Co to są neurony lustrzane?

Jednym z najbardziej podstawowych sposobów, w jaki się uczymy, jest obserwacja, a następnie naśladowanie. Badając małpy makaki i obserwując pewne regiony w ludzkim mózgu, naukowcy odkryli klasę neuronów odpowiedzialnych za uczenie się, zwanych neuronami lustrzanymi.

xrender |

Od czasu odkrycia neuronów lustrzanych te komórki centralnego układu nerwowego wzbudzają ogromne zainteresowanie zarówno wśród neurobiologów, psychologów, jak i specjalistów z dziedziny neurologii.

Neurony lustrzane wykazują aktywność zarówno wtedy, gdy dana osoba wykonuje określoną czynność, jak i wtedy, gdy obserwuje inną osobę wykonującą tę samą czynność. W związku z tym uważa się, że odgrywają one znaczącą rolę w uczeniu się i rozumieniu intencji, ewolucji mowy i języka, inteligencji emocjonalnej i empatii, a także mogą być powiązane z pewnymi zaburzeniami neuropsychologicznymi.

Rodzaje neuronów w ludzkim ciele

W układzie nerwowym występują dwa rodzaje neuronów: neurony ruchowe i neurony czuciowe. Neurony ruchowe są związane z wykonywaniem określonej czynności. Dostarczają sygnały z mózgu do efektora, takiego jak mięsień (komórka) lub gruczoł wydzielniczy.

W przeciwieństwie do nich, neurony czuciowe dostarczają sygnały z receptora, takiego jak receptory bólu lub temperatury w skórze, do odpowiednich regionów w centralnym układzie nerwowym. Podczas gdy każdy organ w naszym ciele jest zaopatrywany zarówno przez neurony ruchowe, jak i czuciowe, są one funkcjonalnie różne.

Neurony lustrzane zostały jednak pierwotnie opisane jako komórki układu nerwowego, które „rozładowywały się zarówno podczas aktywnych ruchów małpy, jak i wtedy, gdy małpa obserwowała znaczące ruchy ręki wykonywane przez eksperymentatora”. Oznacza to, że wykazują one aktywność zarówno wtedy, gdy działanie jest obserwowane (komponent sensoryczny), jak i wtedy, gdy to samo działanie jest wykonywane (komponent motoryczny).

System neuronów lustrzanych

Wyniki eksperymentów neuroobrazowania u ludzi dostarczają mocnych dowodów na to, że ten sam system neuronów lustrzanych, który został pierwotnie odkryty w korze przedruchowej małpy makaka, w obszarze F5, jest również obecny w ludzkich mózgach.

W jednym z badań zarejestrowano aktywność mózgu 21 uczestników, których poproszono o obserwację lub samodzielne wykonanie pewnej czynności (albo chwytania za rękę, albo określonego wyrazu twarzy). W rezultacie wykazano, że pewna liczba neuronów jest stymulowana zarówno przez obserwację działania, jak i jego wykonanie.

Dalsze badania wykazały, że ta szczególna klasa neuronów zaczyna się rozwijać przed 12 miesiącem życia i jest związana z wczesnym rozwojem człowieka oraz zdolnością niemowląt do uczenia się przez naśladownictwo.

Znaczenie neuronów lustrzanych

W 2000 roku znany neuronaukowiec i autor Vilayanur Ramachandran powiedział, że „neurony lustrzane zrobią dla psychologii to, co DNA zrobiło dla biologii”. Chociaż szum wokół tego stwierdzenia nieco ucichł, neurobiolodzy nadal są podekscytowani klinicznym znaczeniem systemu neuronów lustrzanych.

Pomysł jest taki, że dzięki neuronom lustrzanym jesteśmy w stanie najpierw zaobserwować działanie („Co się robi?”), następnie zrozumieć intencję tego działania („Dlaczego to się dzieje?”) i w końcu odtworzyć je.”) i wreszcie odtworzyć to samo działanie, aby osiągnąć podobne rezultaty (komponent motoryczny).

Zarówno nasze zrozumienie działania, jak i zdolność do odzwierciedlenia tego samego działania ma ogromne znaczenie dla uczenia się, percepcji mowy i inteligencji emocjonalnej. Jednym z argumentów jest to, że ponieważ neurony lustrzane są odpowiedzialne zarówno za „co”, jak i „po co” danego działania, są one silnie związane z naszą zdolnością do okazywania empatii.

Jeśli widzimy płaczącą osobę, musimy być w stanie zidentyfikować działanie, a następnie pozytywnie skorelować je z uczuciem smutku. System neuronów lustrzanych uczy również dzieci płakać, aby pokazać swoje niezadowolenie.

Podobne argumenty wysuwano na rzecz roli neuronów lustrzanych w nauce języka i w rzeczywistości w sposobie, w jaki nasza cywilizacja ewoluowała przez wieki.

Podejście do neuronów lustrzanych z ostrożnością

Jednakże należy zachować ostrożność, próbując wykazać bezpośredni związek między systemem neuronów lustrzanych a pewnymi zaburzeniami neuropsychologicznymi. Dotyczy to zwłaszcza autyzmu.

Po pierwsze, zarówno oryginalne badania przeprowadzone na małpach makakach, jak i późniejsze badania nad funkcjonowaniem mózgu człowieka mają szereg ograniczeń.

W rzeczywistości wciąż trwa dyskusja, czy neurony lustrzane odkryte w mózgach naczelnych są tymi samymi, których aktywację obserwujemy w badaniach fMRI przeprowadzonych na ludziach.

Po drugie, nie przedstawiono żadnych rozstrzygających dowodów na rzecz tezy, że pacjenci cierpiący na autyzm zawsze wykazują spadek funkcji tych obszarów mózgu, które są związane z neuronami lustrzanymi.

Ogółem, neurony lustrzane są fascynującym składnikiem ludzkiego ciała, który bez wątpienia będzie dalej badany w nadchodzących latach, dostarczając obiecujących dowodów w zrozumieniu ludzkiego mózgu i naszej zdolności do uczenia się.

Dalsza lektura

• Wszystkie treści dotyczące neuronauki
• Co to jest neurologia?
• Jaka jest różnica między neurologią a neurobiologią?
• Co to jest neurobiologia?
• Co to jest neurochirurgia?