Tomasz Rożek: Człowiek potrafi zmieniać swoje środowisko w większym stopniu niż jakikolwiek inny gatunek na Ziemi. Dlaczego?
Dr Marek Kaczmarzyk: Głównie dzięki rozwojowi ośrodkowego układu nerwowego. Jesteśmy gatunkiem, który z jakiegoś powodu ma w bezprecedensowym stopniu większe możliwości mózgu niż inne zwierzęta. Stopień wpływu środowiska na rozwój ośrodkowego układu nerwowego człowieka też jest bezprecedensowy. Ostatnie etapy życia prenatalnego, jeśli chodzi o rozwój kory mózgowej, odbywamy już poza ciałem matki. Dlaczego tak się dzieje? Dlatego, że mamy za duży mózg, żebyśmy mogli się urodzić wtedy, kiedy byłby w pełni dojrzały. Musimy się więc rodzić wcześniej, żeby nie zabić mamy przy porodzie.
Chodzi o możliwość przejścia główki dziecka przez kanał rodny?
– Tak. Jedynym rozwiązaniem w naszym przypadku było rodzić się, zanim będzie zakończony prenatalny rozwój mózgu. Jesteśmy neurobiologicznymi wcześniakami. Dojrzewanie mózgu u innych ssaków odbywa się wewnątrz ciała matki, czyli pod wpływem przede wszystkim czynników genetycznych. Ciało matki działa jak filtr, który ogranicza wpływ środowiska zewnętrznego. Natomiast my opuszczamy łono matki, zanim ten etap ostatecznego dojrzewania zostanie zakończony, i środowisko zewnętrzne ma ogromny wpływ na modyfikacje tego procesu. To nie jest kwestia dogrania jakichś detali. Poza łonem matki, a więc pod silnym wpływem otoczenia, w mózgu dziecka zachodzą najbardziej kluczowe etapy rozwoju.
Co dzieje się w mózgu dziecka zaraz po urodzeniu?
– Nie potrafimy odpowiedzieć na to pytanie. Mogę opowiedzieć o anatomii. W korze mózgowej są już z grubsza wszystkie neurony, które powinny być, bo wymieranie i migracja neuronów zaczynają się nieco wcześniej, natomiast połączenia synaptyczne są słabe i nieliczne. Żeby osiągnąć maksymalną gęstość połączeń korowych, które w ogóle w ciągu życia mamy, potrzeba kilku lat – czterech, czterech i pół, do pięciu. I w tym wieku mamy mózgi o największej gęstości korowej.
Dopiero dojrzałe?
– Dojrzałe to złe słowo, raczej potencjalnie genialne. Byłoby fajnie mieć taki mózg jako dorosła osoba – tylko że człowiek w wieku czterech lat zużywa prawie 50 proc. energii całego ciała na działanie mózgu.
W czym problem, by połowę energii przeznaczać na funkcjonowanie mózgu?
– Na dłuższą metę taki bilans energetyczny jest nie do utrzymania: albo zabrakłoby energii na co innego, albo musielibyśmy dużo więcej jeść. Dorosły zużywa na działanie mózgu ok. 20 proc. energii, jaką dysponuje.
To mózg jest kluczem do naszego gatunkowego sukcesu. Ten sukces jest efektem także zmian w jego strukturze. Brak ukształtowanego mózgu po porodzie jest jednym z kluczowych czynników, z powodu których tak gwałtownie rozwijamy kulturę. Doskonalimy pozagenetyczny sposób przekazywania informacji.
Czyli np. piszemy książki. A potem dochodzi do takiej tragedii jak pożar w Bibliotece Aleksandryjskiej i nagle się cofamy…
– Dlatego darzymy książki szacunkiem, ponieważ ta właśnie emocja, w zestawieniu z kulturową wartością przekazu, daje nam większe szanse na przetrwanie. Szanujemy zresztą nie tylko książki, ale wiedzę i mądrość jako takie. Z tego wynika szacunek dla osób starszych, bo one mają w głowach informacje korzystne z punktu widzenia naszego przystosowania do środowiska. Ale warto też zwrócić uwagę na to, że gdyby młodzi bezkrytycznie i bez zastrzeżeń przyjmowali doświadczenie starszych, to rozwój kultury uległby zatrzymaniu. Powtarzalibyśmy tylko, jak szympansy i wiele innych gatunków zwierząt, rozwiązania poprzednich pokoleń. Więc mamy w czasie naszego życia taki okres, w którym zamiast przejmować bezkrytycznie to, co mówią starsi, szukamy swoich rozwiązań, tylko dlatego, żeby były nasze – wydatkując energię i ryzykując, nawet utratą własnego życia.
I to jest okres nastoletni?
– Tak. Od 6. do około 20. roku życia mózg się przebudowuje, staje się więc oszczędniejszy, ale też zmieniają się jego funkcje. Proszę sobie wyobrazić, że w tym okresie w niektórych partiach mózgu ginie nawet 80 proc. połączeń synaptycznych, a średnia dla całego mózgu to około 50 proc.
Które połączenia synaptyczne są wycinane? Te, które nie zostały czymś zapełnione?
– To jest ciekawa rzecz. Z tego, co wiemy, działa zasada “przekazuj albo giń”. Jeżeli młody człowiek na tym etapie ma doświadczenia, które się powtarzają i które torują swego rodzaju ścieżki w korze mózgowej, to one przetrwają. Te, które nie będą pobudzane w tym okresie, jako niepotrzebne ulegają usunięciu. Gdyby młody człowiek wierzył bezkrytycznie w przekaz starszych, to…
…skopiowałby mózg starszych.
– W pewnym sensie – mówimy w znacznym uproszczeniu, używamy przenośni, i tu trzeba bardzo uważać – budowa kory mózgowej byłaby bardzo zbieżna. Ale ponieważ młodzież ma tendencje do szaleńczego wręcz poszukiwania nowości, to jest szansa, że wśród tych tysięcy pomysłów, w większości oczywiście idiotycznych i niebezpiecznych, pojawią się też takie, które będzie można wykorzystać w przyszłości do rozwiązywania problemów, których jeszcze dzisiaj nie ma.
Stąd ta przemożna chęć buntowania się przeciwko rodzicom?
– Ja uważam, że jest to jeden z głównych powodów.
Ale to nas rozwija, jak rozumiem.
– Oczywiście. To jest niezbędne do tego, żeby kultura mogła się rozwijać. I jako całość, jako system, zmieniać się i przystosowywać.
Czyli to, że my jako dorośli denerwujemy się, gdy nasze dzieci buntują się przeciwko wzorcom, jest antyrozwojowe?
– W pewnym sensie. Gdybyśmy w rozwoju kulturowym postawili tylko na kompetencje starszych, nie następowałyby zmiany. Ale z drugiej strony, gdybyśmy pozwolili młodym robić wszystko, co chcą, to doszłoby do anarchii. Więc jedyne co możemy zrobić, to pójść na kompromis, czyli doprowadzić do sytuacji, która co prawda nie zadowala nikogo, ale gwarantuje nam bezpieczny rozwój. Całe życie i bycie człowiekiem to jest poszukiwanie tego miejsca, w którym możemy ze sobą żyć.
Czy u zwierząt też są nastolatki?
– Nie mają okresu adolescencyjnego, który u ludzi nazywamy okresem nastoletnim. Nie przejawiają też buntu adolescencyjnego, a jeżeli go mają, to jest bardzo krótki.
I to dzięki tej różnicy, dzięki okresowi buntu my jesteśmy tu, gdzie jesteśmy?
– Zaryzykowałbym twierdzenie, że tak. Mało tego – nastolatki są starsze niż człowiek. Badania rozwoju szkliwa zębowego wykazały, że już linia rozwojowa człowieka sprzed 600, a nawet 800 tys. lat miała wydłużony okres adolescencji. Czyli już przodkowie Homo sapiens sapiens – człowieka współczesnego – mieli problemy z zachowaniami nastolatków.
Może stali się ludźmi właśnie dlatego, że mieli problemy z nastolatkami?
– Dobrze, że pan to powiedział.
Jak rozumiem, koniec okresu bycia nastolatkiem to moment, w którym mózg już się przekształcił w mózg osoby dorosłej?
– Można tak powiedzieć. Ale to nie koniec zmian. Po “przemeblowaniu” mózgu w okresie nastoletnim potrzeba kilku lat na mielinizację. Wokół włókien nerwowych, które w mózgu przetrwały, powstają tzw. osłonki mielinowe. One bardzo usprawniają przekaz. Powodują, że impuls nerwowy między komórkami biegnie szybciej. Pełną kompetencję w komunikacji poszczególnych części mózgu mamy dopiero, gdy proces tworzenia tych osłonek, zwany procesem mielinizacji, ulegnie zakończeniu. Potem następuje jeszcze taki okres, w którym mózg sam musi się siebie nauczyć; po przemeblowaniu – trywialnie mówiąc – musi się do nowego porządku przyzwyczaić po to, by w pełni wykorzystywać swój potencjał.
Ile to wszystko trwa?
– Okazuje się, że w pełni gotowy sprawny, funkcjonalny, plastyczny i – nazwijmy to – systemowo dojrzały mózg mamy dopiero około pięćdziesiątki.
Tak późno? Przecież przez większą część istnienia naszego gatunku średni czas życia był dużo krótszy…
– To jest dopiero fenomen. Wie pan, kiedy średnia długość życia człowieka przekroczyła pięćdziesiątkę?
Może w latach 30.?
– Mniej więcej w połowie lat 20. XX wieku. A to oznacza, że jesteśmy jednym z pierwszych pokoleń w trwającej 250 tys. lat historii naszego gatunku, które mogą wykorzystywać w pełni zrównoważone i w pełni dojrzałe mózgi. To jest coś nieprawdopodobnego, jak się na to patrzy z tej perspektywy.
Co to oznacza w praktyce? Jaki to może mieć wpływ na nasz rozwój?
– Nie potrafię odpowiedzieć na pana pytanie. Ale widzę w tym nadzieję. Jesteśmy dzisiaj w momencie może największego przełomu w historii naszego gatunku. Dzięki temu, że żyjemy dłużej – bośmy tak ustawili system rozwoju cywilizacyjnego, że jest to możliwe – dopiero teraz możemy nasze mózgi wykorzystać. To się tak naprawdę zaczęło dopiero w latach 70. XX w.
Czy według pana z tego wynika gwałtowny rozwój techniki czy technologii? Przecież od kilkudziesięciu lat żyjemy w permanentnej rewolucji świata, który nas otacza.
– Myślę, że to jest dylemat typu “co było pierwsze – kura czy jajko”. Jedno wynika z drugiego. Jedno wspiera drugie. Trudno tutaj mówić o jakimkolwiek pierwszeństwie. Dla mnie fascynujące jednak jest coś jeszcze. Mimo tych ogromnych zmian, jakie zachodzą w naszych mózgach – związanych z wiekiem, ale także z naszym otoczeniem, które zresztą sami tworzymy – jedno się nie zmienia. Człowiek nie radzi sobie bez innych ludzi. Trzy czwarte naszego mózgu służy do analizy informacji o drugim człowieku. Nas w zasadzie nie interesuje świat poza ludźmi. Nas interesują ludzie, ludzie i jeszcze raz ludzie.
Dr Marek Kaczmarzyk – biolog i dydaktyk. Autor podręczników i propełnągramów szkolnych. Kierownik Pracowni Dydaktyki Biologii na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego. Propagator neurodydaktyki, neurobiologii, memetyki.