy małpa obserwuje ten sam ruch wykonywany przez inną małpę. Podobnie funkcjonujące grupy neuronów wykryto także u ludzi. Oznacza to, że interpretacja obserwowanego zachowania odbywa się w mózgu odbiorcy poprzez swoistą symulację. Nasz mózg pozwala nam automatycznie odtworzyć  zachowanie drugiej osoby, dzięki temu możemy zmapować jego zachowania i uczucia. Neurony umożliwiają mentalne ”czytanie” i ”odtwarzanie” zachowań innego mózgu. Odkrycie neuronów lustrzanych stało się spektakularnym wydarzeniem w dziedzinie neurofizjologii oraz psychologii, choć samo odnalezienie tych specyficznych komórek było przypadkowe.

Uczucia, emocje a neurony lustrzane

W życiu społecznym równie ważne, jak dostrzeganie intencji, jest rozumienie cudzych emocji, często są one kluczowym elementem kontekstu, wskazującym na sens danego działania. Grupa badaczy postanowiła sprawdzić, czy system neuronów lustrzanych pozwala rozumieć nie tylko to, co inni robią, ale także co czują. Jak się okazuje mechanizm lustra nie dotyczy jedynie ruchu. Może także odzwierciedlać bardziej subtelne aspekty naszego zachowania, jak na przykład emocje.

Istnienie neuronów lustrzanych jest dowodem na to, że człowiek jest istotą społeczną

– uważa, Rizzolatti. Neurony każą nam postawić się w sytuacji drugiej osoby i to nie w sposób abstrakcyjny, ale zupełnie dosłowny. Za ich sprawą naprawdę czujemy to, co inny człowiek. Naukowcy zauważyli, że neurony lustrzane największą aktywność wykazują u ludzi, którzy dostają najwięcej punktów na testach badających poziom empatii. Przeprowadzono też wiele eksperymentów, które wykazały, że często nieświadomie imitujemy ruchy obcych osób, gdyż ten rodzaj „empatii ruchowej” ułatwia nam nawiązywanie kontaktów i zapewnia wzajemną akceptację.

Zaskakujące jest to, że neurony lustrzane nie dają się „oszukać” zwykłą pantomimą: jeśli ktoś udaje, te inteligentne komórki nawet nie drgną. Okazało się również, że uczucie wstrętu pobudzało podobne części mózgu, zarówno, gdy ochotnicy doświadczali tej emocji osobiście czując nieprzyjemną woń, jak i wtedy, gdy oglądali film pokazujący kogoś zdegustowanego zapachem. Naukowcy z University College w Londynie odkryli podobne relacje między doświadczanymi i obserwowanymi emocjami wywoływanymi przez ból. Ochotnicy doświadczali bolesnej stymulacji za pośrednictwem elektrod umieszczonych na ich dłoniach, następnie widzieli elektrody na dłoniach innych uczestników eksperymentu i oznaki ich cierpienia.

W obu sytuacjach u badanych uaktywniły się te same obszary przedniej wyspy i przedniego zakrętu obręczy. Ludzie mogą pojmować emocje a przynajmniej silne emocje negatywne, dzięki mechanizmowi mapowania obejmującego te części mózgu, które wywołują reakcje trzewne. Taki lustrzany mechanizm rozumienia emocji nie wyjaśnia całkowicie każdego rodzaju społecznej percepcji, po raz pierwszy jednak przydaje funkcji neuronom w pewnych relacjach międzyludzkich, na których bazie powstają bardziej skomplikowane zachowania społeczne. Można powiedzieć, że gdy ludzie mówią ,,współczuję” nie zdają sobie sprawy, jak prawdziwe jest to zapewnienie.

Naśladowanie – forma uczenia się

Najnowsze dane sugerują, że mechanizm lustrzany odgrywa też rolę w początkowym okresie przyswajania nowych umiejętności. U ludzi naśladownictwo to ważny sposób uczenia się i przekazywania umiejętności. Samo naśladownictwo to nic innego jak powtarzanie ruchów innej osoby. Warunkujące je neurony lustrzane wydają się pomostem pozwalającym na przekazywanie i nabywanie umiejętności. Skłonność do naśladowania musi być przynajmniej częściowo wrodzona. Andrew Meltzoff z University of Washington wykazał, że noworodek, któremu pokazuje się język, odpowiada tym samym. Nie widzi on własnego języka, co oznacza, że nie może wykorzystać wzrokowego sprzężenia zwrotnego i mechanizmów korekty błędu, aby się takiej czynności nauczyć. A więc w jego mózgu musi istnieć zaprogramowany mechanizm służący do zmapowania wyglądu twarzy drugiej osoby na neurony zawiadujące ruchem.

Autyzm, czyli gdy lustro jest rozbite

Autyzm jest zaburzeniem rozwojowym, które najczęściej ujawnia się w ciągu pierwszych trzech lat życia jako rezultat zaburzenia neurologicznego, które oddziałuje na funkcje pracy mózgu. Autyzm i jego pochodne, jak podaje statystyka, występują raz na 500 osób i cztery razy częściej u chłopców niż dziewczynek. Dochody, stopa życiowa, czy wykształcenie rodziny nie mają żadnego wpływu na występowanie autyzmu. Choroba ta ma wpływ na rozwój mózgu w sferach rozumowania, kontaktów socjalnych i porozumiewania się. Dzieci i dorośli z autyzmem najczęściej mają kłopoty z komunikacją w grupie i wspólnych czynnościach. Zaburzenia utrudniają im porozumienie z innymi i stosunek do świata zewnętrznego. Chorzy mogą wykonywać te same ruchy ciała (np. machanie ręką, kołysanie się), nietypowe reakcje wobec ludzi lub przywiązanie do przedmiotów czy sprzeciwianie się jakimkolwiek zmianom w rutynie.

W niektórych przypadkach może występować agresja i/lub samookaleczanie się. Autyzm jest trzecim najczęściej spotykanym upośledzeniem rozwojowym – częstszym niż zespół Down’a. Jednak większość społeczeństwa, w tym wielu pracowników służby zdrowia, świata nauki, nadal nie rozumie jak autyzm oddziałuje na osoby chore i jaki jest najlepszy sposób pracy z osobami cierpiącymi na tę chorobę. Autystycy nie angażują się w interakcje społeczne, gdyż ich układ neuronów lustrzanych działa nieprawidłowo. Istnieje związek między autyzmem a neuronami lustrzanymi, ponieważ biorą one udział w odczuwaniu empatii i postrzeganiu intencji innych ludzi. Logiczne wydaje się przypuszczenie, że to właśnie zaburzenia w ich działaniu mogą odpowiadać za niektóre z objawów autyzmu. Neurony lustrzane prawdopodobnie pełnią właśnie te funkcje, które są zaburzone u osób z autyzmem.

Ludzie autystyczni mają obniżoną aktywność neuronów lustrzanych w zakręcie czołowym dolnym, tj. części kory przedruchowej mózgu, co może tłumaczyć ich niezdolność do oceny zamiarów innych osób. Zaburzenia działania neuronów lustrzanych w wyspie i korze przedniej części obręczy mózgu mogą być przyczyną pokrewnych objawów, na przykład braku empatii, a niedobory w zakręcie kątowym powodować trudności językowe. Autystycy posiadają również zmiany strukturalne w móżdżku i pniu mózgu. Aby wykazać dysfunkcję neuronów lustrzanych u dzieci autystycznych, wykorzystano badanie fal mózgowych za pomocą elektroencefalografu. Obserwowano fale μ, które ulegają zablokowaniu każdorazowo podczas wykonywania świadomego ruchu mięśni, na przykład otwierania i zamykania dłoni. Zanikają również wtedy, gdy badana osoba obserwuje kogoś innego, wykonującego tę czynność. Do doświadczeń wybrano dobrze funkcjonujące dziecko autystyczne, tj. takie, które nie miało poważnych zaburzeń zdolności poznawczych. Badanie EEG wykazało zauważalną falę μ, która była tłumiona w czasie wykonywania prostych, świadomych ruchów, podobnie jak u zdrowych dzieci. Tłumienie to jednak nie występowało, gdy dziecko obserwowało kogoś innego, wykonującego tę czynność. Na tej podstawie można wnioskować, że układ zawiadywania ruchem był zachowany, natomiast układ neuronów lustrzanych działał wadliwie.

 

Neurony lustrzane, a diagnozowanie autyzmu

Odkrycie dysfunkcji neuronów lustrzanych osób autystycznych stwarza nowe perspektywy diagnozowania i leczenia autyzmu. Na przykład lekarze mogą wykorzystać brak tłumienia fal μ do diagnozowania autyzmu we wczesnym niemowlęctwie. To zaś pozwala na szybkie zastosowanie leczenia behawioralnego. Inne nowatorskie podejście terapeutyczne mogłoby polegać na korygowaniu zaburzeń równowagi biochemicznej, niaktywnych neuronów lustrzanych autystyków. Wysunięto przypuszczenie, że aktywność neuronów lustrzanych jest wzmagana przez wyspecjalizowane neuroprzekaźniki, których niedobór powoduje obserwowany w autyzmie brak empatii. Dlatego też poszukuje się związków stymulujących uwalnianie tych neuroprzekaźników lub naśladujących ich działanie na neurony lustrzane. Jednym z kandydatów jest MDMA (metylenodioksymetamfetamina). Być może uda się tak zmodyfikować ten związek, by stał się bezpiecznym i skutecznym lekiem, łagodzącym objawy autyzmu. Takie leczenie może jednak przynieść tylko częściową poprawę, gdyż hipoteza dysfunkcji neuronów lustrzanych nie tłumaczy innych objawów autyzmu.