Student World

Čím se odlišují lidé od zvířat? Odpovědí je celá řada, můžete si vybrat třeba mezi jazykem, kulturou či nesmrtelnou duší. Pokud však budeme hledat, jaký orgán je za tyto rozdíly nejspíše zodpovědný, pak nám jako lidské specifikum vyjde především mozek, zdroj naší výjimečnosti, radostí i strázní. O souhrnný pohled na lidský mozek se pokouší článek, jehož zkrácená verze vyšla v březnovém vydání časopisu Internet.

K tomu, že právě mozek je sídlem naší individuality, se ovšem museli lidé složitě propracovat. Jako první odhalili pravdu zřejmě lékaři ve starověkém Řecku, díky biblické autoritě však ještě dlouho přežíval starozákonní omyl – Židé totiž za jádro lidské bytosti označili původní srdce.
I dnes může ztotožnění našeho já s kusem šedé hmoty vyvolávat určité pochybnosti. Vstupujeme na pole, které je samozřejmě zatížené nábožensko-filosofickým přesvědčením, představte si však následující myšlenkový experiment: oddělíme hlavu od těla a obě části budeme nějak udržovat "při životě". Jaká z obou částí bude vámi? Hlava/mozek rozhodně spíše než zbytek těla. Pokud je tedy "duši" vůbec možné umístit někam do prostoru, je jejím sídlem právě mozek.

Šedé otazníky
Jestliže připustíme, že právě lidský mozek představuje hlavní předěl mezi námi a zvířaty, jako klíčový problém před námi vyvstane otázka původu téhle pozoruhodné šedivé tkáně. Ani jinak celkem sebevědomá evoluční biologie neměla při svém vzniku v tomto ohledu zdaleka jasno: už objevitelé moderní vývojové teorie (Darwin a Wallace) se na téma mozku nedokázali dohodnout.
Charles Darwin (např. http://www.aboutdarwin.com) se snažil vysvětlit vznik člověka v rámci působení přírodního výběru, Alfred Russel Wallace.
(např. http://www.wku.edu/~smithch/home.htm)
s ním nesouhlasil a před svou smrtí dokonce prohlásí, že vznik lidského mozku nedává z hlediska evolučních teorií smysl a muselo zde dojít k božímu zásahu. To samozřejmě nevylučujeme, přesto se však pokusíme najít vysvětlení přirozenější. Pomineme proto třeba i představy o tom, že evoluce člověka probíhala díky genetickým či jiným zásahům mimozemšťanů.

Výkladů je i bez pomoci shůry celá řada, některé přitom značně bizarní. Třeba různí guruové psychedelie vysvětlují vznik mozku tím, že naši předkové lidoopi začali konzumovat omamné látky. Tento názor horlivě propagoval především Terence McKenna a zřejmě největší pozornost mu věnoval v knize Pokrm bohů. Vědomí vzniklo podle McKenny na základě psychedelické zkušenosti, jsme tedy vlastně šimpanzi-feťáky :-). Tento pohled jistě nepostrádá určitou bizarní zajímavost, asi ale není třeba jej brát zbytečně vážně. Konzumace ovšem se vznikem mozku souvisela: jak uvidíme dále, v evoluci naší mysli hrály zřejmě klíčovou roli kvalitní bílkoviny živočišného původu. (To není argument pro ani proti masožroutsví – v evoluci se uplatnila celá řada efektů a je jen na nás, zda se s nimi ztotožníme nebo je naopak odmítneme. Věda svět v ideálním případě prostě popisuje a vůbec se nezajímá o žádné návody, jak by něco být "mělo".)

Teorie, se kterou si vědci příliš nevědí rady, představuje také představa tzv. akvatické fáze vývoje člověka (rozcestník viz
http://dir.yahoo.com/Science/Alternative/Aquatic_Ape_Theory__AAT_/).
Tato koncepce předpokládá, že v určitém období vstoupili naši předkové do jezer či moří a žili zde jakýmsi polovodním stylem, aby posléze opět vylezli na souš. Je sice pravda, že člověk na rozdíl od lidoopů umí plavat, ba i to, jak nám na těle rostou chlupy, by svědčilo o jisté afinitě k vodnímu živlu, jinak však nemáme pro předpokládaný scénář žádné důkazy a teorie jako celek působí velmi nepravděpodobně, byť v jednotlivostech na ní může leccos být.

Výklady serióznější

Z hlediska genetické ortodoxie je přitom situace v prvním přiblížení docela jednoduchá. Lidský mozek je obrovským žroutem energie (nejraději má přitom čistou glukózu, mlsoun) a má-li se takový orgán vyplatit, musí přinášet výhody, které budou minimálně kompenzovat nutné výdaje. Důležité však je, že lidský mozek musel takové výhody poskytovat vždycky, ve všech etapách svého vývoje.

Evoluční biologové často uvádějí následující metaforu: Pokud chcete podle pravidel neodarwinistické teorie přestavět plachťák na bombardér, musíte postupovat po krocích – v každém kroku smíte přitom vyměnit pouze jedinou součástku (mutace vznikají také téměř vždy také po jedné). V každé etapě přestavby musí být váš přístroj samozřejmě schopen letu. Metafora se často cituje právě do tohoto bodu, zbývá však dodat, že v této podobě je ještě neúplná. Nestačí totiž, aby nové letadlo bylo vždy schopné letu. Letadlo musí za daných podmínek umět létat vždy lépe než jeho předchůdce – jinak by se nová varianta v evolučním procesu neuplatnila a přírodní výběr by s takovou mutací nemilosrdně zúčtoval. Aby se změna prosadila, musí být životaschopnější než předešlý stav.

Pokud tedy převedeme letadlo na mozek: Už poloviční lidský mozek musel být lepší než žádný. I ve chvíli, kdy jedinou technologií byly primitivní kamenné nástroje, se ten šedivý žrout energie musel svým vlastníkům nějak vyplatit. Minimálně k tomu, aby na afrických savanách uštvali nějakou kořist (či jako první objevili ještě poživatelnou mršinu) a mohli mozek znovu nakrmit.

6 milionů let

Podmínky, které nastartovaly vývoj mozku, byly zřejmě velice drsné. Hodiny ukazují čas asi před 6 miliony let a lidé se právě navždy loučí se šimpanzy. 6 milionů let není ovšem tak dlouho, takže máme s našimi nejbližšími příbuznými stále společných asi 99 % genů a jsme i náchylní ke stejných chorobám (AIDS apod.). A máme toho snad se šimpanzi společného i mnohem víc, než si chceme připustit.
Poznámka pro čtenáře ještě si pamatující na starší učebnice: Dřívější teorie o "požíračích semen", které předpokládaly, že větev šimpanzů a lidí se rozdělila již před delší dobou (asi 15 milionů let), jsou dnes již opuštěny a onen hypotetický prapředek člověka Ramapithecus
(http://amber.zine.cz/fanzine/trosky/t199502.html)
je pokládán spíše za předka orangutanů.

Datování skutečného rozchodu linie lidí a šimpanzů je možné celkem spolehlivě odhadnout například na základě testů mitochondriální DNA. Mitochondriální DNA dědíme pouze po matce a příslušné sekvence se nijak tedy nijak nepromíchávají. Pokud navíc známe cosi jako střední rychlost mutace, můžeme srovnáním dvou sekvencí zjistit přibližnou evoluční vzdálenost dvou druhů nebo i dvou jedinců v rámci druhu jediného. Stejně jako můžeme odhalit rozdělení linie lidí a šimpanzů, lze třeba zjistit, že poslední společný předek všech dnes žijících lidí zde pobýval někdy před 200 000 lety (Richard Dawkins: Řeka z ráje, http://www.world-of-dawkins.com).

Co se vlastně před těmi 6 miliony let stalo? Jistá skupina tvorů dosti podobných dnešním šimpanzů se zřejmě ocitla v důsledku nějaké přírodní katastrofy oddělena od zbytku populace. Namísto relativně pohodlného pralesa bylo náhle kolem vražedné prostředí savan. Našich bezprostředních předků bylo velmi málo – v této souvislosti se někdy hovoří o tom, že lidstvo prošlo tzv. hrdlem genetické lahve. Peripetie související s touto událostí jsou vcelku komplikované
(http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/862984E1AC610E1EC1256AFE00425B3F,
http://portal.worldonline.cz/mult/mult_center_nejsta.330886.html),
nízký počet prvních lidí měl však jednu nespornou výhodu: Mutace se v malých skupinách šíří mnohem rychleji, protože se nerozpustí v průměru. Evoluce našich mozků tak mohla odstartovat s patřičnou rychlostí. Otázkou však stále zůstává, jaké mechanismy za tímto vývojem vlastně stály.

Proč?

Etologické výzkumy ukazují, že šimpanzi nesporně mají celou řadu duševních schopností, k předvádění mnohých výkonů však musí být dostrkání lidskými experimentátory. Značnou část své inteligence nechávají v přírodě jakoby ležet ladem. Píšeme "jakoby", protože celá záležitost je ještě trochu složitější: šimpanzi sice i v přírodě vyrábějí různé nástroje, mozek však používají především jako nástroj pro složité sociální interakce v rámci tlupy. Platilo něco podobného i pro předky člověka?
Existují v zásadě dvě koncepce. První představa, kterou prezentuje například Matt Ridley ve své známé knize Červená královna
(http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/424A5E5878BF5ACBC1256A5D0040D3A6),
soudí, že i lidská inteligence je především nástrojem v boji s konkurencí vnitrodruhovou. Největším nepřítelem člověka je zase člověk sám. Pod tímto úhlem pohledu pak docházíme k překvapivým zjištěním: Například jazyk vůbec neslouží k tomu, abychom jím mohli komunikovat ve smyslu výměny informace, ale abychom jím ostatní zblbli a zmanipulovali pro své vlastní sobecké potřeby :-).

V antropologii však dnes mírně převažuje představa opačná: Právě nepříznivé prostředí afrických savan vedlo k tomu, že pro přežití bylo nutné roli inteligence poněkud posunout. Naše myšlení bylo díky tomuto zlomu obráceno primárně do vnějšího světa, od sociálních interakcí se přešlo k technologii. Jazyk je pak v tomto pojetí nástrojem skutečně komunikačním, který přinášel bezprostřední evoluční výhodu. Skupina, která se dokázala lépe domluvit, byla ve své – především lovecké – činnosti mnohem efektivnější.

Do určité míry platí jistě oba pohledy, evoluce mozku navíc neprobíhala ve vakuu. Od šimpanzů se lišíme i v dalších vlastnostech: naši předkové ztratili srst (Díky tomu dokážeme v horkém prostředí mnohem snadněji regulovat svou tělesnou teplotu. Člověk je v savaně schopen uštvat většinu zvířat prostě tím, že je "uchodí".) a osvojili si vzpřímenou chůzi. Důležité však je, že tyto změny vývoji mozku spíše předcházely než že by probíhaly souběžně. Šedá kůra přišla na řadu až jako poslední, finální bonbónek korunující dílo evoluce :-).
Třeba takový Homo habilis již chodil zcela vzpřímeně, ovšem mozek měl co do velikosti stále někde mezi šimpanzem a námi. Ba co víc: Mary Leakeyová objevila roku 1978 v Laetoli nedaleko Olduvajské rokle zkamenělé otisky nohou našich předků, které byly staré 3,6 milionu let. Ze stop přitom vyplývá, že už v té době chodili hominidé pěkně spořádaně po dvou nohách.

Důležité byly zřejmě i změny v sociální organizaci, které naše předky dále vzdalovaly světu šimpanzů. Na rozdíl od tlup šimpanzů začaly být lidské skupiny mnohem sevřenější. Při lovu velkých zvířat bylo v rámci skupiny nutno spolupracovat jistě úžeji než při sběru pralesního ovoce (více např. opět Matt Ridley: Původ ctnosti –
http://dec59.ruk.cuni.cz/%7Ecertik/texty/matt.htm).

Uvádí se tedy, že u člověka je oproti šimpanzům minimalizována vnitroskupinová agrese a naopak zesílena agrese mezi skupinami, a to včetně fyzické likvidace příslušníků jiných skupin (více např. Dierk Franck: Etologie, Karolinum, Praha, 1996, výklad vnitrodruhové agresivity např.
http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/085FE29CF1530480C1256AA30052C838).
I šimpanzi se však příležitostně dopouštějí genocidy sousedních tlup.

Co se pak týče minimalizace agrese vnitroskupinové, zde se uvažuje i o možné souvislosti s určitým posunem směrem k preferenci monogamie – pro spolupráci uvnitř skupiny našich předků bylo důležité, aby se její členové nevnímali jako neustálí protivníci v soutěži o reprodukční příležitosti.

Další pohledy

Výše popsaný "klasický" výklad samozřejmě ponechává celou řadu příležitostí k vypracování různých doplňků a upřesňujících koncepcí. Moderní evoluční teorie, které pracují nejen s geny biochemickými, ale i s memy (tedy geny psychickými), dávají vznik lidského mozku do přímé souvislosti s memetickou evolucí. První memy (jak rozdělat oheň apod.) byly zřejmě bezprostředně užitečné svým nositelům. Jakmile se však memetická evoluce rozběhla naplno, pravidla hry byla přenastavena. Už najednou nešlo o nositele memů, ale pouze o vlastní memy. Proces, kterým k tomu došlo, popisuje například kniha Darwinizing culture
(http://www.cus.cam.ac.uk/~rva20/Darwin.html).
Suma myšlenek a vědomostí možná od určitého bodu dokonce spíše snižovala životaschopnost jedinců. Susan Blackmorová nadhazuje ve své "bibli" Teorie memů
(http://obchod.portal.cz/kniha.asp?Csl=7980&lk=1,
http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/ED7D6C8DBA0FAAEEC1256AFD005ACBD5)
i možnost, že někde tady by se mohla skrývat odpověď na otázku, proč neandrtálci, vybavení větší mozkovnou než lidé moderního typu, nakonec vyhynuli.

Memetikou jsme se podrobněji zabývali jindy, proto její možný podíl na vzniku lidského mozku dále zkoumat nebudeme. Vyhynutí neandrtálců lze totiž docela dobře vysvětlit i jinak – velikost mozku není všechno, důležitá je i jeho vnitřní uspořádanost. Pokud dnes zkoumáme anatomii klasických neandrtálců, dospíváme k závěru, že měli oproti moderním lidem podstatně slabší řečové schopnosti. Pod tímto úhlem pohledu by pak rozhodující výhodu přinesl druhu Homo sapiens sapiens jeho jazyk. Konečně další teorie říká, že neandrtálci byli v poslední fázi své existence příliš úzce přizpůsobení životu v Evropě doby ledové. Klimatické změny, související se střídáním glaciálů a interglaciálů, se pak přibližně před 30 000 lety postaraly našim bratrancům o definitivní konec.

A co se týče věčných diskusí o tom, nakolik jsou neandrtálci také našimi předky – příslušné testy DNA posledních neandrtálců a jejich srovnání s moderním člověkem svědčí spíše pro opak
(http://www.psu.edu/ur/NEWS/news/Neandertal.html,
http://www.britskelisty.cz/brit/97/0715brit.htm).

Zajímavá je další doplňující představa, která tvrdí, že při vývoji lidského mozku se více uplatnil posun biologických hodin. Pokud jsme ponecháni sami sobě, drtivá většina z nás bude mít vnitřní cyklus delší než 24 hodin. Budeme mít tedy tendenci chodit stále později spát a stále později vstávat. Oproti skutečnému dnu máme tedy jaksi trochu času navíc – a v tomto čase snad šlo dokončit určité potřebné úkoly. Vlivem vnějším podmínek, zejména střídání dne a noci, jsme samozřejmě neustále vraceni do normálu, takže minimálně většina z nás v čase neujíždí
(http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/20C296778FFD61C9C1256B14005AEA3A).
Každopádně je rozdíl vnitřních a vnějších hodin faktorem stresujícím (což potvrdí každý, kdo někdy slyšel nelidské zvonění budíku :-(), ovšem právě tento stres mohl mít při evoluci lidského mozku také svůj význam.

Do výkladu jevů, které provázely vznik lidského mozku, bychom ještě mohli pro úplnost dodat představu, že lidský mozek je kvantovým počítačem. S touto hypotézou přišel bývalý Hawkingův spolupracovník Roger Penrose ve své knize Mikrosvět, makrosvět a lidská mysl
(http://pes.internet.cz:8080/cgi-bin/rb_getpriloha.pl?ostatni/universum/2000/01/25/priloha20000125ast3).

Není však jasné, zda by kvantovanost měla být specifikem lidského mozku a zda by jí mozek šimpanzů naopak postrádal. Kromě toho se zdá být poměrně obtížně představitelné, jak by mutace na vláknu DNA mohla vůbec vyvolat vznik kvantových stavů, myšlenka to však jistě zajímavá je.
A když už jsme u těch počítačových přirovnání, Richard Dawkins navrhl v Sobeckém genu, že by lidský mozek mohl být čímsi na způsob kombinace paralelního a sériového počítače.

Hemisféry

Jako malou závěrečnou lahůdku spojenou s vývojem lidského mozku lze uvést existenci vnitřní asymetrie, tedy specializovaných hemisfér. Jako první si tohoto jevu zřejmě povšiml zřejmě R. W. Sperry
(http://jmu.vse.cz/%7Epstruzin/monog/etudy.htm).

O tom, že už v minulosti byla dominantní polovinou našeho mozku ta levá, svědčí kamenné nástroje druhu Homo habilis. Tzv. olduvajská industrie (podle již zmíněné Olduvajské rokle v Tanzánii – zájemcům o návštěvu by snad mohla pomoci nabídka cestovní kanceláře na
http://www.thepartners.cz/pg_3.htm) je již vyráběna tak, aby se nástroje daly s výhodou držet v pravé ruce. To odpovídá převaze levé hemisféry, která ovládá motoriku převrácené, pravé části těla.

V případě hemisfér lidského mozku je dobré být alespoň minimálně obezřetný, což zjistíte, pokud toto slovo zadáte do internetových vyhledávačů. Kromě spíše skromného přídělu hodnověrných informací lze totiž v této souvislosti narazit na celé zástupy šarlatánů, kteří vám budou radit, abyste nechali dominovat pravou hemisféru, jež je výlučně iracionální (či intuitivní), eventuálně rozum zcela přesahující a vnímající celý svět najednou. Na tento pochybný teoretický základ jsou pak nabaleny podezřele působící praktické aplikace (Silvova metoda apod.).
Občas se lze rovnou setkat i s tvrzením, že důraz na levou hemisféru je chorobou (buď lidí obecně, nebo pouze mužů, nebo výhradně západní civilizace). K tomu vám ještě občas přistrčí smyšlenky o tom, že Tibeťané, Indové či obyvatelé Atlantidy myslí hemisférou pravou.

Z důvodu jisté diskreditovanosti spekulací o hemisférách pak naopak řada neurologů označuje příslušné teorie spíše za ideologicky motivované konstrukty. Ideologie je v diskusích o hemisférách opravdu hodně, jde o téma potenciálně konfliktní, které se vztahuje třeba k rozdílům mezi pohlavími. Jiní medicínsky vzdělaní jedinci ovšem skepsi nesdílejí a domnívají se, že jednotlivé emoce a psychické stavy lze v lidském mozku skutečně poměrně přesně lokalizovat – má to platit pro smysl pro humor
(http://www.makropulos.cz/czech/news/z006.htm),
ba dokonce i pro náboženské či mystické zážitky, které se pak stávají předmětem výzkumu zcela nové vědy – "neuroteologie"
(http://www.wo.cz/mult/mult_center_neurot.350489.html).

Zhruba lze snad říci, že levá hemisféra odpovídá spíše analytickému myšlení, matematice a jazyku, pravé pak přísluší sociální interakce či emoce. Celou řadu dalších tvrzení však už za správné považovat nelze. Například inteligence není vlastností pouze levé hemisféry. I pokud pomineme inteligenci sociální, součástí IQ testů stále zůstává i práce s geometrickými objekty. Prostorová představivost je však schopnost pravohemisférová, test IQ proto posuzuje schopnosti obou hemisfér.

O tom, jak se schopnosti hemisfér překrývají, svědčí třeba matematický příklad: Operace z čísly náleží hemisféře levé, vizualizace a grafy zase pravé. Při řešení matematického příkladu děláte téměř vždy oboje. Totéž pak platí pro práci s jazykem: verbální inteligence je sice pokládána za funkci levohemisférovou, ovšem pravou hemisféru potřebujete údajně třeba k pochopení pointy vtipu či tvorbě libovolného literárního díla jako uspořádaného celku.

Zajímavá je distribuce emocí mezi jednotlivými hemisférami. Zdá se (ovšem i následující řádky berte raději s rezervou), že v mozku neexistuje nějaký přepínač se dvěma polohami štěstí-neštěstí. Oba pocity se "ukládají" na odlišná místa. Štěstí sídlí v hemisféře levé, neštěstí na opačné straně. Se značnou porcí nadsázky lze uvést, že zatímco čisté myšlení nás tedy činí šťastnými, sociální interakce jsou spojeny s emocemi negativními :-).

Emoční rozdíly mezi hemisférami lze prokázat asymetriemi lidské tváře – pravou polovinou (tedy levou hemisférou) se údajně usmíváte, pravou mračíte. Odlišnosti mezi levou a pravou polovinou lidské tváře je námětem pro řadu experimentů – tvář můžete třeba převrátit, sestavit pouze z pravé nebo pouze z levé části… Lidé přitom dokázali v experimentech odlišit tváře "přirozené" od těch, které byly zrcadlově převráceny či jinak složeny
(http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/page/3AF1E647AE148305C1256A9300440288).
Na práci s pravolevou asymetrií je zřejmě založena i percepce některých uměleckých děl – v této souvislosti je zmiňována slavná Mona Lisa (možný rozcestník
http://www.monalisamania.com/, výklad zrcadlového otočení obrazu
http://www.calpoly.edu/~lfreberg/p210mini.htm).

Lze zkusit následující myšlenkový experiment: Vaše dominantní levá hemisféra je zodpovědná za pravé oko, vidíte tedy přednostně právě jím. Pravým okem hledíte u člověka proti vám na jeho levou tvář, tedy na část obličeje vyjadřující spíše negativní stavy. Jsme tedy schopni rozpoznávat u druhých lidí přednostně emoce záporné. Evoluční biologie by nám mohla dát následující vysvětlení: Je celkem jedno, že se na vás někdo usmívá a nemusíte tomu věnovat pozornost. Všimnout si, že se na vás někdo mračí, je naproti tomu životně důležité, protože po mračení může následovat přímá agrese.
Jenže ani předcházející experiment neberte příliš vážně. Při pohledu samozřejmě různě natáčíte hlavu, nedíváte se přímo před sebe. A navíc, už jsme si řekli, že za prostorové vidění včetně rozpoznávání tváří je zodpovědná hemisféra pravá. Z tohoto úhlu pohledu byste naopak měli vidět lépe okem levým. Konec konců, téměř všechny úlohy o hemisférách končí nějak takhle: Ano,může to tak být, ale protože současně platí to a to, mohlo by to klidně být i naopak :-).

Zkrácená verze tohoto článku vyšla v časopisu Internet (http://www.inetmag.cz). Děkujeme redakci tohoto časopisu za možnost publikovat text také na portálu Science World.

autor Pavel Houser