Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Sžíravá touha zjistit, jak mozek pracuje

Z autobiografie Karla H. Pribrama
 |  5. 10. 1999
 |  Vesmír 78, 547, 1999/10

Tento měsíc byla poprvé udělena Cena Nadace Dagmar a Václava Havlových VIZE 97. Tato cena má být každoročně udělována význačnému mysliteli, který – jak zní oficiální určení ceny – „svým dílem přispívá k chápání vědy jako integrální součásti obecné kultury, nekonvenčním způsobem pojednává o základních otázkách poznávání, bytí a lidské existence, poukazuje na širší souvislosti jevů a věcí, a tím posiluje celostní pohled na dějiny přírody, kosmu a lidského údělu“. Letošním laureátem Ceny VIZE 97 je známý americký neurovědec Karl Pribram, který letos oslavil své 80. narozeniny. Využíváme této příležitosti a uveřejňujeme výňatky z jeho zajímavé autobiografie. Redakce

Předehra

  • Léto 1918. Velitel bakteriologické služby rakouské armády a holandská sestra Červeného kříže se svlékli a šli si spolu zaplavat do Dunaje někde mezi Vídní a Budapeští. Šatů schovaných v křoví se tehdy zmocnila prasata a jejich znovuzískání bylo spojeno s pořádnou honičkou. Dítě při té příležitosti počaté bylo pak často označováno za „nenasytu“ a jeho vlastnosti byly připisovány této honičce na březích Dunaje.
  • 25. února 1919. V osm hodin večer jsem se narodil ve Vídni v Rakousku, uzavřený v amniovém vaku – to považovala má matka za nanejvýš příznivý začátek.
  • Podzim 1923. Nastoupil jsem do dětského domova v Gstaadtu ve Švýcarsku, abych sebe a svou matku ušetřil našeho neklidného soužití.
  • Léto 1924. Můj otec Ernest August Pribram odjel do Ameriky, abych nemusel vyrůstat v Evropě. Její budoucnost si spojoval s ničivými politickými bouřemi.
  • Podzim 1926. Vrátil jsem se k matce do Vídně a dokončil druhý ročník v katolické škole.
  • Léto 1927. Odjel jsem na statek v Ženevě a naučil se francouzsky.

    Podzim 1927. Spolu s matkou jsme dorazili do Spojených států a celá rodina jsme se usadili v Chicagu.

Mládí a studium

Na Svátek práce v roce 1932 mě můj otec v Chicagu posadil na vlak. Odjížděl jsem do Culverovy vojenské akademie poblíž Fort Wayne v Indianě. Na svůj odchod do akademie jsem pomýšlel již od doby, kdy jsem o ní poprvé uslyšel od svého zubaře. Byl to vlídný, báječný člověk, který mně, adolescentovi, zachránil děravé stoličky. Po dalších 70 let jsem je pak musel bránit před mnoha jeho dravějšími kolegy. Ani mandle jsem si nenechal vzít, navzdory smyšlence tehdejších lékařů, že bez odejmutí podobných ochranných vynálezů přírody by nikdo neměl překročit práh dospělosti. Vždy jsem musel svádět těžké bitvy se zavedenou praxí a vždy jsem zvítězil. Byl to dobrý trénink pro povolání vědce.

Otec byl přesvědčen, že vojenské prostředí je přesně to, co potřebuji. Když jsme se loučili, objal jsem ho (objímání neměl příliš rád) a řekl jsem mu, jak jsem hrdý na to, že mě přijali na tak skvělou školu. Otec mi odpověděl: „Doufám, že si povedeš tak dobře, aby na tebe v akademii mohli být pyšní, až budeš odcházet.“ Tato slova na rozloučenou se do mé mysli zapsala na celý život.

Když jsem byl ve čtvrtém ročníku, mělo se poprvé v historii akademie začít s výukou přírodních věd, a to hned ve dvou předmětech, fyzice a chemii. Okamžitě jsem se přihlásil na obojí. Navštěvovat fyziku a chemii zároveň sice nebylo dovoleno, ale hájil jsem se, že jsem už ve čtvrtém ročníku a dosud jsem neměl příležitost získat v přírodních vědách potřebné vzdělání. Nejenže jsem oba předměty navštěvoval, ale v obou jsem měl vyznamenání, stejně jako v dějepisu a anglické literatuře. Získat vyznamenání znamenalo rozšířit studium o zvláštní programy, přesahující rámec probírané látky. Vyznamenání mohl získat v každém předmětu jen jeden student a každý student mohl získat vyznamenání jen v jediném předmětu. Jasně stanovena byla tenkrát naštěstí jen první část soutěžního pravidla (jeden předmět – jeden student), zatímco druhá část (jeden student – nanejvýš jedno vyznamenání) vstoupila do všeobecného povědomí až v době, kdy už mé projekty byly dokončeny. Akademii jsem tedy absolvoval s vyznamenáním ze všech čtyř předmětů.

Bylo obtížné rozhodnout se, na kterou univerzitu bych měl nastoupit. Přijat jsem byl na Oxford, Harvard a Chicagskou univerzitu, ale hned ze dvou důvodů jsem dal přednost Chicagu. Chtěl jsem studovat biologii a medicínu a v Chicagu pracoval můj otec, vynikající biolog (bakteriolog, patolog a imunolog), s nímž jsem dosud téměř nepřišel do styku. Navíc bylo Chicago za Maynarda Hutchinse v roce 1936 přece jen intelektuálně živější než prestižnější Harvard a Oxford, více přálo novým myšlenkám.

Na univerzitě se mi dařilo. Zamiloval jsem si přednášky z historie a ekonomie, fyziky i chemie a také o objevech v biologii. Studoval jsem na výbornou a zkoušky jsem skládal lehce, často aniž bych navštěvoval přednášky (za Hutchinse se to tolerovalo). Dělal jsem si obsáhlé poznámky. Zvláště mne upoutaly endokrinní systém a mozek, protože představovaly společného jmenovatele tělesných funkcí. Jakožto budoucí badatel, jímž jsem se cítil být (v dětství jsem se nadchl nejprve pro Amundsena a admirála Byrda, později pro knihu Paula DeKruifa Lovci mikrobů), jsem za mimořádnou považoval jednak endokrinologii a biochemii. V nich byl proveden již tak rozsáhlý výzkum, že už nemohly být panenskými obory. Dalším mimořádným oborem pro mne byla fyziologie mozku, kde se zdálo, že úspěšnému bádání brání nedostatek výzkumných metod.

Klinická praxe a výzkum

Všechno se změnilo v okamžiku, kdy jsem nastoupil povinnou praxi v klinické medicíně. Vyšetřování pacientů mě z lidského a diagnostického hlediska plně uspokojovalo, ale přednášky a laboratorní cvičení byly neobyčejně nudné. Pokaždé, když jsem se zeptal „jak“ nebo „jakto že ...“, dostalo se mi vysvětlení: „proto, že to říkám já“. Podkopával jsem autoritu přednášejících, a to bylo tabu. Znovu ta stejná katolická škola. Jak se to slučovalo s mou představou Hutchinsovy Chicagské univerzity? Hutchins to dobře vystihl, když tvrdil, že lékařská fakulta je školou pro řemeslníky.

Při jedné hodině jsme měli probírat typologii zápalu plic. Bylo známo 36 typů této choroby a další dva byly popsány v průběhu přednášek. Zároveň byly v té době objeveny a uvedeny na trh sulfonamidy. Opravdu bylo nezbytné učit se postupy k určování jednotlivých typů? Třída rozhodla „ne“, profesor prohlásil „ano“. Poté se studenti rozešli a prošlo jim to. Něco z Hutchinsova vlivu proniklo dokonce až do nižších sfér vedení lékařské fakulty. Během let se tento nepřijatelný stav výuky v lékařském vzdělávání poněkud zlepšil, ale stále vídáte články studentů, stážistů a rezidentů, kteří vyprávějí příhody dost podobné těm, které jsem zažil já.

Jediným způsobem, jak si zpestřit studia, bylo nalepit se na některého z profesorů a pomáhat mu s jeho výzkumem. Rozhodl jsem se jít do učení na katedru fyziologie. Jejím šéfem byl „Ajax“ Carlson. Trval na tom, že každý student na jeho katedře musí zopakovat historicky významné pokusy, které utvářely představu o tom, jak lidské tělo funguje. Tahle zásada měla na mou badatelskou práci nesmírný vliv. O mnoho let později jsme v mých laboratořích dělali pokusy, abychom se na vlastní oči přesvědčili o podrobnostech nějakého současného objevu. Některé detaily můžete pochopit jen na základě vlastní zkušenosti s produkcí dat. Při konfrontaci s jinými názory během odborné diskuse se mi proto vždy vybaví další z okřídlených rčení profesora Carlsona: „Wass iss die effidence?“ A tuto evidenci jsem se snažil mít v maximální možné míře podloženou vlastním pozorováním.

Nejvíce vzrušení však přinášela práce v laboratoři Ralpha Gerarda. Jednou se stalo, že záznam elektrické aktivity v určitém místě mozku rozezvučel reproduktor. Zvuk z reproduktoru se ozval při každém hlasitém bouchnutí poblíž snímané kočky i při poklepání na její tlapku. Elektrická aktivita mozku odrážela smyslové vjemy! Poté se diskutovalo o tom, proč by se tyto výsledky nemohly uplatnit i mimo laboratoř. Elektrokardiogramy se dělaly denně, proč by se nemohly dělat elektroencefalogramy? Odpověď zněla: proto, že elektrické změny vyvolávané mozkem jsou o několik řádů nižší než změny působené činností srdce.

Večer se mnou seděl u večeře student techniky Frank Offner. Když jsem mu řekl, co jsem pozoroval, hned ho to zaujalo. Tvrdil, že potíže se zesílením signálu oproti šumu soustavy by neměly být nepřekonatelné. Seznámil jsem Offnera s Gerardem. Offner pak po celý svůj život vyráběl a prodával přístroje na elektroencefalogramy s tištěným záznamem, o nichž jsme tenkrát při večeři snili. Tehdy jsem si poprvé uvědomil, jak mnoho může rozvoji neurobehaviorálních věd pomoci neformální prostředí někde daleko od laboratoře. A to se pak mnohokrát opakovalo.

Ačkoliv jsem si to tehdy neuvědomoval, nejúžasnější a nejzajímavější příběh pro mne představovaly výsledky porušení frontálních laloků mozku. Fultonova práce vedla k vytvoření metody frontální leukotomie neboli lobotomie, jak byla běžně nazývána. Bylo prokázáno, že přerušení vláken spojujících frontální laloky se strukturami ve kmeni někdy vyvolává výrazné změny v osobnosti člověka. Příčiny těchto změn nebyly známy. Po ukončení kurzů neurochirurgie (u Paula Bucyho, Erica Oddberga, Percivala Baileyho a Warrena McCullocka v Chicagu, Eustace Simmese v Memphisu v Tennessee a Lyerlyho v Jacksonvillu) mě John Fulton požádal, abych mu tyto příčiny pomohl hledat.

V roce 1949 mi Fulton daroval třetí vydání své učebnice a napsal do ní věnování „S vřelými díky...“. Mým hlavním přínosem pro toto vydání bylo, že jsem přepracoval kapitolu o řízení autonomního nervového systému mozkem. Autonomní systém řídí funkci vnitřních orgánů, které se většinou samy starají o procesy v nich probíhající a fungují automaticky. V té době jsem však již věděl, že mozková kůra ovlivňuje hypotalamus mozkového kmene, který byl ve starších vydáních Fultonovy učebnice nazýván hlavovým ganglionem autonomního systému. Sám Fulton spolu s Margaretou Kennardovou dospěl k závěrům, které naznačovaly možnou existenci podobného řízení mozkovou kůrou a zčásti díky nim (tedy díky svým objevům) jsem byl přijat na Yaleovu univerzitu. Opět ale značně předbíhám událostem, které se s postupujícím časem odvíjely krok za krokem.

Přednášky a laboratorní cvičení pod vedením profesora Gerarda, vrcholící závěrečnou zkouškou, si mě získaly. Mozek se stal světadílem, který jsem hodlal prozkoumat. O mnoho let později mi Paul MacLean napsal do svého překladu knihy Ramona y Cajala věnování „Karlovi, Magellanovi v dobývání mozku“. Jeho pohled na mou zaujatost při výběru studijního oboru mě potěšil.

V průběhu let se Gerard stal mým blízkým přítelem. Když se můj otec při průjezdu Montanou zabil v autě, v němž vezl mne a mou dívku, Gerard nám telegraficky nabídl, že nás z místa neštěstí odveze. Často byl pak označován jako Poppa Ralph. Své dojmy z Chicaga proto mohu označit za vřelé a osobní, zdejší pobyt pro mne byl intelektuálním svátkem.

Během těch let (1941–1948) praktické medicíny a chirurgie mě udržovaly při životě užitečné zkušenosti s pacienty, s nimiž jsem se při praxi setkával a poslouchal jejich líčení různých příznaků choroby, a sžíravá touha zjistit, jak mozek pracuje.

Nejdůležitějšími osobami pro můj pozdější život však byli Heinrich Klüver a Paul Bucy, průkopníci v poznávání funkcí temporálního laloku mozku. V roce 1942 jsem se stal Bucyho prvním zástupcem poté, co přesídlil do blízké nemocnice Chicago memorial hospital. Aby mi tuto funkci uznali oficiálně, zpracoval jsem písemně první stovku našich operací mozku. Bucy tehdy redigoval publikaci o motorické mozkové kůře, a já tak měl možnost poznat všechny polemiky a detaily výzkumné práce v tomto oboru. Navíc jsem se od mistra-chirurga mohl naučit operačním technikám.

Roky strávené u Bucyho byly vzrušující a nesmírně mě obohatily. Při vizitách Bucy hodně vyprávěl. Začínal jako všeobecný lékař. Zjistil, že pacienti jsou vlastně trpěliví a oddaní i v případech, kdy dělá chyby nebo se zakoktává. Pochopil, že si pacienty získá opravdovou snahou pomoci a naprostou upřímností jak k nim, tak k jejich rodinám. Jindy nám zas líčil, že jako všeobecný lékař jednou navštívil ústav pro duševně choré a zjistil, že téměř všichni pacienti jsou utlumení bromidy. Nařídil, aby pacientům léky vysadili. Za čtrnáct dní na tom byla více než polovina z nich natolik dobře, že mohli být propuštěni. (Dnes už se bromidy nepoužívají, ale kdo ví, jak bude naši současnou lékovou politiku hodnotit příští generace?)

Můj příklon k vědecké práci nastal, když jsme přijali 54letou Řekyni, stěžující si na epizodické záškuby s místním pocením na levé polovině obličeje. V nemocnici prodělala velký epileptický záchvat s pocením a zrudnutím. Při chirurgickém zákroku jsme našli drobný oligodendrogliom v precentrální motorické kůře a bez problémů jej odstranili. Když se ukázalo, že tento zákrok pacientku zcela vyléčil, napadlo mě, že jsme učinili významný objev. Všichni neurologové byli přesvědčeni, že nejvyšším článkem řídícím autonomní nervový systém je hypotalamus. Řízení z mozkové kůry by znamenalo, že systém není autonomní, jak se psalo v učebnicích. Měli jsme ale pacientku, jejíž kortikální tumor způsoboval epilepsii doprovázenou lokálním pocením a zrudnutím zcela jistě v důsledku excitace autonomního nervového systému. Zeptal jsem se Bucyho, zda podle něj toto pozorování stojí za publikaci. Řekl, že ano. Rychle jsem se snažil dostat něco do tisku. Bylo mi už 24 let a většina z mých předchůdců publikovala krátce po dvacítce. Ve srovnání se svým okolím jsem začínal být opožděný.

Další mé výzkumné zaměření vyplývalo z výsledku chirurgického zákroku provedeného na oné zajímavé ženě. Povšiml jsem si, že opatrné odstranění kortikální tkáně s minimálními zásahy do bílé hmoty ušetřilo pacienta jakýchkoli citelných následků. Polemiky o podstatě této skutečnosti v padesátých letech přivedly Lawrence Weiskrantze, postgraduálního studenta z mé laboratoře, k celoživotní snaze o opatrné odstranění vizuální mozkové kůry a vytvoření neskutečně rafinovaných testovacích metod pro stanovení rozsahu zbytků zraku. Tyto pokusy vedly k objevu slepého vidění, tj. schopnosti provádět zrakové úkony bez plného uvědomění příslušných zrakových podnětů.

Nanejvýš zajímavou součástí tehdy probíhajícího výzkumu bylo studium suprese motorické aktivity na laterálním povrchu lidského mozku. Získané výsledky byly sice značně kontroverzní, ale průběh kortikální stimulace, na němž se Bucy také podílel, vyšetření pacienta (někdy zbylo na mě) v průběhu této stimulace a z toho vyplývající diskuse – to vše bylo nádherně vzrušující. Vzpomínám si na jeden z těchto pokusů, během nějž dorazil telegram od Paula Gleese z Oxfordské univerzity, že se mu pomocí jeho nové metody barvení stříbrem právě podařilo objevit nervová vlákna spojující precentrální kortex a nucleus caudatus. McCulloch navrhl používat pro vysvětlení suprese motorické aktivity termín negativní zpětná vazba a tvrdil, že Glees nalezl její anatomický základ. Poznání těchto obvodů zpětné vazby i těch fungujících při spinálním reflexu pak vedlo k vytvoření sekvence test – operace – test jakožto základního procesu při vytváření plánů v publikaci Plány a struktura chování (Miller et al., 1960).

Ať byly pokusy v Chicagu jakkoli vzrušující, nemohly mi poskytnout základní prostředky pro dosažení cíle – studium vztahů mezi mozkovými funkcemi a duševními procesy, například emocemi, kognitivní složkou (vědomím) a konativní složkou (vůlí k jednání). Hledal jsem tedy místo, kde bych nedostal sennou rýmu, mohl se uživit jako neurochirurg a zároveň dosáhl svého cíle. Tehdy jsem se doslechl o Yerkesových laboratořích biologie primátů poblíž Jacksonvillu na Floridě, které řídil Karl Lashley. V Jacksonvillu měli naštěstí volné místo u J. G. Lyerlyho. Stejně jako Poppen v Bostonu vyvinul Lyerly superiorní incizi při frontální lobotomii. Ta byla bezpečnější než klasická Freemanova-Wattsova metoda a méně často zanechávala nežádoucí účinky. Jak ukázali Fred Mettler a L. P. Rowland, laterální incize zasahuje do Brocovy řečové oblasti. Ačkoliv po laterální incizi nedocházelo k poruchám vyjadřování, pravděpodobnost toho, že nedojde k poškození vláken z mediální a orbitální mozkové kůry, byla při Lyerlyho superiorní incizi vyšší. Vzhledem k Lyerlyho novátorským sklonům jsem tušil, že bude mé snaze uplatnit se v Yerkesových laboratořích příznivě nakloněn. V roce 1946 jsem složil na Floridě státní zkoušky a zahájil soukromou praxi.

Od Lashleye jsem se naučil metody experimentální psychologie, oboru, o němž jsem doposud nevěděl, že existuje. Lashley byl téměř solipsistický, destruktivní ve svých výzkumných metodách a interpretacích jakéhokoliv objevu, jenž by dával do souvislosti mozkové funkce s chováním. Přesto dokázal formulovat řadu otázek, které nakonec vedly k objevům, na nichž stála má vědecká práce. Některé z nich jsem učinil ještě za jeho života, např. jsem vyřešil jedinečný vztah mezi frontální mozkovou kůrou a limbickým předním mozkem nebo senzorickou specifičnost různých sektorů posteriorní „asociační“ mozkové kůry. Leshley tyto výsledky ignoroval nebo zlehčoval, protože neodpovídaly jeho přesvědčení, že mechanizmy podílející se na organizaci složitých psychologických procesů jsou v mozku rozškatulkovány. Jeho důmyslná kritika však vždy dotvářela mé interpretace a poskytovala základ pro příští pozorování a experimenty.

Možnost pracovat ve výzkumu na plný úvazek se mi naskytla v roce 1948. Tehdy mi John Fulton nabídl, abych nastoupil u něj na katedře fyziologie Yaleovy univerzity. Mé spojení s touto univerzitou trvalo deset let (1948–1958) a během té doby jsem též řídil výzkumné laboratoře Ústavu žití – zařízení pro duševně choré v blízkém Hartfordu v Connecticutu. Vybavení na Yaleově univerzitě a v Hartfordu poskytovalo široké pole působnosti skupině mladých badatelů, kteří se rozhodli plně se věnovat studiu možností, jež vyplývaly z kombinace metod experimentální psychologie, neurofyziologie a experimentální neurochirurgie.

Pozoruhodné byly mé kontakty s B. F. Skinnerem z Harvardu. Při spolupráci se Skinnerem jsme se jednou dostali do slepé uličky – nemohli jsme se shodnout, co je příčinou řetězení odpovědí. Řetězení bylo narušeno resekcí prefrontální mozkové kůry. Skinner se domníval, že mohla být narušena proprioceptivní zpětná vazba, ale výsledky mých pokusů to nepotvrzovaly. Skinnerovi jsem navíc dal najevo, že on jako doktor biologie může s takovou domněnkou přijít, ale já coby věrný Skinnerův následník musím hledat řešení problému někde jinde než v „černé skříňce“. Část našeho rozhovoru zaslechl George Miller a upozornil mě na to, že má k dispozici mechanizmus, který řetězení odpovědí usnadní: počítačový program. Vysvětlil mi základy práce s programy pro manipulaci se symboly, kterou se právě naučil od Herberta Simona a Alana Newella. Spolupráce započatá těmito setkáními na chodbách Harvardovy univerzity vyvrcholila knihou Plány a struktura chování, ovlivněnou též našimi setkáními s Jeromem Brunerem. Ten v roce 1956 pořádal na Cambridžské univerzitě konferenci o myšlení, na niž jsme byli pozváni. Kniha byla napsána v letech 1958–1959 ve Středisku pokročilých studií v oblasti behaviorálních věd (Center for advanced studies in the behavioral sciences) nedaleko areálu Stanfordovy univerzity.

Teorie

V roce 1984 byl na zadní straně předního oddílu deníku New York Times otištěn celostránkový inzerát, údajně zadaný časopisem Omni. V něm bylo mimo jiné uvedeno: V jednom z posledních čísel rozebírá časopis Omni problematiku vnímání a paměti s Dr. Karlem Pribramem, neuropsychologem rakouského původu, který vyvinul první holografický model mozku. Podle Dr. Pribrama kóduje mozek informace v trojrozměrném energetickém poli zahrnujícím čas a prostor, ale přesto nám umožňuje vyvolat nebo zpětně vytvořit konkrétní představy mezi nesčetnými miliony obrazů uložených v objemu o něco menším než meloun. Rozhovor s Dr. Pribramem je ukázkou pestrých provokativních článků, které činí z Omni nejlepší přírodovědný časopis na světě.

Provokativní to jistě bylo. Snažil jsem se přijít na to, co z toho, co jsem řekl, mohlo někoho – kohokoliv – třeba i tohoto „mediálního švindlíře“ – přivést k tomu, aby mi podsouval takový pohled na mozek. Aha, asi toto. Zmíněná energetická pole představují receptorová dendritická pole neuronů, zaznamenaná v podobě povrchových distribucí excitace. A skutečně, trojrozměrná ortogonální (spektrální) transformace by vedla k čtyřrozměrnému časoprostorovému obrazu. Úložná schopnost ve spektrální oblasti je skutečně fantastická. Tato doména je samozřejmě pouze jedním z několika „jazyků mozku“, ale celkově vzato mi někdo porozuměl lépe, než jsem já zpočátku porozuměl jemu.

Rozhovor pro časopis Omni a další podobné zkušenosti mě přivedly k zamyšlení, proč se má teoretická práce setkala na veřejnosti s takovým zájmem, zatímco objevy uskutečněné v laboratoři se často staly součástí standardního vědeckého poznání bez jakéhokoliv ocenění, a to i v oblasti psychologie, neurologie nebo příbuzných oborů. Laboratornímu výzkumu jsem věnoval zdaleka největší díl svého času i úsilí, a proto rád využívám této příležitosti, abych ukázal, jak se výzkumné práce podílely na vytvoření teorie. V mém chápání se teorie zakládá na faktech, a proto jsem – v souladu se zásadou Ajaxe Carlsona – fakta důležitá pro formulaci teorie získával podle možností především ve své vlastní laboratoři.

Do obecného povědomí jsem se dostal díky publikaci Plány a struktura chování z roku 1960. Tato kniha měla velký vliv na posun psychologie od vědy zabývající se striktně behaviorálními modely typu stimulus-reakce nebo reakce-odměna k vědě více kognitivní. V této knize se spolu s Georgem Millerem a Eugenem Galanterem označujeme za subjektivní behavioristy. Již jsem se zmínil o tom, jak jsem se při společné práci se Skinnerem seznámil s Millerem a jak jsem se dostal do slepé uličky s problémem řetězení reakcí. Klinické úvahy prezentované v mém příspěvku pro knihu Sigmunda Kocha Psychologie jako věda byly přínosné v tom, že braly verbální zprávy o introspekci vážněji, než bylo zvykem v polovině století. Tím jsem se do velké míry odlišil od Skinnera, který se obával používání subjektivní terminologie pro nemožnost vyčlenění přesného významu při verbální komunikaci. Toto téma podrobně zkoumal Willard Van Orman Quine ve Středisku pokročilých studií v oblasti behaviorálních věd. Quine psal knihu Slovo a předmět, zatímco my jsme byli zabráni do psaní knihy Plány.

Z mnoha jazyků popsaných v Jazycích mozku vyvolal největší zájem veřejnosti i odbornou polemiku jazyk hologramu. Tato polemika byla důsledkem toho, že optický hologram názorně zobrazuje operace zpracování obrazů. Zpracování obrazů spočívá v ortogonálních transformacích (jako je např. Fourierova transformace), které jsou díky své lineárnosti snadno invertovatelné. Znamená to, že obraz a transformace jsou reciproké, tj. duální, a že transformace v obou směrech je snadno proveditelná.

Transformační doména je díky svým vlastnostem ideální pro uchovávání dat a počítačové zpracování. Dostupné informace v rozsahu gigabytů lze zakódovat v jednom krychlovém centimetru holografické paměti. Podobné zařízení pro uchování dat používá firma IBM v přístrojích na čárkový kód, které rozpoznávají různé položky v obchodě s potravinami. Korelace jsou vypočteny vynásobením dvou po sobě následujících vstupů. Snadnost, s jakou lze podobné korelace vypočítat, svědčí o významu rychlé Fourierovy transformace ve statistice.

Holografii původně navrhl Dennis Gabor ke zvýšení rozlišovací schopnosti v elektronové mikroskopii. V optice se tato matematika realizovala o víc než deset let později. Je důležité zdůraznit, že i jiné realizace matematiky, např. počítačové (viz výše uvedený příklad s IBM), jsou holografické. Některé aspekty mozkových funkcí realizují Gaborovu matematiku v té míře, že je lze rovněž pokládat za holografické.

Během sedmdesátých let se nashromáždily doklady o tom, že jedna z vlastností receptivních polí buněk v primární vizuální kůře může být vyjádřena v termínech Gaborových elementárních funkcí. Ještě před svým objevem holografie se Gabor v článku, publikovaném r. 1946, začal zajímat o stanovení maximální komprimace telefonní zprávy, kterou by bylo možno poslat atlantickým kabelem beze ztráty srozumitelnosti. K tomu vyvinul pro psychofyziku fázový prostor, který měl jakožto souřadnice nejen prostor a čas, nýbrž i spektrální vlastnosti procesu (později to pak bylo začleněno do holografie). Stejně jako Heisenberg v kvantové mechanice používal i Gabor Hilbertovu matematiku, a proto uznal elementární funkce obydlující fázový prostor za kvanta informací. V knize Mozek a vnímání se dále rozvíjejí důsledky Gaborových kvant informací pro fungování mozku, jejich vztah k Shannonově míře objemu informace, k teorii PDP a datům získaným v mých výzkumech.

Vymyslel jsem vyprávění, které popisuje důležitost těchto teoretických a laboratorních výsledků pro porozumění vztahu těla a mysli. Příběh je tento: použijeme počítačové programování jako metaforu. V určitém bodu programování existuje přímá korespondence mezi programovacím jazykem a operacemi hardwaru, na něž se tento programovací jazyk odvolává. V běžném sekvenčním zpracování tuto korespondenci ztělesňuje strojový jazyk. Vyšší jazyky zakódovávají informaci nutnou k chodu hardwaru. Jestliže pak textový editor dovoluje napsat tento esej v angličtině, neexistuje zde už žádná podobnost mezi uživatelským jazykem a binárními (zapnuto/vypnuto) postupy počítačového hardwaru. Toto pak vyjadřuje dualizmus mezi mentálním jazykem a materiálními hardwarovými operacemi.

Přejdeme-li od metafory ke skutečnému spojení mysli a mozku, pak se jazyk, který popisuje operace neuronálního wetwaru, síť propojení, tvořenou dendrity a synapsemi a v nich probíhajícími elektrochemickými operacemi, zdá být velmi vzdálen od jazyka, který používají behaviorální vědci k popisu psychologických procesů. Avšak vzdálenost oddělující tyto jazyky není větší než vzdálenost odlišující textový editor zpracování od strojového jazyka.

Spojení mysli a mozku se ovšem liší od spojení, které charakterizuje vztah programu a počítače. Spojení mysli a mozku se skládá z těsných, recipročních, sebeorganizujících procedur na každé úrovni neuronové organizace. Vyšší psychologické procesy, např. kognitivní, jsou tudíž výsledkem kaskád biologických samospouštěcích operací.

Vhodným označením tohoto řešení problému mysli a mozku je izonomie. Ta je definována sadou zákonů, které jsou vzájemně propojeny změnou souřadnic. Tím, že izonomie bere v úvahu úrovně jednotlivých případů, slučuje v sobě epistemologický dualizmus a pluralizmus a vyhýbá se chybě, spočívající v záměně kategorií a plynoucí z požadavku ontologické identity.

Ze své povahy potřebuji mít základ v pořádných experimentálních a observačních výsledcích, avšak stejně jsem uchvácen krásou teoretických formulací vyjádřených matematicky. Podle mého mínění tedy v 21. století bude napětí mezi idealizmem a realizmem, které charakterizovalo dialog mezi Platonem a Aristotelem a bylo propracováno Bertrandem Russellem, nahrazeno napětím mezi mentalizmem a materializmem. Nové napětí ve své nejplodnější podobě povede k novým směrům v experimentování, pozorování a konstrukci matematické teorie v duchu pythagorejského pragmatizmu. Bude to napětí mezi jevem a potenciálním procesem, který jej vytváří.

Nyní jsou to spekulativní, byť historicky dobře zdůvodněné návrhy, a předkládají se, aby v 21. století podnítily dialog, výzkum a teoretizování. Abych tyto spekulace zhmotnil, hodlám pokračovat v začleňování současných výzkumů spolu s dřívějšími výzkumy svými i svých studentů do systematického teoretického rámce, citlivého na neustále se měnící krajinu dat. Abych to mohl řádně vykonat, musím mít na paměti dvě zásady Ajaxe Carlsona: (1) Wass iss die effidence? (2) Snaž se získat důkazy z první ruky. To by mě jako badatele mělo zaměstnat po hodně dlouhou dobu. 1)

Poznámky

1) Přeložil Jiří Adamovič, kráceno redakcí. Plná verze autobiografie K. H. Pribrama s překlady jeho vybraných teoreticky orientovaných prací vychází v těchto dnech v nakladatelství Gallery pod názvem Karl H. Pribram – Mozek a mysl, Holonomní pohled na svět (uspoř. J. Fiala) jako první svazek Knihovny Ceny Nadace Dagmar a Václava Havlových VIZE 97.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Medicína

O autorovi

Karl Pribram

Neurochirurg Karl Pribram svůj život zasvětil objasnění struktury a funkce mozkové kůry. Poznatky o člověku získané během klinické praxe spojoval s neurofyziologickým a neurobehaviorálním výzkumem ostatních primátů. Objevil zrakové funkce temporálního laloku mozku a souvislost mezi anteriorní frontální kůrou a limbickým systémem. Ve svých teoretických pracích rozebírá témata jako vjem, emoce, paměť a plánování. (The history of neuroscience in autobiography, 2. díl, copyright (©) 1998, The society for neuroscience)
Pribram Karl

Doporučujeme

Jak si delfíni ucpávají uši

Jak si delfíni ucpávají uši audio

Jaroslav Petr  |  17. 12. 2017
Hluk v mořích a oceánech produkovaný člověkem ohrožuje kytovce. Může je dočasně ohlušit nebo jim trvale poškodit sluch. Nově objevený fenomén by...
Tajemná sůva šumavská

Tajemná sůva šumavská

Jan Andreska  |  17. 12. 2017
Byl vyhuben a vrátil se. Na Šumavu lidskou snahou a do Beskyd vlastním přičiněním. Puštík bělavý teď žije opět s námi, ale ohrožení trvá.
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné