The great brain debate - Ted Altschuler

Debata wielkich mózgów - Ted Altschuler

Tłumaczenie: Kacper Borowiecki Korekta: Rysia Wand

In 1861, two scientists got into a very brainy argument.

W 1861 roku dwaj naukowcy rozpoczęli bardzo intelektualną dyskusję.

Specifically, they had opposing ideas of how speech and memory

Mieli sprzeczne poglądy na to, jak mowa i pamięć

operated within the human brain.

funkcjonują w ludzkim mózgu.

Ernest Aubertin, with his localistic model,

Earnest Aubertin proponował model lokalistyczny,

argued that a particular region or the brain

gdzie konkretny rejon mózgu

was devoted to each separate process.

odpowiada za poszczególne procesy.

Pierre Gratiolet, on the other hand, argued for the distributed model,

Pierre Gratiolet natomiast popierał model rozproszony,

where different regions work together

gdzie różne rejony miały współpracować,

to accomplish all of these various functions.

żeby umożliwić wszystkie funkcje.

The debate they began reverberated throughout the rest of the century,

Rozpoczęta przez nich dyskusja trwała przez resztę wieku,

involving some of the greatest scientific minds of the time.

a angażowała największe naukowe umysły tego czasu.

Aubertin and his localistic model had some big names on his side.

Aubertin i jego model lokalistyczny przyciągnęli poważne nazwiska.

In the 17th century, René Descartes had assigned the quality

W XVII wieku Kartezjusz przypisał istnienie

of free will and the human soul to the pineal gland.

wolnej woli oraz ludzkiej duszy gruczołowi szyszynkowemu.

And in the late 18th century, a young student named Franz Joseph Gall

Pod koniec XVIII wieku młody student, Frans Joseph Gall,

had observed that the best memorizers in his class had the most prominent eyes

zauważył, że osoby z najlepszą pamięcią w klasie mają najbardziej wyraziste oczy.

and decided that this was due to higher development

Uznał, że to wynik lepszego rozwoju sąsiedniej części mózgu.

in the adjacent part of the brain.

As a physician, Gall went on to establish the study of phrenology,

Jako fizyk Gall stworzył podstawy frenologii, nauki twierdzącej,

which held that strong mental faculties corresponded to

że wybitne zdolności mózgu odpowiadają

highly developed brain regions, observable as bumps in the skull.

wysoce rozwiniętym rejonom mózgu, widocznym jako guzki na czaszce.

The widespread popularity of phrenology throughout the early 19th century

Powszechna popularność frenologii we wczesnym XIX wieku

tipped the scales towards Aubertin's localism.

przechyliła szalę na stronę lokalizmu Aubertina.

But the problem was that Gall had never bothered to scientifically test

Problem polegał na tym, że Gall nie raczył zbadać naukowo,

whether the individual brain maps he had constructed

czy skonstruowane przez niego indywidualne mapy mózgu

applied to all people.

odnoszą się do wszystkich ludzi.

And in the 1840's, Pierre Flourens challenged phrenology

W latach 40. XIX wieku Pierre Flourens zakwestionował frenologię,

by selectively destroying parts of animal brains

niszcząc wybiórczo rejony mózgu zwierząt

and observing which functions were lost.

i obserwując, jakie funkcje traciły.

Flourens found that damaging the cortex

Odkrył, że uszkodzenie kory mózgowej

interfered with judgement or movement in general,

zakłócało umiejętność osądu lub ogólnie ruchu,

but failed to identify any region associated with one specific function,

jednak nie udało mu się zidentyfikować rejonu związanego z poszczególną funkcją,

concluding that the cortex carried out brain functions as an entire unit.

więc stwierdził, że kora działa jako samoistna jednostka.

Flourens had scored a victory for Gratiolet, but it was not to last.

Flourens odniósł zwycięstwo nad Gratioletem, lecz nie na długo.

Gall's former student, Jean-Baptiste Bouillaud,

Były student Galla, Jean-Baptist Bouillaud

challenged Flourens' conclusion,

podał w wątpliwość wnioski Flourensa

observing that patients with speech disorders

obserwując, że wszyscy pacjenci z zaburzeniami mowy

all had damage to the frontal lobe.

mieli uszkodzony płat czołowy,

And after Paul Broca's 1861 autopsy of a patient who had lost the power

Paul Broca przeprowadził w 1861 roku autopsję pacjenta,

który utracił zdolność mowy, ale nadal ją rozumiał.

to produce speech, but not the power to understand it,

revealed highly localized frontal lobe damage,

Ujawnił zlokalizowane uszkodzenie płata czołowego

the distributed model seemed doomed.

i model rozproszony wydawał się skazany na porażkę.

Localism took off.

Rozwinął się lokalizm.

In the 1870's, Karl Wernicke associated part of the left temporal lobe

W 1870 roku Karl Wernicke powiązał część lewego płata skroniowego

with speech comprehension.

z rozumieniem mowy.

Soon after, Eduard Hitzig and Gustav Fritsch

Następnie Eduard Hitzig i Gustav Fritsch

stimulated a dog's cortex and discovered a frontal lobe region

pobudzili korę mózgową psa i odkryli rejon czołowego płata mózgowego

responsible for muscular movements.

odpowiedzialny za ruch mięśniowy.

Building on their work, David Ferrier mapped each piece of cortex

Wykorzystując ich pracę David Ferrier sporządził mapę części kory

associated with moving a part of the body.

związanej z ruchem częściami ciała.

And in 1909, Korbinian Brodmann built his own cortex map with 52 separate areas.

W 1909 Korbinian Brodmann stworzył własną mapę kory z 52 odrębnymi obszarami.

It appeared that the victory of Aubertin's localistic model was sealed.

Zdawało się, że zwycięstwo modelu Aubertina zostało przypieczętowane.

But neurologist Karl Wernicke had come up with an interesting idea.

Jednak neurolog Karl Wernicke wpadł na interesujący pomysł.

He reasoned that since the regions for speech production and comprehension

Wywnioskował, że skoro rejony odpowiedzialne za produkcję i percepcję

were not adjacent,

nie sąsiadowały ze sobą,

then injuring the area connecting them might result

to uszkodzenie obszaru łączącego

może skutkować szczególną utratą zdolności mowy,

in a special type of language loss, now known as receptive aphasia.

obecnie znaną jako afazja sensoryczna.

Wernicke's connectionist model helped explain disorders

Model koneksjonistyczny pomógł wyjaśnić zaburzenia,

that didn't result from the dysfunction of just one area.

które wynikały z dysfunkcji więcej niż jednego obszaru.

Modern neuroscience tools reveal a brain more complex than

Współczesne narzędzia ukazują, że mózg jest bardziej skomplikowany,

Gratiolet, Aubertin, or even Wernicke imagined.

niż wyobrażali sobie to Gratiolet, Aubertin czy nawet Wernicke.

Today, the hippocampus is associated with two distinct brain functions:

Dziś kojarzymy hipokamp z dwiema odrębnymi funkcjami mózgu:

creating memories and processing location in space.

tworzeniem wspomnień i przetwarzaniem położenia.

We also now measure two kinds of connectivity:

Teraz mierzymy też dwa rodzaje łączności:

anatomical connectivity between two adjoining

łączność anatomiczną,

gdzie dwa sąsiednie rejony kory pracują razem,

regions of cortex working together,

and functional connectivity between separated regions

oraz łączność funkcjonalną,

gdzie osobne obszary współpracują przy jednym procesie.

working together to accomplish one process.

A seemingly basic function like vision

Wzrok, pozornie podstawowa funkcja,

is actually composed of many smaller functions,

naprawdę składa się z wielu mniejszych funkcji,

with different parts of the cortex representing

gdzie różne części kory odpowiadają za kształt, kolor

shape, color and location in space.

oraz położenie w przestrzeni.

When certain areas stop functioning, we may recognize an object,

Kiedy określone obszary nie działają, można rozpoznawać przedmiot,

but not see it, or vice versa.

ale go nie widzieć, lub na odwrót.

There are even different kinds of memory for facts and for routines.

Istnieją nawet różne rodzaje pamięci dla faktów i nawyków.

And remembering something like your first bicycle

Wspomnienie pierwszego roweru

involves a network of different regions each representing the concept

angażuje sieć różnych obszarów, osobnych dla pojęć takich jak pojazd,

of vehicles, the bicycle's shape, the sound of the bell,

kształt roweru, dźwięku dzwonka,

and the emotions associated with that memory.

a także emocji związanych z tym wspomnieniem.

In the end, both Gratiolet and Aubertin turned out to be right.

Okazało się, że i Gratiolet, i Aubertin mieli rację.

And we still use both of their models to understand how cognition happens.

Wciąż używamy obu ich modeli, by zrozumieć, jak działa percepcja.

For example, we can now measure brain activity on such a fine time scale

Możemy teraz mierzyć aktywność mózgu tak drobiazgowo,

that we can see the individual localized processes that comprise

że widzimy indywidualnie zlokalizowane procesy,

a single act of remembering.

współtworzące pojedyncze wspomnienie.

But it is the integration of these different processes and regions

Ale to integracja różnych procesów i rejonów

that creates the coherent memory we experience.

tworzy spójną pamięć, której doświadczamy.

The supposedly competing theories prove to be two aspects

Rzekomo konkurujące teorie okazują się być dwoma aspektami

of a more comprehensive model,

bardziej wszechstronnego modelu,

which will in turn be revised and refined

który będzie sprawdzany i udoskonalany

as our scientific techologies and methods for understanding the brain improve.

wraz z postępem techniki i metod rozumienia mózgu.