înapoi                                                                                           înainte

Introducere

Autorii unei lucrări publicate în martie 2015 îşi exprimau speranţa că au găsit în Etiopia fosile ale primelor exemplare aparţinând genului Homo, exemplare care ar fi trăit acum 2,8 milioane de ani.

http://inhabitat.com/jawdropping-oldest-human-fossil-fills-in-a-2-8-million-year-old-gap-in-evolution/

       Data apariţiei pe Terra a primilor oameni moderni (aparţinând subspeciei sapiens sapiens) pare, însă, a fi mult mai recentă.

Tot ce se ştie  la ora actuală este că nu au fost găsite (încă) fosile de Homo sapiens sapiens care să aibă o vechime mai mare de 195.000 de ani (atât cât aveau craniile descoperite în anul 1967 tot în Etiopia, cranii care au fost datate în 2004 prin metoda "argon/potasiu").

http://www.innovations-report.com/html/reports/

earth_sciences/report-40511.html

        În august 2010 au fost publicate rezultatele unor calcule bazate pe studiul evoluţiei în timp a ADN-ului uman mitocondrial, calcule ce converg în a plasa tot acum circa 200.000 de ani data apariţiei omului, ca specie.

        http://www.archaeologydaily.com/news/201008194844/

         Mitochondrial-Eve-Mother-of-All-Humans-Lived-200000-Years-Ago.html

      La scara istoriei planetei noastre, vechimea omului modern este atât de mică, încât cu greu poate fi comparată cu cea a altor specii de vieţuitoare (de exemplu, în martie 2008 s-au găsit în India oase ale unor iepuri care trăiseră cu 53 de milioane de ani în urmă, în octombrie 2010 a fost găsită fosila unui pinguin care a trăit cu 36 de milioane de ani în urmă iar în decembrie 2013 au fost găsite în Etiopia fosile ale unor cai care au trăit cu 4,4 milioane de ani în urmă).

         http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-12/cwru-ans121213.php

      Rezultă că tot ce se poate spune astăzi (cu suficientă certitudine) este că strămoşii noştri existau deja acum aproximativ 200 de mii de ani, fără, însă, ca eventuala lor descendenţă lor din rândul hominidelor să poată fi dovedită ştiinţific.

      Niciuna din fosilele de Homo sapiens sapiens cunoscute la ora actuală (indiferent de vechimea lor) nu a furnizat indicii legate de modificări majore privind forma şi dimensiunile creierului uman intervenite pe parcursul celor 200.000 de ani.

         http://www.wadsworth.com/anthropology_d/special_

                     features/ext/latest_dirt/ethiopia.html

        Cu mare probabilitate, formidabilul progres repurtat în numeroase domenii de către reprezentanţii speciei umane este rezultatul evoluţiei culturale a umanităţii, evoluţie care pare a fi avut loc abia de-a lungul ultimelor câteva zeci de milenii (nu mai devreme de  50.000 de ani, după informaţiile de care dispunem).

Apariţia primilor oameni moderni la o dată atât de recentă (şi încă într-o formă ce pare să fi rămas neschimbată până astăzi) este un argument în favoarea controversatei teorii a proiectului inteligent (intelligent design) care ar sta la baza existenţei lumii vii (teorie dezvoltată în anii 1989-1993)

http://www.allaboutscience.org/intelligent-design.htm        

http://www.actionbioscience.org/evolution/nhmag.html

Adepţii acestei teorii consideră că fiinţele vii au apărut ca urmare a implementării pe Terra a unor proiecte inteligente. Este refuzată de plano orice discuţie privind identitatea sau atributele, posibil supranaturale, ale proiectantului (proiectanţilor), fie şi numai pentru că  dinăuntrul unui sistem nu poate fi identificat şi descris complet un alt sistem care l-ar putea cuprinde pe primul şi care ar putea fi mai complex decât el (vezi celebra teoremă a lui Gődel).

http://www.miskatonic.org/godel.html

După cum se ştie, viaţa poate fi descrisă (conform definiţiei NASA) ca fiind apanajul unor sisteme chimice auto-sustenabile capabile de evoluţie darwiniană.

O cercetare amplă (publicată în ianuarie 2010) menţionează şi analizează principalele două tipuri de teorii care, fără a apela la participarea unor factori supranaturali, încearcă să explice originea vieţii pe Pământ:

1. teorii bazate pe stocarea informaţiei (privind structura şi compoziţia unor formaţiuni de tipul coacervatelor lui Oparin) în molecule de ADN sau de ARN,  molecule care, prin auto-replicare şi prin variaţie ar asigura evoluţia darwiniană

2. teorii bazate pe un ipotetic metabolism primordial apreciat ca fiind realizat printr-un sistem de reacţii chimice la care iau parte componente cu proprietăţi mutual catalitice. Aceste componente auto-catalitice ar fi capabile sa stocheze informaţii despre propria lor compoziţie în aşa numiţii compozomi (compound genomes) care ar transfera informaţia la coacervatele fiice rezultate după diviziunea coacervatelor, asigurând adaptarea la mediu şi  evoluţia darwiniană fără niciun fel de replicare moleculară.

          http://www.sciencenewsline.com/summary/2014042513130016.html

Ambele tipuri de teorii au în comun drumul parcurs de la primele molecule organice generate de procese prebiotice (vezi experimentul Miller-Urey), trecând prin configurarea coacervatelor lui Oparin şi ajungând până la o auto-reproducere capabilă de evoluţie darwiniană.

Rezultatele cercetării mai sus amintite (ianuarie 2010) resping (în baza unei simulări numerice şi analitice) teoria metabolismului primordial, arătând că presupusa dinamică a populaţiilor de compuşi moleculari ce s-ar divide atunci când ar atinge o dimensiune critică ar fi incapabilă de evoluţie darwiniană.

Deoarece nici prima teorie nu e credibilă (formarea  moleculelor de tip ADN sau ARN şi replicarea acestora fiind peste măsură de complexe pentru a fi achiziţii spontane ale formelor prebiotice de organizare a materiei), autorii conchid că nu există, la ora actuală, explicaţii plauzibile pentru vreun fel de procese naturale care ar sta la baza apariţiei vieţii pe planeta noastră.

                http://www.alphagalileo.org/ViewItem.aspx?ItemId=65654&CultureCode=en

            http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-02/w-nrr020210.php

Într-o altă lucrare (februarie 2010), se demonstrează inconsistenţa teoriei supei primordiale propusă de Haldane (1929), teorie ce postulează ca un primum movens presupusele efecte ale radiaţiilor ultraviolete asupra soluţiilor apoase de amoniac şi gaz metan, autorii lucrării acceptând, cel mult, să pună biogeneza pe seama unor procese ce ar putea avea loc doar în oceane, la mare adâncime, ca urmare a unor eventuale activităţi vulcanice.

            http://www.sciencedaily.com/releases/2010/02/100202101245.htm

Dacă teoria proiectului inteligent ar fi acceptată, s-ar putea spune că proiectul inteligent al creierului uman este capodopera prin care s-a realizat cel mai complex obiect din universul cunoscut nouă, obiect al cărui corolar funcţional este conştienţa de sine.

 

                                     *

Se ştie că principalele misiuni ale creierului sunt acelea de a păstra în stare de funcţiune (şi nu oricum, ci la parametrii stabiliţi de programul genetic) organismul căruia îi aparţine, de a reacţiona adecvat la schimbările mediului şi de a coordona succesiunea în timp a tuturor modificărilor (de natură morfo-funcţională) ce permit supravieţuirea organismului şi, de la un moment dat, reproducerea acestuia.

La unele specii, creierul are şi obligaţia de a coordona protejarea, instruirea şi educarea progeniturii, până ce aceasta devine, la rândul ei, capabilă să se reproducă.

Creierul omenesc mai face şi dovada unor considerabile abilităţi de ordin intelectual, precum şi a unor nelimitate aptitudini ludice (să ne amintim, însă, de citatul latin primum vivere, deinde philosophare..).

Programul genetic pe care îl dobândim (după fertilizarea ovulului matern) ne permite, aşa cum s-a menţionat mai sus, să dispunem (încă de la naştere) de peste o sută de miliarde de neuroni, fiecare neuron putând stabili conexiuni sinaptice cu alte câteva zeci de mii de neuroni.

Este permisă ipoteza conform căreia maşinăria noastră cerebrală, deşi are la dispoziţie o cvasi-infinitate de variante de interconectare a neuronilor, preferă (sub presiunea programului genetic al fiecăruia dintre noi) să realizeze cu o mai mare uşurinţă (şi  deci, cu o mai mare probabilitate) un anumit trafic neural (ce poate fi numit modul "default" al traficului neural). La existenţa unei asemenea stări de bază default, prestabilită, a creierului se referă şi alte lucrări relativ recente (martie 2010), chiar dacă termenii folosiţi diferă (default mode network, natural ground state etc.).

Despre default mode network se vorbeşte într-o lucrare publicată în noiembrie 2011 ca despre o reţea care se auto-activează atunci când creierul nu are nimic de observat; această reţea ar funcţiona ca o gazdă a celor mai intime manifestări ale vieţii noastre mentale, sub forma de gânduri, amintiri, imaginaţie. Marcus Raichle se referă la această reţea default ca la o misterioasă "energie întunecată" a creierului. De câte ori atenţia ne este atrasă de ceva, activitatea reţelei default se întrerupe, dar numai pentru câteva zecimi de secundă.

http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/11103132300.htm

Într-o lucrare publicată în ianuarie 2011 se atribuie denumirea de "conectom" (connectome) totalităţii traseelor neurale de-a lungul cărora impulsurile nervoase obişnuiesc să se se deplaseaze pentru a asigura conectarea diferitelor regiuni neuronale ce intră în alcătuirea sistemul nervos.

          Este în plină desfăşurare un proiect multi-naţional denumit "Connectome Project", al cărui obiectiv este realizarea unei hărţi complete a circuitelor neurale din sistemul nervos central.

Majoritatea cercetătorilor sunt de acord că funcţiile mentale corespund unor tipare de conexiuni neurale bine definite (în sensul că funcţiile mentale nu pot fi doar corelate cu anumite regiuni cerebrale, aşa cum se obişnuia să se spună până de curând).

http://newscenter.berkeley.edu/2011/01/05/functionalmri/

 

Scanarea creierului prin tehnica de imagerie RMN 3Tesla permite vizualizarea elementelor de cablaj neural (în limba engleză, neural wiring) punând la dispoziţia investigatorului o aşa numită tractografie.

           http://www.eurekalert.org/pub_releases/2012-03/niom-bwa032312.php

Autorii unei lucrări din iulie 2011 au injectat un anumit tip de colorant în diverse zone cerebrale şi au urmarit traseul deplasării lui prin creier, punând în evidenţă circuite neurale bine definite. Ei spun ca a venit momentul să renunţăm la analogia dintre circuitele neurale şi circuitele pe care se bazează actualele calculatoare electronice. La baza funcţiei creierului ar sta un algoritm special despre care, actualmente, ştim foarte puţin.

http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-07/uond-ndr071311.php

Mai mult, încă, unii autori cred că bogata arborescenţă dendritică a unor neuroni se constituie în ceva mai mult decât elemente pasive de cablaj neural: ele ar funcţiona ca adevarate computere mini-neurale!

           http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-10/uonc-und102513.php

        Autorii unei lucrări publicate la începutul anului 2014 identifică în creierul şoarecilor 8 reţele neurale care, împreună, ar alcătui infrastructura cortexului dedicată unor funcţii superioare, cum sunt emoţiile, conştienţa de sine precum şi funcţiile cognitive.

           http://www.sciencenewsline.com/summary/2014022723020059.html

 Un an mai târziu, un grup de cercetători de la o universitate din Boston afirmă că maniera în care este organizat creierul omenesc este aproape de perfecţiune, în sensul că generează o capacitate maximă de navigaţie a mesajelor informaţionale ce pleacă de la orice sursă posibilă către orice destinaţie posibilă, utilizând pentru aceasta performanţă un număr minim de conexiuni.

 

 

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/07/150707120101.htm

Aşadar, supunându-se programului genetic, neuronii oricăruia dintre noi sunt încă de la naştere astfel interconectaţi, încât impulsurile nervoase, care circulă cu viteze de sute de kilometri pe oră de-a lungul fibrelor nervoase, să realizeze, în spaţiu şi în timp, un nor spaţio-temporal al traficului cerebral, nor a cărei configuraţie fiind şi ea, în mare măsură, prestabilită genetic.

          Nu este exclus ca norul spaţio-temporal al traficului cerebralsufere influenţe (mai mult sau mai puţin semnificative) din partea aşa numitului "câmp electric ephaptic" (Anastassiou et al., 2011) generat în spaţiul extra-celular aflat în imediata vecinătate a neuronilor deveniţi activi într-un moment sau altul.

           Asemenea cuplări ephaptice ale neuronilor corticali ar avea loc independent de interconexiunile sinaptice prin care se configurează reţelele neurale din creier, putând juca un anumit rol în producerea fluctuaţiilor spaţio-temporale ale câmpului electric cerebral.

                http://codatest4.library.caltech.edu/360/1/ephaptic.pdf

 

*

Avansăm aici ipoteza conform căreia configuraţiei (la un moment dat) a acestui nor spaţio-temporal îi corespunde (prin definiţie, adică din voia proiectantului speciei noastre) o anumită stare emoţională.

Tot astfel cum percepem culoarea ierbii ca fiind verde doar pentru că este în firea noastră să o percepem astfel, resimţim şi emoţiile aşa cum ne este dat să le simţim, şi tot ce putem face este să dăm diverse nume acestor reacţii afective (ca, de exemplu, surpriză, frică, supărare, mânie, furie, aversiune, dispreţ, dezgust, scârbă, curiozitate, interes, apetit, atracţie, dragoste, bucurie, satisfacţie, fericire, durere, suferinţă, tristeţe şi aşa mai departe).

În lipsa unor perturbaţii semnificative, traficul neural tinde, în mod natural, să se "aşeze" în configuraţia "default" , foarte probabil asociată cu o stare de echilibru psihic, resimţită în plan subiectiv ca pace sufletească. Modul default al traficului neural presupune absenţa unor influenţe exterioare.

         http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140116113506.htm?utm_

source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+sciencedaily

%2Ftop_news+(ScienceDaily%3A+Top+News)

Un cumul de împrejurări ar putea favoriza (pentru scurt timp) realizarea acelui trafic cerebral care i-ar acorda posesorului respectivului creier şansa să simtă (sau chiar să înţeleagă) faptul că a ajuns la liman, adică acolo unde ar vrea să rămână pentru totdeauna.

Asemenea stări de fericire pură apar cu o frecvenţă mai mare în copilărie  şi, din păcate, tot mai rar pe măsura înaintării în vârstă.

Voltaire spunea că marea şi singura problemă de care ar trebui să ne ocupăm este aceea de a trăi fericiţi. Dacă este adevărat ce spune Voltaire, tot ceea ce trebuie să facem, din clipa în care ne naştem şi până la moarte, pentru a fi fericiţi este să încercăm să aducem (sau să menţinem) traficul cerebral de impulsuri nervoase în configuraţia fericirii, adică în singura configuraţie capabilă să genereaze dorinţa imperioasă de a o păstra şi de a nu o părăsi vreodată.

O modalitate simplă de resetare a traficul cerebral de impulsuri nervoase este somnul (inclusiv aţipirea timp de câteva zeci de minute în timpul zilei, vezi celebrele "power naps" ale unor oameni la fel de celebri  cum au fost Napoleon Bonaparte, Winston Churchill, Albert Einstein, Margaret Thatcher şi mulţi alţii), meditaţia (mindfulness meditation) şi altele asemenea, printre care, la limită, chiar şi simpla închidere a ochilor.

Pentru a contracara tendinţa traficului neural de a se abate prea mult de la configuraţia prestabilită genetic, organismul dispune de numeroase mecanisme de reglare, utilizând în acest scop chemochine, neuropeptide, neurohormoni, neuromodulatori, neurotransmiţători etc.

Instinctiv, ne comportăm astfel încât să ne punem creierul la dispoziţia acelor stimuli (interiori sau exteriori) ce pot declanşa mecanismele de corectare a abaterilor de la configuraţia "default" suferite de norul spaţio-temporal al traficului cerebral de impulsuri nervoase.

Corecţia se face prin încurajarea sau, după caz, prin descurajarea activităţii diferitelor grupuri de neuroni care fabrică opioide şi canabinoide endogene, dopamină, serotonină, noradrenalină, glutamat, GABA, acetilcolină etc.

 Circumstanţele generatoare de stimuli capabili să atenueze (sau să corecteze) abaterile traficului neuronal se ivesc rareori de la sine. De regulă, fiinţa vie le caută, adoptând, în acest sens, un comportament specific "de căutare".

Creierul dispune, în acest scop, de un element de cablaj neural special care este activat de dopamina secretată de neuronii din aria ventrala a tegmentului  mezopontin (VTA). Acest element de cablaj neural are în centrul lui o structură numită fasciculul medial al creierului, care găzduieşte, printre altele, calea mezocorticolimbică numită şi circuit al recompensării.

Dopamina este transportată de-a lungul axonilor acestor neuroni către nucleul accumbens, către nucleul amigdalian şi către cortexul lobului frontal.

O dată ce căutarea este încheiată cu succes, secreţia dopaminei revine la normal iar comportamentul de căutare încetează, lăsând locul unui comportament de consumare şi de savurare a resurselor proaspăt dobândite, comportament încurajat mai cu seamă de intensificarea activităţii neuronilor producători de β-endorfină aflaţi în nucleul arcuat al hipotalamusului.

Comportamentul pe care îl adoptăm depinde, aşa dar, de cablajul neural (wiring) cu care ne-am născut şi pe care doar în mică măsură l-am modificat, pe alocuri, prin învăţare.

Modificarea cablajului creierului (re-wiring) presupune stimularea sincronizată a neuronilor ce vor forma, prin înlănţuire, noua cale a traficului neural. Dimpotrivă, ruperea sinapselor are loc printr-o stimulare asincronă. Toate acestea au fost văzute (la propriu) cu ocazia unor experienţe efectuate pe organisme transparente ( Xenopus tadpoles)

          http://www.sciencemag.org/content/344/6186/904.long

Socializăm, iubim, interacţionăm sexual, cântăm, dansăm, râdem, bârfim, ne mişcăm, ne războim, umilim, chinuim, ucidem, călătorim ş.a.m.d., în funcţie de caracterul nostru (care este determinat, în primul rând, de cablajul nostru neural).

Titlul remarcabil al unui articol publicat în februarie 2012 este "My connectome, myself " (Eu sunt conectomul meu)!

http://www.mit.edu/newsoffice/2012/connectome-0207.html

Reconfigurarea conectomului are loc (la nivel de detalii) în permanenţă de-a lungul vieţii, inclusiv la vârste înaintate.

http://www.sciencenewsline.com/articles/2012052418360041.html
        O modalitate nerecomandată prin care ne putem influenţa
în
mod nemijlocit comportamentul este consumul unor droguri cu efect stimulant, cu efect deprimant sau cu efect halucinogen.

Încă şi mai directă ar putea fi considerată stimularea unor zone cerebrale (nucleul accumbens, talamusul ventral, ventral pallidum, ariile laterale septale etc.) cu ajutorul unor electrozi intra-cranieni, prin curenţi electrici induşi de câmpuri magnetice focalizate sau prin ultrasunete (vezi celebrul experiment din 1954 al lui Olds & Milner, în care şobolanii îşi auto-stimulau electric hipotalamusul lateral fără încetare, până la moarte, arătându-se în acest răstimp neinteresaţi de apă, de hrană precum şi de eventuali parteneri pentru interacţiuni sociale sau sexuale).

http://www.hackcanada.com/ice3/wetware/electrical_brain_stimulation.html

 

*

De-a lungul vieţii, fiecare dintre noi reacţionăm (de voie sau de nevoie) la numeroase provocări de tot felul, venite fie din mediul ambiant, fie chiar din noi înşine.

Pe de altă parte, întreprindem adesea (tot de voie sau de nevoie) diferite activităţi plănuite a fi puse în lucru, fie imediat, fie mai târziu.

Pe ansamblu, viaţa noastră pare a se desfăşura pe o anumită direcţie şi cu un anumit sens, de care suntem mai mult sau mai puţin conştienţi.

Conştienţa de sine (însuşire prin care pretindem că ne delimităm de restul fiinţelor vii) are o latură pasivă (conştienţa propriu zisă) şi o latură activă (liberul arbitru).

Încă din anii 1980, Benjamin Libet sugera că o regiune a creierului (ce pregăteşte muşchii pentru o anumită mişcare) dă semne de activitate cu o fracţiune de secundă înainte ca subiecţii să ia decizia conştientă de a executa respectiva mişcare. De-a lungul timpului, cercetătorii au adunat tot mai multe dovezi care arată că ceea ce percepem drept decizii luate prin "liber arbitru" sunt, de fapt, decizii luate de maşinăria cerebrală înainte ca noi să devenim conştienţi de ele.

În aprilie 2008, John-Dylan Haynes arăta într-un studiu în care a utilizat scanarea prin imagerie funcţională de rezonanţă magnetică (fRMI) a creierului că o decizie simplă a unei persoane poate fi prezisă chiar cu 10 secunde înainte ca respectiva persoană să devină conştientă că a luat acea decizie. Creierul începe, aşadar, să producă decizia înainte ca noi să ne fi hotărât în vreun fel.

http://www.nature.com/neuro/journal/v11/n5/abs/nn.2112.html

Întrebarea este: putem noi, totuşi, să luăm, în cele din urmă, o decizie diferită de cea pe care a luat-o creierul nostru? Există, totuşi, liberul arbitru ca act conştient?

Este, oare, posibilă identificarea unui liber arbitru, nu doar la fiinţele umane ci la toate fiinţele vii, începând, de exemplu, cu protozoarele, cu insectele etc.?

 

*

Stentor este un organism monocelular gigant (adică este alcătuit dintr-o singură celulă, dar o celulă având dimensiuni de ordinul milimetrilor).

Ramsay (1968) evidenţiază uimitoarele capacităţi ale monocelularului Stentor de a se împotrivi încercărilor prin care i se ofereau (spre ingurgitare) particule de carmin (pigment roşu, aparent nenociv). Stentor este, astfel, adus în situaţia de a efectua ample flexiuni pentru evitarea carminului. Dacă experimentatorul insistă şi introduce carmin direct în orificiul bucal, Stentor inversează sensul de mişcare a cililor, expulzând violent particulele de carmin. În cele din urmă, ca şi când şi-ar da seama că nu mai este nimic de făcut, se desprinde de suport şi se îndepărtează de locul în care a fost hărţuit de experimentator.

         De notat că Stentor nu dispune de creier sau de sistem nervos, neavând (ca simplu unicelular ce este) neuroni.

Experimente efectuate sub control microscopic cu Paramecium caudatum (un protozoar mult mai mic decât Stentor) au arătat că acesta este capabil să "ţină minte" faptul că, plimbându-se printr-o anumită zonă a câmpului microscopic, a fost deranjat de o variaţie de pH, evitând ulterior acea zonă.

S-a constatat, de asemenea, că în comportamentul musculiţelor de oţet Drosofila melanogaster există spontaneităţi ciudate. Creierul acestor insecte pare să dispună de funcţii cerebrale evoluate, care le-ar permite să fie mai mult decât simpli roboţi, capabili doar să răspundă la stimuli exteriori.

 http://brembs.net/spontaneous

 

*

Ideea generală (aparent simplificatoare) ce va fi avansată în rândurile ce urmează este că orice ar întreprinde o fiinţă vie (de la protozoar la om) are întotdeauna drept scop dobândirea unei recompense (recompensă ce constă fie în evitarea unui disconfort, fie în trăirea unei plăceri sau, la limită, a unei stări de fericire).

Toate acestea au loc din simplul motiv că sistemul informaţional al oricărei fiinţe vii este astfel construit şi cablat (wired) încât să fie în stare să aprecieze cum se cuvine o recompensă.

La fiinţele care sunt dotate cu creier, recompensa constă în preluarea de către norul spaţio-temporal al traficului cerebral de impulsuri nervoase a acelei configuraţii căreia îi corespunde starea afectivă cunoscută sub numele de plăcere sau, de ce nu, chiar cea cunoscută sub numele de fericire. Evident, pentru fiinţa care suferă,  recompensa are în vedere măcar aducerea configuraţiei norului cerebral de impulsuri nervoase cât mai aproape de configuraţia default  genetic prestabilită.

 

cuprins                                                       Comportament involuntar