Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Molekuly na smutek

Kauzální domény a problém mysli a těla (Cyrilu Höschlovi k padesátinám)1)
 |  5. 11. 1999
 |  Vesmír 78, 612, 1999/11

Kdysi dávno, když se ještě při přednáškách kreslilo na tabuli, se můj přítel psychiatr Cyril Höschl chopil křídy a nakreslil na tabuli mezeru. Pak začal vysvětlovat, jaké různé molekuly s dlouhými jmény do oné mezery vnikají, něco otevírají nebo zavírají, některé se zase vracejí, aby se znovu shoufovaly a připravily k novému útoku. Asi to říkal všechno správně, fabulovat by bylo těžší než to vědět. Jsou to až překvapivě složité děje – vlastně nepřekvapuje ani to, že jsou složité, jako spíše co se o tom všechno ví. A ví se ještě víc: jak některé molekuly, je-li jich příliš mnoho anebo příliš málo, způsobují, že člověk je chorobně smutný, a jiné, že je chorobně veselý. Těm molekulám se říká mediátory a představujeme si, že přenášejí signály mezi neurony v našich mozcích.

Něco však není v pořádku. Je slovo „způsobují“ oprávněné? Co když je to naopak, co když je to náš smutek nebo veselí, co způsobuje, že se molekuly chovají jednou tak, jindy jinak. A co když o žádném působení nelze mluvit, třeba se to všechno jen nějak vzájemně doplňuje. A je správné říkat, že mediátory „přenášejí signály“? O čem komu mají co signalizovat? Víme toho hodně, ale to hlavní vlastně vůbec nevíme: co se děje mezi onou úrovní molekul a tou úrovní, na níž se pláče a chechtá a které se říká duše.

Opravdu, od poloviny minulého století neurobiologové nashromáždili nepřeberné bohatství poznatků o tom, jak vypadá mozková tkáň a co se v ní odehrává v různých místech za různých okolností. Jsou hypotézy o dějích na úrovni kvantové, jsou známy děje na úrovni molekul (kde iontové pumpy a kanály manipulují s potenciály a koncentracemi) stejně jako na úrovni buněk-neuronů (kde vznikají, přenášejí se a sčítají signály), ví se o chování kolektivů neuronů, jsou mapovány funkční oblasti na úrovni mozku jako celku, hodně je známo o jejich kompetencích a dělbě práce v organizmu. Lze jít i dál a mluvit o úrovni lidského chování, lidské komunity, národa, lidstva, biosféry, planety. Všimněme si, že vědecké zkoumání má tendenci se vždy omezit na vybranou úroveň a pohybovat se pouze v ní. Vlivy sousedních úrovní se přitom redukují: jednou na konstantní parametry, jindy na statistické průměry relevantních veličin.

Co je to – obecně – úroveň? Tím slovem vlastně jen naznačujeme, že chceme mluvit pouze o tom, čemu jsme zrovna v dané chvíli schopni rozumět. Ať se někdo jiný stará o jiné úrovně! Slovo úroveň navíc s sebou nese představu nějaké hierarchie – úrovně jsou naskládány jedna na druhou podle určitého hlediska, třeba podle typické velikosti zkoumaných objektů nebo podle typické rychlosti důležitých dějů (tzv. škálové hierarchie).

Tak jako v běžném životě si své okolí rozkládáme do relativně srozumitelných a pro tu či onu činnost relevantních domén, tak i pro vědecké poznání je svět fragmentován do specifických oblastí zájmu, ať již pro jeden konkrétní problém či pozorování, nebo obecněji jako oblast zájmu celé jedné disciplíny. Při takovéto fragmentaci světa jsou zpravidla nejdůležitější kauzální vztahy; ty jsou totiž pro porozumění klíčové, a to jak ve vědě, tak v běžném životě. Ve vědě je tomu tak po vzoru fyziky, jejíž zákony mají příkladně kauzální povahu. To ovšem neznamená, že bychom se omezovali jen na fyzikální kauzalitu; nikoliv, lze přece uvažovat i jakýkoliv další přirozeně myslitelný typ kauzality, včetně kauzálních vztahů, které běžně přisuzujeme subjektivním mentálním stavům. Navrhuji tedy zavést pojem kauzální doména pro jakoukoliv oblast (výsek, fragment, komponentu) skutečnosti, v jejímž rámci se nám kauzální vztahy jeví jako zjevné, srozumitelnévzájemně kompatibilní – přinejmenším jsou zjevnější, srozumitelnější a vzájemně kompatibilnější než vztahy mezi různými doménami. Tato formulace je, přiznávám, poněkud neurčitá (ne o mnoho víc než sám pojem kauzality), a proto doplňuji: mluvím-li o kauzálních vztazích, nepředpokládám, že známe příslušné kauzální zákony; dále: zjevné znamená, že je umíme identifikovat, srozumitelné, že jim věříme (a jejich instancím se nedivíme) a vzájemně kompatibilní, že se nám jeví, jako by spolu přirozeně souvisely. Pokud se nám určitá množina kauzálních domén jeví jako uspořádaná do lineárního řetězce (například podle velikosti objektů nebo rychlosti dějů), pak je teprve patřičné mluvit o úrovních nějaké hierarchie.

To, co jsem uvedl jako typické vlastnosti úrovní, platí stejně i pro kauzální domény. Soustředíme-li svou pozornost na jednu z nich, zpravidla přitom nezapomínáme na existenci jiných domén, ty jsou však samy o sobě pro nás již relativně méně zajímavé. V mysli sice můžeme přecházet z jedné domény do druhé, hůře se nám však již podaří zahrnout mnoho domén do jediného pohledu. Jednotlivé domény přitom zpravidla nelze ostře oddělovat od „sousedních“ kauzálních domén – to je nejvíce vidět právě u různých úrovní jedné společné hierarchie. Ty lze spolehlivě považovat za různé jen tehdy, jsou-li si v rámci oné hierarchie dostatečně „vzdálené“.

Zatímco v rámci jednotlivé kauzální domény klademe (tj. příslušná vědní disciplína klade) důraz především na kauzální vztahy (a zákony), povaha vztahů mezi různými doménami může být jiná a mnohdy ani není dost dobře poznána a pochopena (což může souviset i s tím, že různé domény nejsou v kompetenci téže disciplíny). Mohou to být různé strukturální a tvarové souvislosti, statistické vztahy, meziúrovňová kauzalita (shora nebo zdola), přechod od kvantového k makroskopickému popisu, emergentní jevy a rozličné další vztahy, pro něž třeba neexistuje formální, ba ani intuitivní popis. Právě k těm posledním náleží interakce mezi myslí (vědomím) a tělem.

Užitečnost představy kauzálních domén mohu ilustrovat na jevu, který nazývám kauzální paralelizmus (analogicky s tzv. psychofyzickým paralelizmem ve filozofii mysli). Kauzální (kauzálně chápaný) vztah v jedné doméně může být doprovázen kauzálním vztahem v jiné doméně, a to dokonce v jistém smyslu „nerozlučně“. Příklad: vidím hada, a proto se nehýbu (kauzální vztah v doméně kognitivní a volní) a současně jistá konfigurace signálů ve vizuální oblasti mozku jakoby náhodou způsobuje, že jiné konfigurace signálů blokují svalové pohyby (kauzální vztah v doméně neurofyziologické). Proč, to nikdo neví. Tento příklad mimochodem poukazuje na určitou naši libovůli ve volbě jazyka, jímž popisujeme realitu.

Kauzální paralelizmus nabízí možnost překládat souvislosti, které v jedné doméně nedovedeme dost dobře vysvětlit, do jazyka jiné domény, kde kauzální vysvětlení je po ruce. Tento překlad by však měl být podpořen znalostí příslušných vztahů mezi oběma doménami. Dotyčné souvislosti v původní doméně pak můžeme chápat jako kauzální v přeneseném slova smyslu – jde o svého druhu „virtuální“ kauzalitu.

Specifickou otázkou je, zda můžeme kauzální domény a jejich hierarchie považovat za něco, co nám diktuje samotná realita, anebo zda jsou spíše umělým produktem naší konstrukce a dohody. Jde tu o hlubší filozofickou otázku, přesahující rámec této úvahy; omezím se proto jen na konstatování, že vlastně platí obojí a vzájemně se to doplňuje v jakémsi hermeneutickém kruhu.

Naučili jsme se – a věda nás v tom podpořila – pojímat svět jako spleť mnoha hierarchických struktur, z jejichž rozličných průsečíků si musíme vždy volit tu kauzální doménu, která nám nejlépe umožní vhled do dané situace. Takováto fragmentace reality je obecnou potřebou a výhodou – zároveň však nutností a omezením – lidského porozumění světu.

Jak je to s myslí a jejími neurony? Jak jsem uvedl, některé vybrané kauzální domény mozku (lidského nebo zvířecího) máme velmi podrobně prostudovány. Známé kauzální domény jsou však od sebe relativně „vzdáleny“ a mezi nimi leží rozsáhlá neprobádaná oblast dalších možných domén. Jednotná funkční organizace mozku v podobě jedné společné a hierarchie úrovní jsou spíše tedy jen přáním neurovědců. Ještě větší přání mají někteří materialisté a emergentisté: aby se ukázalo, že právě v této hierarchii na některé dostatečně „vysoké“ úrovni sídlí lidská mysl a vědomí.

Na obě přání se dívám skepticky. I kdybychom dokázali identifikovat funkcionálně kompaktní (čili „hustou“) množinu kauzálních domén, nic nám nezaručí, že se spleť relevantních interakcí mezi doménami dá uspořádat do jednoho lineárního řetězce. A i kdyby se dala, nijak by z toho neplynulo, že by jednou z úrovní této hierarchie byla úroveň mentální.

To, co odlišuje živé organizmy (a mozky) od fyzikálních soustav (a strojů), je právě existence, souhra a interakce dějů na mnoha úrovních – či lépe řečeno, v mnoha kauzálních doménách. Skutečnost, že se při tom obvykle zaměřujeme na domény, které jsou zároveň úrovněmi nějaké hierarchie, je jen dokladem našeho sklonu k hierarchické fragmentaci světa.

Kognitivní vědci si zvykli označovat jako emergentní ty vlastnosti a procesy, se kterými se setkáme na určité vyšší úrovni dostatečně složitého systému, které však nedovedeme popsat nebo vysvětlit odkazem na vhodné děje na některé úrovni nižší, ač jsou jimi podporovány či jinak s nimi podstatně svázány. Pravda, jde o pojem poněkud neurčitý (a tudíž podezřelý, že se jeho užíváním jen čemusi vyhýbáme), ale o to mi teď nejde. Chci totiž nabídnout domněnku, že takto chápaná emergence ještě nestačí na vysvětlení mysli.

Myslím si totiž, že pokud vůbec lze (pomocí pojmu emergence) vysvětlovat mentální stavy a procesy, pak by to musela být jakási emergence vyššího řádu, emergence nad rozsáhlou množinou vzájemně vázaných kauzálních domén. Nešlo by tedy jen o emergentní jevy na vyšší úrovni, podporované procesy na nižší úrovni (či dokonce na tyto procesy redukovatelné), nýbrž o jevy, které povstávají z globální sítě vzájemných vazeb – obecně nikoliv jen kauzálních – mnoha různých kauzálních domén.

Dnes ještě neexistuje obecná teorie emergentních jevů (jsou známy jen jejich konkrétní případy), tím méně lze cokoliv bližšího říci o emergenci vyššího řádu. Ta předpokládá vazby mezi kauzálními doménami, vazby, které již samy mohou mít charakter emergentního vztahu (nižšího řádu). Je proto předčasné na ní budovat teorii mysli; nanejvýš lze zkusmo vyslovit názor, že pokud bychom usilovali o emergentistickou teorii mysli, museli bychom ji založit na takto zobecněném pojetí emergence.

Cyril Höschl umí krásně vyprávět o tom, co se děje v naší mozkové tkáni, když je nám smutno. Umí o tom nejen vyprávět, ale dovede do té tkáně dokonce vypustit jakési molekuly, které smutek zaženou. To by mi mělo stačit – až to na mne přijde, vím, kde najít Cyrila. Jakožto bytost zvídavá však spokojen nejsem: chtěl bych vědět, jak to nikoliv Cyril, ale ty molekuly dovedou. 2)

Poznámky

1) místo láhve whisky – alkohol prý ničí neurony v mozku, čtení je naopak může trochu procvičit
2) Delší verze tohoto příspěvku je ve sborníku Cyril Höschl. Sborník příspěvků k 50. narozeninám, Praha, Tigis 1999

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Psychologie a psychiatrie

O autorovi

Ivan M. Havel

Doc. Ing. Ivan M. Havel, Ph.D., (*1938) absolvoval FEL ČVUT v Praze. V letech 1969–1971 studoval Ph.D. (počítačové vědy) na University of California v Berkeley. Několik let pracoval jako výzkumný pracovník v Ústavu teorie informace a automatizace ČSAV. V současné době je docentem na Univerzitě Karlově v Praze a působí v Centru pro teoretická studia (společném pracovišti UK v Praze a AV ČR), jehož byl v letech 1990 – 2008 ředitelem. Přednáší na MFF UK.
Havel Ivan M.

Doporučujeme

Přemýšlej, než začneš kreslit

Přemýšlej, než začneš kreslit

Ondřej Vrtiška  |  4. 12. 2017
Nástup počítačů, geografických informačních systémů a velkých dat proměnil tvorbu map k nepoznání. Přesto stále platí, že bez znalosti základů...
Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
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