sobota, 25 grudnia 2010

żabki ważniejsze dla ludzi

ResearchBlogging.org
"Co mnie obchodzi jakaś zgnilizna głęboko w lesie?" i tym podobne rozterki częstokroć towarzyszą doniesieniom o działaniach na rzecz ochrony organizmów dalekich od tego, co przeciętny człowiek uważa za estetyczne i istotne. Nie ulega wątpliwości spadek bioróżnorodności dotykający wielu ekosystemów, przejawiający się nie tylko w zagrożeniu wyginięciem takich pokazowych gatunków jak duże ssaki - np. pandy wielkie i tygrysy - ale i maleńkich bezkręgowców (części których pewnie nigdy nawet nie poznamy), stanowiących nieodłączne elementy sieci pokarmowych. Których dobrostan, jak się okazuje, ma ogromny wpływ na dobrostan człowieka.

Tempo wymierania gatunków jest obecnie większe niż kiedykolwiek a przewidywania na najbliższe 50 lat wskazują na 10-100-krotny jego wzrost. Zagrożenie dotyka wiele gatunków bezpośrednio - przez niekorzystne dla nich zmiany w środowisku, konkurencję z człowiekiem o habitat, odławianie i inne czynniki - jak również niebezpośrednio, poprzez ograniczanie liczebności innych gatunków, od których są zależne.

Jednym z gatunków zależnych od innych wciąż pozostaje człowiek. Badacze przyjrzeli się badaniom biorącym pod uwagę wpływ bioróżnorodności na zagrożenie jakie dla człowieka stanowią patogeny. Okazał się on dwojaki.

Po pierwsze, utrata bioróżnorodności powoduje zwiększenie transmisji patogenów pomiędzy systemami ekologicznymi, jak również częstości występowania chorób. Mniejsza bioróżnorodność może oznaczać zmniejszenie udziału w środowisku pewnej ilości gatunków, na rzecz jednego, najlepiej dostosowującego się do zmienionych warunków. Przykładem może być pole uprawne, oznaczające zwycięstwo zbóż (przy nieobecności gatunków uznanych przez nas za niepożądane, nazywanych chwastami), gatunków traw najlepiej dostosowanych do nowych warunków środowiskowych, jakie stworzyło przejście człowieka na osiadły tryb życia i uprawę roli. Nieszczęście zaczyna się wtedy, kiedy gatunek ten jest wektorem (nosicielem) dla groźnego dla nas patogenu - w tej sytuacji pasożytów będzie po prostu więcej, jako, że więcej będzie nosicieli. Większa różnorodność oznacza, iż np. pasożyty mogą trafić na nosicieli, którzy uniemożliwią im dalsze rozprzestrzenianie się (np. na gatunki, których ostateczny żywiciel nie jada).

Porównanie liczby kleszczy będących nosicielami zainfekowanych boreliozą w środowiskach
w których ich żywicielami były myszaki i oposy wirginijskie. W wypadku oposów większość
kleszczy zostaje usunięta, nieliczne stają się nosicielami zarazków.
Grafika: © 2010 Nature Publishing Group
Po co komu jakieś ptaszki? Na co nam gryzonie? Badania wykazały, iż szczególnie narażeni na zakażenie wirusem Zachodniego Nilu byli mieszkańcy tych obszarów USA, w których niskie było zróżnicowanie gatunków ptaków. Innym ciekawym przykładem jest borelioza, której krętki roznoszone są przez kleszcze. Kleszcze roznoszone są przez wiele gatunków ssaków, w tym gryzonie i, należące do dydelfowatych, oposy. Myszaki (ang. white-footed mouse, Peromyscus leucopus) są znacznie lepszymi żywicielami dla kleszczy niż oposy (te potrafią się lepiej przed nimi bronić). Liczebność tych drugich spada, myszaki zaś lepiej radzą w sobie w zmienionych przez człowieka ekosystemach, na czym korzystają kleszcze i zarazki wywołujące boreliozę.

Czym by był świat, ogołocony
Z miejsc mokrych i miejsc dzikich? Niech będą zawsze,
Niech trwają zawsze, dzikie i mokre;
Niech zawsze będą chwasty i zawsze będzie dziko
Gerald Manley Hopkins

Ten kij ma jednak dwa końce. Zauważono, iż szanse na przeskok nowych patogenów ze zwierząt żyjących na wolności na ludzi wzrastają wraz z bogactwem gatunków ssaków w danym środowisku. Innymi słowy, im większa bioróżnorodność ssaków, tym większa szansa, iż w okolicy pojawi się nowa odzwierzęca choroba. Sytuacja jest jednak dość skomplikowana i w grę wchodzi przypuszczalnie wiele czynników. Obecny kontakt człowieka z tym co dzikie obejmuje częstokroć wycinki lasów pod uprawy i polowanie na dziko żyjące zwierzęta, m.in. dla ich mięsa. W rezultacie, niemal połowa chorób zoonotycznych (pochodzących od innych zwierząt) od 1940 roku zaistniała w wyniku podobnej działalności.

Kiedy do takiego przeskoku dojdzie, sytuację pogarsza mniejsza ogólna bioróżnorodność. Przykładem może być wirus Nipah, przeniesiony przez owocożerne nietoperze na udomowione świnie w Malezji. Duże zagęszczenie osobników jednego gatunku na małej przestrzeni pomogło w przenoszeniu się wirusa wewnątrz chlewni, bliski kontakt tych zwierząt z człowiekiem pozwolił zaś na kolejną transmisję. Badacze sugerują także, iż istotne znaczenie dla rozwoju nowych zagrożeń związanych z patogenami może mieć spadek bioróżnorodności pośród ludzkiej bioty mikrobalnej, na skutek nadużywania przez nas antybiotyków.

Co więc począć w związku z tą dwoistością kontaktów człowieka z resztą świata przyrody? Dbać o różnorodność, przede wszystkim przez pozostawienie jej w spokoju, sugerują badacze.


grafika: kadr z filmu Ashes and Snow


Źródło:
Keesing F, Belden LK, Daszak P, Dobson A, Harvell CD, Holt RD, Hudson P, Jolles A, Jones KE, Mitchell CE, Myers SS, Bogich T, & Ostfeld RS (2010). Impacts of biodiversity on the emergence and transmission of infectious diseases. Nature, 468 (7324), 647-52 PMID: 21124449

piątek, 24 grudnia 2010

d∞

o czym warto pamiętać fałszując dane

Brokuł romanesco przypuszczalnie nie ilustruje prawa Benforda.
Jest jednak pięknym przykładem fraktala, których nigdy dość.
ResearchBlogging.orgPotoczne rozumienie statystyki obfituje w przeinaczenia a ludzie mają tendencję do dostrzegania znaczących wzorców tam, gdzie ich tak naprawdę nie ma. Profesjonalne jej rozumienie również dostarcza wielu kłopotów. Jednocześnie, wszechświat, jako ostateczny rzucający kośćmi, lubi płatać nam figle.

Przykładowo, jak pokazuje przykład rozwinięcia dziesiętnego liczby pi, dostatecznie długi ciąg przypadkowych znaków pozwala na dostrzeżenie w nim niemal dowolnych znaczących wzorców - odpowiednia ilość małp dostatecznie długo stukających w maszyny do pisania pozwoli na napisanie Biblii a astronomiczna liczba planet w połączeniu z astronomiczną skalą czasu dają ogromnie nieprawdopodobnemu zjawisku życia szansę zaistnienia. Wyglądający nieprzypadkowo zestaw wyników podrzucania monetą ORORORORO jest prawdopodobny dokładnie w takim samym stopniu jak nieregularny a więc "przypadkowy" jak OORROROOR. Nasze rozumienie "przypadkowości" jest więc dość płynnym pojęciem - widzenie wzorców jest związane ze specyficznymi dla człowieka mechanizmami percepcji.

Jedną z ciekawszych prawidłowości dotyczących prawdopodobieństwa jest prawo Benforda. Określa się tym mianem fakt zaskakująco uporządkowanego występowania cyfr w wartościach statystycznych zebranych w tak odległych od siebie dziedzinach, jak astronomia, sport czy wyniki wyborów. Na czym dokładnie polega ten fenomen? Wydawać by się mogło, że takie dane jak powierzchnia zbiorników wodnych, częstotliwości obrotów pulsarów czy liczby wylosowane z gazety wykazywać się będą nieuporządkowaniem. Otóż okazuje się, że można określić prawdopodobieństwo z jakim pierwsza cyfra każdej z tych wartości będzie konkretną cyfrą - jest np. 30,1% szans, iż będzie jedynką a tylko 4,9% szans, że będzie dziewiątką. Najprawdopodobniej więc będzie to raczej 1xx niż 4xx. Co ciekawe, reguła ta działa niezależnie od skali, co oznacza, że możemy przekonwertować jednostki na inne a prawidłowość pozostanie.

Tabela rozkładu wartości prawdopodobieństw dla poszczególnych cyfr


Rozkład Benforda został opisany po raz pierwszy w 1881 roku, przez amerykańskiego astronoma Simona Newcomba w 1881 roku, ponownie odkrył go Frank Benford w 1938. Lista znanych od tego czasu wielkości w których sprawdza się prawo Benforda jest imponująca a niedawne badanie tylko ją poszerzyło. Powierzchnie zbiorników wodnych, emisje gazów cieplarnianych poszczególnych krajów, liczby składające się na ciąg Fibonacciego, statystyki futbolowe, najwyższe budynki świata, stałe fizyczne, statystyki dotyczące 250 000 ostatnich trzęsień ziemi, jasności rozbłysków gamma i dane epidemiologicznego 987 chorób zakaźnych w roku 2007.

Co z tego wynika? Znajomość prawidłowości, które powinny pojawiać się w statystykach "wziętych z natury" pozwala na wysnuwanie przypuszczeń odnośnie potencjalnych czynników zakłócających w wypadku wystąpienia danych niezgodnych z oczekiwanymi w świetle rozkładu Benforda. Mogą to być wcześniej przeoczone mniejsze trzęsienia ziemi (jak w wypadku autorów publikacji), jak również księgowi kreatywni i manipulacje wynikami głosowania (jak przypuszczalnie miało miejsce w wypadku wyborów w Iranie).


grafika:
brokuł - cc iconRichard Bartz
rozkład Benforda - Gknor, grafika w domenie publicznej


źródło:
Sambridge, M., Tkalčić, H., & Jackson, A. (2010). Benford's law in the natural sciences Geophysical Research Letters, 37 (22) DOI: 10.1029/2010GL044830


środa, 10 listopada 2010

geny, wychowanie, to pośrodku

ResearchBlogging.orgJednym z fundamentalnych praw klasycznej genetyki jest odziedziczalność cech wynikających z informacji zapisanej wyłącznie w linii zarodkowej, w komórkach rozrodczych, jako, że to właśnie one - nieprzerwanie od milionów lat - dokonują transferu materiału genetycznego. Nie ulega przekazaniu materiał genetyczny zapisany w reszcie komórek ciała i to co się z nimi dzieje nie powinno mieć bezpośredniego wpływu na materiał genetyczny potomstwa. Ucięte kończyny nie spowodują braku kończyn u potomstwa, nie dziedziczymy nabytej wiedzy a uszkodzenia materiału genetycznego, wywołane na przykład przez promieniowanie UV, nie zostaną przekazane potomstwu tak długo, jak nie będą dotyczyć gamet (komórek rozrodczych). Wydaje się to dość jasne. Okazuje się jednak, że stres jakiego doświadcza jeden z rodziców może zaowocować zaburzeniami nawet w trzecim pokoleniu. Póki co - u gryzoni, ale mechanizm dotyczy prawdopodobnie także ludzi.

Czy utracone kończyny na pewno nie są dziedziczone?
Zjawiska epigenetyczne to wciąż nie do końca poznane mechanizmy dziedziczenia niebezpośrednio genetycznego - czynniki wpływające na końcowy wynik wcielania w życie przepisu zawartego w DNA, regulujące aktywność genów wewnątrz komórki - wpływają m.in. na włączanie i wyłączanie (wyciszanie) ich transkrypcji (przepisywania DNA na RNA). Materiał genetyczny we wszystkich komórkach ciała jest taki sam, jednakże zjawiska epigenetyczne powodują, że w poszczególnych tkankach wyciszane są jedne geny a aktywowane inne, tak, by organy mogły realizować swoje funkcje. Nie zawsze dzieje się to w sposób właściwy dla rozwoju człowieka, czynnikami wpływającymi na zmiany epigenetyczne są także czynniki środowiskowe, takie jak ekspozycja na substancje chemiczne czy stres środowiskowy. Mechanizm dezaktywacji pewnych genów zachodzi również np. w niektórych formach nowotworów, kiedy wyłączają one mechanizmy korekcyjne DNA, ułatwiając sobie rozwój.

Podejrzeń o epigenetycznej odziedziczalności zaburzeń psychicznych dostarczają badania przeprowadzone pod nadzorem Isabelle Mansuy z Universität Zürich. Samce myszy poddane zostały silnemu stresowi (w dość okrutny sposób) i pozbawiono je opieki matczynej przez pierwsze dwa tygodnie życia. Jak nietrudno się domyślić, myszy przejawiały wyższy poziom niepokoju i zaburzenia zachowania. Badacze donoszą, iż myszom podano środki farmakologiczne mające złagodzić wywołane objawy. W wypadku ludzi, podobne traumatyczne doświadczenia w pierwszym okresie życia wiążą się z większym prawdopodobieństwem pojawienia się pozabezpiecznych forma przywiązania - nieprawidłowości w funkcjonowaniu relacji dziecka z matką, które w dorosłym życiu mogą przekładać się na zaburzenia relacji w związkach. Badacze zaobserwowali, iż kolejne pokolenie (a w niektórych wypadkach - drugie pokolenie potomne) także przejawiło podobne objawy.


Dlaczego tak się stało, skoro nie mogły zajść mutacje w materiale genetycznym linii zarodkowej? Badacze odkryli, iż geny, które można powiązać z takimi zmianami w zachowaniu przejawiły - obecne w nasieniu poddanych stresorom samców, ale także mózgach i komórkach linii zarodkowej ich potomstwa - zmiany na poziomie metylacji DNA. Jest to proces przyłączania grup metylowych do łańcucha DNA, regulujący ekspresję genów i tym samym proces rozwoju tkanek - wcielania w życie przepisu zawartego w odziedziczonych po rodzicach genach. Najwyraźniej zmiany w metylacji genów są w jakiś sposób dziedziczone.

Wybarwione komórki szczurzego móżdżku
Podobne wnioski wynikają z badań przeprowadzonych przez zespół pod kierownictwem Davida Sweatta z University of Alabama. Szczury wychowywane przez matki przejawiające zachowania niesprzyjające rozwojowi młodego szczura (niedelikatne traktowanie, deptanie, szarpanie, upuszczanie, aktywne unikanie) przez okres jednego tygodnia przejawiały zmiany na poziomie epigenetycznym. Zaobserwowano u nich, wynikającą ze zmian w metylacji DNA neuronów kory przedczołowej, częściową dezaktywację genów odpowiadających za mózgopochodny czynnik neurotropiczny (ang. brain-derived neurotrophic factor, BDNF; brzmi jak doskonała nazwa dla pochodzącego z kosmosu wirusa odpowiadającego za zmianę ludzi w zombi), substancję kluczową dla rozwoju i wzrostu neuronów i tworzenia się synaps. W wyniku tego, w dużym stopniu przyczynia się do utrzymywania równowagi psychicznej u ludzi (i u szczurów) - deficyty BDNF obserwuje się u ludzi dotkniętych schizofrenią, dwubiegunowymi zaburzeniami afektywnymi, depresją, chorobą Alzheimera i wielu innych zaburzeniach natury psychicznej. Zmiany te widoczne były także u potomstwa maltretowanych samiczek. 

Analogiczny sposób przekazywania zaburzeń wydaje się wchodzić w grę także w wypadku schizofrenii - u myszy wychowywanych przez zaniedbujące matki znaleziono wiele (w porównaniu z myszami wychowywanymi przez opiekuńcze matki) epigenetycznych zmian dotykających genu GAD-1, odpowiadającego za produkcję neuroprzekaźnika GABA, odgrywającego istotną rolę w regulacji emocji. Sekcje zwłok ludzi dotkniętych schizofrenią wykazują deficyty tego neurotransmitera w ich mózgach.

* * *

W ten sposób zaburzenia wędrują poprzez pokolenia, zwiększając prawdopodobieństwo wystąpienia ich u dzieci dotkniętych nimi osób i przyczyniając się do dziedziczenia patologii. Badanie dotyczące szczurów i deficytów BDNF pokazało także, że zmiana maltretującej swoje potomstwo matki nie wystarcza, by odwrócić efekty przenoszone przez zmiany epigenetyczne. Konieczne okazało się zastosowanie farmakoterapii. Na szczęście, odziedziczenie określonej metylacji DNA jest to jednoznaczne z wystąpieniem zaburzeń. Badania wykazują także, że zwiększanie dobroci środowiska w jakim wzrasta pokolenie potomne, zapewnianie mu dobrego odżywiania, bogactwa bodźców którymi karmi się rozwijający się mózg, czasem w połączeniu z rozwijającą się farmakoterapią skierowaną na procesy natury epigenetycznej, pozwalają na odwrócenie efektów odziedziczonych zmian. Wraz z rozwojem epigenetyki, odkrywamy bogactwo zagrożeń dla rozwoju mózgu i potencjalnych przyczyn chorób psychicznych, zyskujemy jednakże nowe możliwości korekcyjnego oddziaływania. Środowisko wzrostu jeszcze nie i dopiero co narodzonego mózgu raz jeszcze okazuje się mieć ogromne znaczenie dla jego dalszego rozwoju.


grafika:
sceny z Ataku Klonów i Imperium Kontratakuje, za Wookieepedią
zmiany epigenetyczne - blog PZ Myersa, za Racjonalista.pl

szczurzy mózg - CC-BY-NC-NDdopamineharper


źródło:
Franklin TB, Russig H, Weiss IC, Gräff J, Linder N, Michalon A, Vizi S, & Mansuy IM (2010). Epigenetic transmission of the impact of early stress across generations. Biological psychiatry, 68 (5), 408-15 PMID: 20673872
Roth, T., Lubin, F., Funk, A., & Sweatt, J. (2009). Lasting Epigenetic Influence of Early-Life Adversity on the BDNF Gene Biological Psychiatry, 65 (9), 760-769 DOI: 10.1016/j.biopsych.2008.11.028
Zhang TY, Hellstrom IC, Bagot RC, Wen X, Diorio J, & Meaney MJ (2010). Maternal care and DNA methylation of a glutamic acid decarboxylase 1 promoter in rat hippocampus. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 30 (39), 13130-7 PMID: 20881131

sobota, 6 listopada 2010

Neandertalczycy mieli współzawodnictwo w małym palcu

czyli o wyssanych z palca wnioskach o skomplikowanych społecznych zachowaniach


ResearchBlogging.orgJak uzyskać informacje o trybie życia i stosunkach społecznych dawno wymarłych zwierząt? Zachowanie raczej rzadko utrwala się w postaci skamieniałości, co nastręcza wielu trudności paleontologom. Niejednokrotnie wiele informacji o stylu życia gatunku da się w zaskakujący sposób wyczytać z jego budowy anatomicznej. Na przykład rozmiar jąder naczelnych pozwala wnioskować o stopniu ich monogamiczności. Ale to nie jedyny pomiar, który odsłania najintymniejsze tajemnice życia społecznego naszych przodków i krewnych. Można im bowiem zmierzyć również na przykład palce.

Właśnie tak postąpili badacze z University of Oxford i University of Liverpool, mierząc palce wymarłych małp i hominidów a także anatomicznie współczesnych ludzi, co pozwoliło im na podjęcie próby rekonstrukcji systemów społecznych w jakich żyły poszczególne gatunki. Dlaczego właśnie palce? Jednym ze wskaźników monogamiczności gatunku jest niski dymorfizm płciowy - samce znacznie większe od samic z dużym prawdopodobieństwem oznaczają, iż istnieje presja selekcyjna preferująca dużych samców, co może oznaczać, iż są oni zmuszeni czynnie rywalizować o samice.

Jedną z cech dymorfizmu płciowego u naczelnych (w tym ludzi) jest stosunek długości palca wskazującego do serdecznego (ang. 2D:4D ratio). Nie od dziś znane są związki pomiędzy tym wskaźnikiem a poziomem ekspozycji na androgeny (męskie hormony płciowe, np. testosteron) w życiu płodowym. Niski wskaźnik (dłuższy palec serdeczny) jest więc typowy dla mężczyzn. Co ciekawe, znaleziono także korelacje pomiędzy tym wskaźnikiem a wieloma cechami psychicznymi, zachowania i zaburzeniami takimi np. jak *wiara w przesądy czy skłonność do współzawodnictwa.

Przeanalizowano skamieniałości paliczków wymarłych gatunków o dystyngowanych nazwach takich jak Pierolapithecus catalaunicus, Hispanopithecus laietanus, Ardipithecus ramidus,  Australopithecus afarensis, jak również Neandertalczyków i wczesnych ludzi anatomicznie zbliżonych do żyjących współcześnie. Okazało się, iż Neandertalczycy mieli znacząco niższe wskaźniki długości palców o ludzi współczesnych (ale zbliżone do ludzi ówczesnych), co oznacza ekspozycję na wyższe poziomy androgenów i pozwala przypuszczać, że ich życie było nieco bardziej burzliwe od naszego a monogamia mniej popularna. Co zresztą zgadza się z naszymi wyobrażeniami o życiu naszych przodków. Wyniki badania pozwalają także przypuszczać, iż australopiteki (przypuszczalnie nasi przodkowie) unikali raczej promiskuityzmu, choć jest to wciąż kontrowersyjne.

Rozwiąźli na lewo, cnotliwi na prawo. Oznaczenia: 2PP - proximal phalanx,
paliczek bliższy drugiego palca; (PB) - pair-bonding (łączący się w pary),
(NPB) - non-pair-bonding. © Royal Society Publishing.


grafika: cc icon grendelkhan


źródło:
Nelson E, Rolian C, Cashmore L, & Shultz S (2010). Digit ratios predict polygyny in early apes, Ardipithecus, Neanderthals and early modern humans but not in Australopithecus. Proceedings. Biological sciences / The Royal Society PMID: 21047863
Całość publikacji dostępna tutaj.

piątek, 5 listopada 2010

każdy inny, wszyscy równi

ResearchBlogging.org
Wszyscy Azjaci wyglądają tak samo. Podobnie jak przedstawiciele rasy białej i czarnej - wszystko zależy od tego, kto patrzy. Chociaż rodzaj ludzki doskonale radzi sobie z identyfikowaniem twarzy - znajduje je nawet w zaciekach na szybie - bardzo trudno jest nam rozróżniać twarze należące do osób innej rasy. Efekt ten w literaturze angielskojęzycznej znany jako other-race effect (lub cross-race effect). Jego istnienie jest już dość dobrze udokumentowane w badaniach empirycznych. Co ciekawe, szacuje się, że jego niebezpośrednie konsekwencje - trudności w odczytywaniu emocji partnera w rozmowie, zmniejszone zaufanie, braki w empatii i inne trudności w komunikacji - odpowiadają nawet za 30% zakończonych fiaskiem negocjacji. Strach pomyśleć, jaką rolę może odgrywać przy zeznaniach świadków.

Naukowcom z University of Glasgow udało się zidentyfikować mechanizm neurologiczny stojący za całym tym zamieszaniem. Bodziec ludzkiej twarzy wywołuje w mózgu określony wzorzec aktywności, znany jako N170 event-related potential (ERP) - lokalizowany najczęściej w prawej półkuli, na obszarze zakrętu wrzecionowatego i zakrętu skroniowego dolnego ok. 170 ms po wystąpieniu bodźca - jest to więcej, niż w wypadku innych kategorii bodźców. Przypuszczalnie w tym czasie odbywa się skomplikowana obróbka wzorca twarzy i identyfikacja poszczególnych jego elementów.

Badanie przeprowadzono w tzw. paradygmacie adaptacji. W wielu badaniach zaobserwowano, iż prezentowanie dwa razy takiego samego bodźca, w niewielkim odstępie czasowym, powoduje aktywację tych samych obszarów, jednakże, za drugim razem z mniejszym natężeniem (repetition suppression). Jest to przypuszczalnie związane ze zwiększaniem wydajności pracy naszych neuronów i stanowi swego rodzaju mechanizm wykrywania nowości - im bardziej mózg interpretuje dane bodźce jako tożsame, tym wyraźniejszy jest spadek poziomu aktywacji. Mechanizm ten często wykorzystywany jest w badaniach psychologii poznawczej.

24 ochotnikom - w równych proporcjach płci, rasy białej i Azjatyckiej - zaprezentowano pary fotografii ludzkich twarzy (20 wzorców, obojga płci, obu ras), w krótkim odstępie czasowym. Jednocześnie mierzono aktywność ich mózgów przy użyciu aparatury EEG, ze szczególnym uwzględnieniem ERP N170. Okazało się, że w sytuacji oglądania twarzy osób należących do innej rasy niż badanego, mózgi badanych wykazywały efekt supresji powtarzania w takim samym stopniu w wypadku par twarzy identycznych i różnych - reagowały na bodźce twarzy osoby należącej do innej rasy tak, jakby nie były w stanie ich rozróżnić.

Okazuje się, że efekt wszystkich Azjatów wyglądających tak samo zachodzi na samym początku drogi przetwarzania informacji o twarzy. W wywiadzie dla New Scientist, badacze zasugerowali, iż metoda ta - choć wymaga jeszcze wielu udoskonaleń - może znaleźć kiedyś zastosowanie w sądownictwie, gdzie pozwoli na ocenę wiarygodności naocznych świadków zdarzeń z udziałem osób o innym kolorze skóry niż one same.


grafika: mediafury; rzeźba M. Abakanowicz

Źródło:
Vizioli, L., Rousselet, G., & Caldara, R. (2010). Neural repetition suppression to identity is abolished by other-race faces Proceedings of the National Academy of Sciences DOI: 10.1073/pnas.1005751107

Artykuł opublikowano w ramach Open Acces, zo oznacza, że dostepny jest bez wykupionej prenumeraty.

piątek, 29 października 2010

liberalny gen

czyli: wszyscy krewni i znajomi liberała


ResearchBlogging.org
Już od jakiegoś czasu badamy związki pomiędzy poglądami politycznymi a czynnikami genetycznymi, jak również środowiskiem dorastania. Badania na bliźniętach jednojajowych pozwalały wysnuwać wnioski o odziedziczalności kierunku i nasilenia określonych poglądów politycznych. Podobnie jak na innych frontach debaty geny czy wychowanie, i tutaj prawda leży gdzieś pomiędzy skrajnymi stanowiskami. W nielicznych wypadkach jesteśmy jednak w stanie wskazać konkretne geny, w konkretnych warunkach, odpowiadające za konkretne predyspozycje. Wiele wskazuje jednak na to, że znaleźliśmy kandydata na gen kształtujący postawy liberalne. Sam gen oczywiście nie wystarcza. Potrzeba do tego jeszcze jak najwięcej przyjaciół.

Polityczny liberalizm nie od dziś wiązany jest z wysokimi wynikami na skali otwartości na doświadczenie, jednego ze składników osobowości w popularnej w psychologii koncepcji wielkiej piątki a także poszukiwania nowości, cechy negatywnie korelującej z konserwatyzmem światopoglądowym. Z politycznym liberalizmem wiązany był także DRD4-R7, wariant genu DRD4, kodującego aminokwasy odpowiedzialne za receptor dopaminowy D4 (jeden z pięciu takich receptorów). Dopamina jest jednym z neuroprzekaźników regulujących zachowanie. Znaleziono związki pomiędzy posiadaniem tego konkretnego wariantu a poszukiwaniem nowości i ekscytacji (choć, podobnie jak w większości wypadków z pewnością nie jest jedynym odpowiedzialnym) ale także zaburzeniami zachowania, uzależnieniem od seksu, intensywnym spożywaniem alkoholu i zaburzeniami odżywiania czy schizofrenią. Oczywiście zachowania dotyczące złożonych interakcji społecznych - takich jak poglądy - najprawdopodobniej będą zależały od wielu czynników genetycznych.

Badacze z University of California San Diego i Harvard University postanowili zweryfikować tezę o wpływie genów i środowiska na kształtowanie się poglądów politycznych. W tym celu, wzięli pod lupę wyniki National Longitudinal Study of Adolescent Health, longitudinalnych (podłużnych - odbywających się na przestrzeni życia, przez co kosztownych i czasochłonnych, w rezultacie rzadkich ale i cennych) badań amerykańskich nastolatków obejmujących szeroki zakres dziedzin życia. Dało to im reprezentatywną próbę badawczą obejmującą ponad 2500 osób, wraz z danymi dotyczącymi ośmiu genów (mokry sen każdego badacza). Około 20. roku życia, badanych poproszono o zdefiniowanie swoich poglądów politycznych jako konserwatywne bądź liberalne w pięciostopniowej skali.

Okazało się, że samo posiadanie rzeczonego wariantu genu nie oznaczało poglądów liberalnych. Brakującym czynnikiem okazała się ilość przyjaciół w wieku dorastania. W latach szkolnych badanych poproszono o wskazanie imion pięciu przyjaciół tej samej i przeciwnej płci. Liczba przyjaciół niespokrewnionych z nimi wskazywała na stopień ich uwikłania w sieć społeczną. W połączeniu z wpływem genu wyjaśniała poglądy liberalne. Co ciekawe, mechanizm ten występował tylko w wypadku posiadaczy wariantu R7 genu kodującego czwarty receptor dopaminowy (33% próby miało jedną kopię tego konkretnego allelu, 5% dwie) - fakt utrzymywania wielu przyjacielskich kontaktów sam w sobie niczego nie wyjaśniał, dopiero kombinacja tych dwóch czynników miała znaczenie. Geny i wychowanie bardziej niż kiedykolwiek.

Jaki jest mechanizm tego zjawiska? Przypuszczalnie wielu przyjaciół oznacza wiele punktów widzenia z którymi mamy styczność, co uczy nas tolerancji na różnorodność i odmienność. Badania wskazują także, iż wzrastanie w gronie licznych przyjaciół wiąże się z wyższą samooceną, poczuciem przynależności i zrozumieniem potrzeb innych a także zachowaniami prospołecznymi. Większa liczba przyjaciół wiąże się także z większą liczbą doświadczeń wyniesionych z okresu dorastania, w wypadku ludzi cechujących się poszukiwaniem doznań, nagradzających i zwiększających tym samym otwartość na to, co przyniesie im świat.

To bardzo ważna praca, modelowo opisująca sposób interakcji obu stron równania na człowieka. Samo posiadanie konkretnych alleli danego genu nie powoduje bycia liberałem (podobnie jak nie powoduje zawarcia wielu przyjaźni), nie wynika to także z samego faktu zawarcia wielu przyjaźni. Dopiero kombinacja tych czynników pozwala cokolwiek przewidywać.


Źródło:
Settle, J., Dawes, C., Christakis, N., & Fowler, J. (2010). Friendships Moderate an Association between a Dopamine Gene Variant and Political Ideology The Journal of Politics, 72 (04), 1189-1198 DOI: 10.1017/S0022381610000617

poniedziałek, 18 października 2010

zwierzęca duchowość

brajta przeżycia duchowe, cz. II

Im lepiej poznajemy świat zwierząt pozaludzkich, tym więcej znajdujemy w nim podobieństw do naszych zachowań. Nieobce są im cierpienie, poczucie humoru, zdolność wytwarzania narzędzi i świadomość własnego istnienia. Kolejne odkrycia z dziedziny etologii, nauki o zwierzęcym zachowaniu, każą nam zrewidować nasz stosunek do naszych mniejszych braci. Jednym z bastionów naszego poczucia wyjątkowości wydaje się być ludzka religijność i zdolność do doświadczania przeżyć duchowych. Czy jest to prawomocne?

Głęboko w sercu lasu, dorosły samiec szympansa zmierza w stronę majestatycznych wodospadów. Jego sierść jeży się delikatnie, co znamionuje podekscytowanie. W miarę jak zbliża się do celu a huk spadającej wody staje się coraz głośniejszy, tempo jego kroków przyśpiesza. Sierść staje się całkowicie zjeżona. Gdy dociera do strumienia, stając u stóp wodospadu, rozpoczyna swoje przedstawienie. Staje wyprostowany i, kołysząc się z nogi na nogę, tupie, brodząc w płytkiej, lecz bystrej wodzie. Podnosi z dna duże kawałki skał i ciska nimi dookoła. Taki zapamiętały taniec trwać może nawet piętnaście minut. Innym razem wspina się na pnącza zwisające z drzew rosnących u szczytu wodospadu i buja się na nich, w tę i z powrotem, przez mgiełkę rozpryskującej się wody. Niekiedy szympans siada później na kamieniu, długo wpatrując się w spadającą wodę.

Świadkiem takich przedstawień była Jane Goodall, słynna prymatolog, kiedy studiowała życie szympansów zamieszkujących park narodowy Gombe. Inne opisywane przez nią niezwykłe zachowania szympansów wiązały się z deszczem. Szczególnie dużą ulewę witały one niekiedy kolejną formą tańca, czy też klepiąc ziemię dłoni i tupiąc nogami, jak również ciskając skałami. Czy doświadczały one zachwytu, któremu próbowały dawać wyraz we właściwy sobie sposób? Czy może próbowały w ten sposób wejść w kontakt z żywiołami, których działanie obserwują? A może jesteśmy świadkami narodzin jakiejś początkowej formy animizmu?

* * *

Jedno z najczęściej opisywanych przeżyć duchowych, wyjście poza ciało (OBE, out-of-body experience) ma swoje źródło przypuszczalnie w zaburzeniach pracy mózgowego układu pobudzenia, regulującego rytmy snu i czuwania. Badania, przeprowadzone pod kierownictwem Kevina Nelsona, pokazały, iż ludzie donoszący o doświadczeniu wyjścia poza ciało w czasie doświadczania śmierci klinicznej (NDE, near-death experience) znacznie częściej doświadczali również zakłóceń przejścia w fazę REM. Jedną z form takich zakłóceń jest paraliż senny, przejmujące doświadczenie utraty kontroli nad własnym ciałem, połączone z halucynacjami wzrokowymi i słuchowymi, pojawiające się niekiedy na pograniczu snu i jawy - tuż przed zaśnięciem lub wybudzeniem - wynikające z niefortunnego momentu rozłączenia ciała i umysłu na czas snu. Badacze wysnuli wniosek, iż niektóre mózgi mają predyspozycje do tego typu doświadczeń. Kevin Nelson stwierdził później, iż, ze względu na to, że doświadczenia tego typu *wywołać można stosunkowo łatwo, niczym za naciśnięciem odpowiedniego przycisku, a odpowiadające za to obszary są dość prymitywnymi, nie ma powodu, by sądzić, że w wypadku innych ssaczych mózgów jest inaczej.

Badacz przypuszcza także, że podobnie rzecz ma się w wypadku doświadczenia świetlistego tunelu w czasie NDE. Wysuwanym wyjaśnieniem dla tego fenomenu jest zanikanie widzenia peryferycznego, w miarę jak maleje przepływ krwi w żyłach unaczyniających oko, na skutek załamania się akcji serca. Logicznym wydaje się, że podobne zjawisko ma miejsce również w wypadku innych zwierząt, kwestią otwartą pozostaje to, co w związku z tym dzieje się w ich mózgach.

Nelson wskazuje również, iż emocjonalny aspekt przeżyć mistycznych - poczucie doświadczania tajemnicy i cudowności - powstaje przy udziale *układu limbicznego. Kiedy usuwano zwierzętom poszczególne części tego układu, przestawały one być podatne na środki psychoaktywne takie jak LSD. Jako, że u wielu gatunków ssaków istnieją podobne struktury funkcjonujące w ramach układu limbicznego, przypuszczalnie nie są im obce podobne efekty jego funkcjonowania, zwłaszcza w stanie fizjologicznej traumy; niewiadomą jest oczywiście ich zdolność do interpretacji owych przeżyć.

Okazuje się, że to najprymitywniejsze obszary naszego mózgu odpowiadają za niektóre przeżycia mistyczne a mechanizm ich powstawania nie musi być tak skomplikowany, jak chciałaby tego ludzka natura. Problem w uznaniu zwierzęcej duchowości polega przede wszystkim na pokonaniu bariery jej komunikowalności pomiędzy gatunkami. Nie na tym, by zwierzęta uczyć języka ludzkiego, a raczej ludzi np. szympansiego. Czy zyskamy w ten sposób na zdolności głębszego postrzegania świata? Czego mogą nas nauczyć inne zwierzęta?


tekst opublikowano oryginalnie na łamach serwisu Badania.net

grafika:
Tomasz Tatarczyk, Bez tytułu
Gabriel von Max, Małpa przed szkieletem (Affe vor Skelett), rok nieznany; za Nie-zła sztuka

środa, 29 września 2010

tylko w tego boga uwierzę, który zna neuronaukę

albo: punkt B
brajta przeżycia duchowe, cz. I


Nie jestem przesądny, mam racjonalny światopogląd i nie wierzę w moce nadprzyrodzone ani realność którejkolwiek z postaci mitologicznych uznawanych przez wyznawców religii. Tym niemniej, należę do gatunku który jako jeden z nielicznych na tej planecie odczuł potrzebę obłaskawiania jakichś nadnaturalnych bytów. W miarę postępu nauki zauważamy już, iż religijność jest wynikiem takiej a nie innej budowy naszego aparatu poznawczego, naszej społecznej natury, stylu życia (ludy pasterskie mają np. tendencję do wymyślania postaci silnych, surowych i karzących męskich bóstw - Jahwe, Allah) i być może stanowi adaptacyjną odpowiedź na ludzkie potrzeby. Nie czuję przynależności do żadnej religii, co nie oznacza, że duchowa sfera życia - rozumiana nie jako kontakty z bytami nadnaturalnymi ale jako poszerzanie swoich horyzontów i pokonywanie ograniczeń w postrzeganiu, samorozwój, samorealizację i pogłębianie własnego postrzegania rzeczywistości - w praktyce zawłaszczona przez religie, jest mi niedostępna. Same przeżycia duchowe - takie jako poczucie wyjścia poza ramy czasowe i przestrzenne, jedność ze wszechświatem, wszechogarniający zachwyt, ekstatyczny trans czy poczucie doznania nagłego oświecenia jedynie mogą (ale nie muszą) występować w kategoriach religijnych - są one jednak jednym ze zjawisk zachodzących w określonych warunkach w naszym mózgu i stanowią po prostu niecodzienny, choć coraz bardziej poznawalny, sposób jego funkcjonowania.




* * *
[...] widziałam anioła stojącego tuż przy mnie
z lewego boku, w postaci cielesnej.
W taki sposób nigdy nie widuje się aniołów,
chyba bardzo wyjątkowo ...
nie był wysokiego wzrostu, mały raczej ale piękny.
Ujrzałam w ręku tego anioła długą włócznię, zdało mi się,
kilkakrotnie serce mi przebił, zgłębiając ją aż do wnętrzności.
Za każdym wyciągnięciem włóczni miałam uczucie
jakby wraz z nią wnętrzności wyciągał,
tak mnie postawił całą gorejącą zapałem miłości Bożej
opis wizji św. Teresy z Ávili

Przeżycia duchowe można neuroobrazować. Dokonał tego między innymi Andrew B. Newberg. Jego badania wskazują, iż wzorce aktywacji mózgu (mierzone przy użyciu tomografii emisyjnej pojedynczych fotonów - SPECT) widoczne u medytujących mnichów buddyjskich, pogrążonych w modlitwie sióstr zakonnych i ludzi podnieconych seksualnie są do siebie w pewnym stopniu zbliżone. Wydaje się to być zrozumiałe o tyle, iż praktyki religijne (powtarzanie mantr czy modlitwy, chorały, taniec) często wiążą się z rytmicznymi zachowaniami. Podobnie, orgazm daje uczucie błogości, może też wiązać się z przeżyciami mistycznymi - doświadczeniami jedności ze wszechświatem czy transcendencji. W wypadku siostry zakonnej, pomiędzy stanem zwykłej pracy mózgu (baseline scan) a stanem pogrążenia w modlitwie (i doświadczania obecności boskiej), widoczne były różnice w obszarach płatów czołowych i obszarów odpowiadających za przetwarzanie języka. Mózg medytującego buddysty wykazywał wiele podobieństw do mózgu zakonnicy, znaczące różnice pojawiły się jednak w wypadku obszaru językowego - medytacja buddysty opierała się na skupianiu uwagi nie na słowach modlitwy a na wizualizacji. I rzeczywiście, aktywniejszy był obszar odpowiedzialny za wrażenia wzrokowe. Aktywność w płatach czołowych wiąże się zaś m.in. z poczuciem samoświadomości, co korespondowałoby z wrażeniem poszerzania granic swojej świadomości w czasie medytacji.

Neuroobrazowanie boga.
Co ciekawe, mniejszą aktywność zaobserwowano w obszarze płatów skroniowych, w miejscu odpowiadającym za orientację w przestrzeni i interpretację informacji zmysłowych w celu tworzenia trójwymiarowej reprezentacji otoczenia i naszego położenia względem sąsiadujących obiektów. Uszkodzenia tego obszaru powodują zaburzenia postrzegania obrazu ciała i tych relacji. Przypuszczalnie widoczna mniejsza aktywność tego obszaru odpowiada za towarzyszące doświadczeniom mistycznym poczucie wyjścia poza ramy czasu i przestrzeni, jak również totalności i jedności z całym wszechświatem. Stan można ten osiągnąć przy pomocy medytacji i głębokiego pogrążenia się w modlitwie.

Zeskanowano także mózg ateisty medytującego nad wyobrażeniem Boga. Okazało się, że istnieje wiele podobieństw, większa była jednak aktywność obszarów odpowiedzialnych za myślenie analityczne - mózg niejako wkładał wysiłek w kontrolowane procesy racjonalnego myślenia hamujące naturalne tendencje ku myśleniu religijnym.

* * *

Przeżycia duchowe można także wywoływać. Michael Persinger opracował urządzenie, nazywane boskim hełmem, służące do stymulacji mózgu polem magnetycznym. Podstawę urządzenia stanowi kask motocyklowy do którego przytwierdzono cztery zestawy solenoid - cewek generujących pole magnetyczne, umieszczone nad płatami potylicznymi, skroniowymi i czołowymi. Badanych sadzano w warunkach łagodnej deprywacji sensorycznej, wkładano im na głowy hełm i aparaturę do EEG. 

Bóg istnieje albo wszędzie, albo tylko w tym hełmie.
80% badanych w eksperymencie Persingera opisywało obecność za ich plecami jakiejś osoby. W wypadku osób religijnych, obecność tę interpretowano niekiedy w stosownym kontekście - Jezusa Chrystusa, anioła stróża, bliskiego zmarłego czy samego Boga (około 1% badanych). Swoje doświadczenia badani opisywali jako realne, nie zaś pseudohalucynacje - nie mieli poczucia, iż mają zwidy. Część z nich doświadczyła przerażającej obecności demonów. Jeśli zastanawia Cię, jak reagowali ateiści - Richard Dawkins twierdzi, iż nie czuł niczego. Do dziś badania te wykonano na setkach osób, choć próby replikacji przez zespół innych badaczy przyniosły wiele kontrowersji.

Badanie oparto na odkryciach związanych ze zjawiskiem padaczki płatów skroniowych (temporal lobes epilepsy, TLE) - lokalnej formie zaburzeń pracy mózgu. V. Ramachandran zaobserwował - mierząc reakcję skórno-galwaniczną, wskazującą na pobudzenie emocjonalne - iż badani dotknięci TLE w mniejszym stopniu niż przeciętnie reagują na słowa związane z seksualnością, przeciętnie na słowa neutralne, silniej zaś na słowa związane z religijnością. Potwierdza to znacznie starsze obserwacje N. Geschwinda (od którego nazwiska pochodzi określenie tego syndromu), który zauważył, iż epilepsji często towarzyszą zjawiska takie jak większa religijność, większa moralność, bujniejsze życie emocjonalne i intelektualne, jak również słowotok i potrzeba pisania. Małe burze elektryczne, wynikające z nieprawidłowości funkcjonowania naszego mózgu mogą powodować obsesje na punkcie religijnym i moralnym. Mogą również leżeć u podłoża przeżyć mistycznych, tym samym dając początek pojawiającym się w historii ludzkości postaciom mistyków, szamanów lub innych wybrańców utrzymujących kontakt ze światem ponadnaturalnym.

c.d.n.


grafika: 
skan SPECT - A. Newberg, M . R. Waldman, Born to Believe
boski hełm - Cracked

wtorek, 28 września 2010

twoje zewnętrzne zwierzę


albo Nigdy nie jesteś sam

Jest niemała szansa, że uroczy roztocz widoczny na zdjęciu po lewej właśnie w tej chwili żyje sobie na Twoich rzęsach, skórze lub wewnątrz gruczołów łojowych. Jeśli czytasz za dnia, prawdopodobnie tkwi zagłębiony w skórze, by pod osłoną nocy wyjść na żer. Czym się żywi? Twoim łojem, innymi wydzielinami gruczołów łojowych i komórkami Twojego naskórka. To nużeniec ludzki (Demodex folliculorum, drugi żyjący na człowieku gatunek to D. brevis), pasożytniczy roztocz bardzo rozpowszechniony pośród ludzkiej populacji. Według niektórych szacunków, niemal każdy dorosły może mieć na sobie kilka nużeńców, zwłaszcza na terenach wiejskich. Badanie przeprowadzone na kilkuset mieszkańcach Nowego Jorku pokazało, iż dzieci i młodzież mają go w ⅓, dorośli ½ a ludzie starsi ⅔ przypadków.


Nużeniec mierzy sobie ledwie 0,1-0,4 mm. Ma półprzezroczyste ciało składające się z dwóch połączonych segmentów. Jego powierzchnie pokrywają łuski służące do zakotwiczania się w mieszkach włosowych. Cztery pary odnóży umożliwiają mu poruszanie się z prędkością 8-16 km/h, co wykorzystuje np. do ucieczki przed światłem. Nużeńce żyją ledwie kilka tygodni - po wewnętrznym zapłodnieniu odbywającym się w romantycznej scenerii ujścia mieszków włosowych, samice składają jaja (do 25) w ich wnętrzu lub we wnętrzu gruczołów łojowych. Kilka dni później wykluwają się larwy które dorosłość osiągają tydzień później i szukają własnego mieszka włosowego, by założyć własną rodzinę. 

Gotów, by przytulić cały świat
Nużeniec jest bardzo kulturalnym gościem w naszych progach. Jego metabolizm pozostawia tak małą ilość produktów ubocznych, że nużeńce nie posiadają nawet otworu wydalniczego - nie ma więc obaw o nieczystości. Jego ulubionym środowiskiem życia jest skóra dookoła naszych rzęs i brwi, nosa, policzków i czoła. Zwykle nasza koegzystencja przebiega stosunkowo bezproblemowo - zazwyczaj nużeńce są po prostu niegroźnymi komensalami i nie wywołują poważniejszych objawów chorobowych. Podobnie jak biota fizjologiczna człowieka - m.in. 1014 bakterii (których jest więcej, niż komórek naszego ciała) stanowi doskonałe przypomnienie, iż człowiek nie funkcjonuje w oderwaniu od środowiska w którym żyje i nie jest wyjątkiem, jeśli chodzi o głębokie uwikłanie w sieć życia.

W niektórych przypadkach - zwłaszcza osłabienia układu odpornościowego organizmu w wyniku przebytej choroby, stresu czy dużego wysiłku - wielkość populacji nużeńców znacząco wzrasta. Pomaga także stosowanie mocnego makijażu, tłusta cera (lub stosowanie kosmetyków zbytnio natłuszczających skórę) i niedostateczna dbałość o higienę. Zbyt wiele nużeńców w jednym miejscu może powodować zapalenie gruczołu łojowego lub mieszka włosowego co prowadzi do pojawienia się niewielkiego świądu (ze względu na nieagresywny sposób pozyskiwania pokarmu przez nużeńce) i przezwlekłych zapaleń skóry twarzy. Tę dysproporcję nazywamy  demodekozą (demodeciodozą) lub nużycą (w wypadku innych zwierząt). Badania wskazują również na możliwy związek pomiędzy bakteriami żyjącymi na nużeńcach a trądzikiem różowatym.

Podobno wystarczy pooglądać własne brwi i rzęsy pod mikroskopem, by sprawdzić, czy mamy własnego nużeńca. Inny sposób to przyjrzenie się skórze startej przez pocieranie okolic brwi. Skąd wziąć własnego zewnętrznego zwierzaka? Nużeńce przenoszą się pomiędzy ludźmi wraz z kurzem, przez bezpośredni kontakt czy współdzielenie kosmetyków, ręczników lub ubrań.



źródła zdjęć:
filmik Demodex folliculorum, R. Salamatin, D. Cielecka
S. J. Upton, za Kansas State University

środa, 1 września 2010

"Michał wybrał makaron na obiad, ponieważ miał na niego ochotę"

Władcy marionetek
To wygodne, rozsądnie brzmiące kłamstwo i uspokajająca iluzja, niewinne złudzenie użytkownika jak określa to kognitywista-filozof Daniel Denett. Oto co dzieje się naprawdę:
Michał jest człowiekiem, w rezultacie ma upodobania smakowe właściwe dla swojego gatunku i wpisane w jego genom skłonności do aktywnego realizowania potrzeby głodu, wynikającej m.in. z konieczności uzupełniania poziomu węglowodanów. Ponieważ zamieszkuje w kulturze (będącej spadkobierczynią kultur agrarnych), która zna posiłek zwany makaronem, który w wyniku indywidualnych preferencji (będących wypadkową tego co wrodzone i doświadczenia) uważa go za godny posiłek i w wyniku swojej sytuacji socjoekonomicznej, możesz pozwolić sobie na jego zakup. Z dostępnych na półce sklepowej wybrał konkretną markę, ponieważ pozytywnie zadziałały na niego bodźce związane z atrakcyjnym opakowaniem, wartością odżywczą (ponieważ z różnych względów ma w zwyczaju zwracać na to uwagę), ceną i czynnikami, których nigdy sobie nie uświadomi, takimi jak ewentualne prymowanie, czy rozmieszczenie towarów na półce.
Działanie, świadomie inicjowane przez nas przy pomocy jakiejś mitycznej woli będącej jego bezpośrednią przyczyną to złudzenie - zarówno pojawiająca się w naszej głowie intencja jak i działanie mają tę samą przyczynę - nieświadomą aktywację mózgu - cała reszta jest zaś racjonalizacją, narracją naszych działań - opowieścią snutą w naszej głowie. Czy to dobrze, że możemy się w ten sposób oszukiwać? Już kiedyś męczyłem się z kwestią wolnej woli lub raczej jej braku, potem przyszedł wykład prof. Ducha i nic nie jest już takie samo. Wola jest wrażeniem wynikającym ze zwrócenia uwagi na stan aktywacji kory przedruchowej. To niemożliwe?


* * *

Potencjał czynnościowy (ilustracja).
C to moment wykonania czynności, PC to moment narastania
potencjału czynnościowego. D to deklarowany moment
podjęcia decyzji.
Bierzesz udział w eksperymencie psychologicznym. Na głowie masz aparaturę do EEG. Twoje zdanie jest bardzo proste. W chwili, gdy poczujesz taką potrzebę, masz za zadanie nacisnąć przycisk i zarejestrować wzrokiem pozycję wskazówki na zegarku. Siedzisz więc dłuższą chwilę i zaczynasz czuć się nieswojo. Stwierdzasz, że może właśnie teraz warto by poruszyć palcem i nacisnąć ten cały przycisk. Spoglądasz na zegarek i odnotowujesz ile sekund wskazywał zegar. Podajesz wynik badaczom. Badacze spoglądają na swoją aparaturę i na siebie z niedowierzaniem. Zastanawiasz się co takiego właściwie zrobiłeś. Ważniejszą kwestią, którą należałoby rozważyć jest jednak kto to tak naprawdę zrobił.

Podobne badanie przeprowadził w 1980 roku Benjamin Libet. Od dłuższego czasu wiadomym było, że wykonanie ruchu poprzedza wzrost aktywności elektrycznej w mózgu, tzw. potencjał czynnościowy. Mierzone czasy reakcji - różnice pomiędzy pojawieniem się intencji działania a naciśnięciem przycisku wynosiły około 200 ms, z marginesem błędu 50 ms. Elektroda umieszczona na korze ruchowej mierzyła potencjał czynnościowy poprzedzający ruch. Pojawiał się on średnio 300 ms przed uświadomieniem sobie intencji działania - zanim przyszło Ci do głowy, by ruszyć palcem - a więc 500 ms przed wykonaniem ruchu.

Badania Libeta zyskały od tego czasu status legendarnych. Spotkały się jednocześnie z wieloma zarzutami - krytykowano np. dość mgliste pojęcie "uświadomienia sobie intencji działania" i sugerowano, iż to przełączanie uwagi. Tym niemniej, od tamtego czasu przeprowadzono wiele nowocześniejszych i precyzyjniejszych badań prowadzących do tych samych wniosków. Czy tego chcemy, czy nie - decyzje w naszej głowie zapadają wcześniej, niż nam się wydaje.

* * *

Całkiem niedawno rzucił mi się na głowę z radia pewien utwór i jego potencjalne znaczenie:
Freedom comes when you learn to let go
[...]

There's nothing left to lose
There's no more heart to bruise
There's no greater power than the power of good-bye
Madonna, w najbardziej buddyjskiej z popowych piosenek

Ewolucja zrobiła nam psikusa, dając poczucie kontroli i zmuszając tym samym do odczuwania wrażenia zastanawiania się nad tym wszystkim, co każdemu innemu gatunkowi na tej planecie przychodzi bez trudu. Czy odpowiedź na nasze rozterki znaleźli buddyści i adepci zen, praktykujący pozbywanie się złudzeń spod znaku ja? Jeśli samodzielne ja to złudzenie, właściwie nie ma komu doświadczać negatywnych emocji. I jakby zabawniejsze wydają się nasze boje o słuszność, rozterki i codzienne zmagania.

„Skrzywdził mnie, uderzył mnie, pokonał mnie, ograbił mnie” — kto utrzymuje podobne myśli, nie uspokoi swej nienawiści.
„Skrzywdził mnie, uderzył mnie, pokonał mnie, ograbił mnie” — kto nie utrzymuje podobnych myśli uspakaja swą nienawiść.
Dhammapada, wersety 3 i 4.

grafika:
CC-BY-NC-NDaneye4apicture
wykres potencjału czynnościowego: Lüder Deecke, w domenie publicznej

piątek, 27 sierpnia 2010

The God Illusion

Jeśli zastanawia Cię co takiego dzieje się ze znikającymi czarnymi i białymi kropkami na przecięciach szarych linii na obrazku po lewej, musisz wiedzieć, że czarnych w ogóle tam nie ma. Mimo iż wydaje się, że wszystko wskazuje na ich obecność, nie istnieją, to złudzenie. To po prostu rezultat konstrukcji naszego narządu wzroku i sposobu w jaki mózg tworzy obraz z dostarczanych mu informacji; w tym wypadku przypuszczalnie efektu hamowania obocznego - inhibicyjnego wpływu aktywnego receptora na receptory sąsiadujące. Nie jest to zaburzenie a jedynie rezultat normalnej pracy zdrowego mózgu. Poznaliśmy już wiele skłonności naszego mózgu do zniekształconego odbierania rzeczywistości, nazywamy je *błędami poznawczymi i spotykamy się z nimi nawet sobie tego nie uświadamiając. Podobnej natury zjawiskiem wydaje się tendencja do spostrzegania nadprzyrodzonych bytów i przypisywania im sprawstwa pewnych sytuacji. Idea boga, nadprzyrodzonego sprawcy.

* * *

Jednym z powodów dla których tak łatwo przychodzi nam doszukiwanie się innych szatanów będących tam czynnych może być nadgorliwość mechanizmów teorii umysłu, odpowiadających za przypisywanie intencji i rozumienie umysłów innych ludzi z którymi mamy do czynienia. Zaobserwowano bowiem w badaniach, iż ludzie dotknięci syndromem Aspergera, związanym z nieprawidłowościami funkcjonowania teorii umysłu zaburzeniem będącym łagodniejszą formą autyzmu, nie przejawiają większych tendencji do przypisywania wydarzeniom w ich życiu znaczeń teleologicznych (zmierzaniu do określonego celu). Są do tego skłonni mniej nawet niż ludzie zdrowi deklarujący się jako ateiści.

W pierwszym badaniu, przeprowadzonym przez studentkę Bethany T. Heywood, pod opieką Jessego M. Berina, 27 ludzi dotkniętych tym zaburzeniem poproszono o podjęcie próby wyjaśnienia przyczyn pewnych wydarzeń z ich życia - takich jak spotkanie bliskiej osoby lub zapadnięcie na chorobę. Grupa kontrolna 34 osób neurotypowych była statystycznie znacząco bardziej skłonna do tłumaczenia wydarzeń w kategoriach widocznie tak miało być czy przypisywania im elementu bożego palca. Badani z Aspergerem najczęściej wskazywali racjonalne przyczyny wydarzeń (chorobę powodują zarazki z którymi musieli najwyraźniej mieć kontakt) albo po prostu opowiadali o okolicznościach wydarzenia. W drugim eksperymencie grupę porównawczą stanowiło 34 neurotypowych ateistów. Wyniki nie były zaskakujące - dawali do zrozumienia, iż takie rzeczy się po prostu dzieją. Jednocześnie, przyznawali się do myśli wskazujących na myślenie teleologiczne, jednakże świadomie odrzucali takie rozumowanie. Z drugiej strony, wyniki grupy badawczej (ludzi z syndromem Aspergera) i tak były niższe. Przypuszczalnie ludzi dotknięci zaburzeniem związanym z funkcjonowaniem teorii umysłu wolni są od rozumowania szukającego celu.

Inny czynnik odpowiadający za szukanie nadprzyrodzonych sprawców to prawdopodobnie nasza tendencja do antropomorfizacji, hipoteza wysunięta przez Stewarta Guthrie. W zauważalny sposób mamy tendencje do przypisywania ludzkich cech innym zwierzętom i przedmiotom. Ten pies się do mnie uśmiecha, ten samochód się na mnie uwziął. Przypuszczalnie takie założenia (może niekoniecznie o samochodach) pozwalały naszym przodkom przetrwać - założenie w sytuacji niepewności, iż szelest w zaroślach ma wrogie wobec nas zamiary mogło niejedenokrtonie ratować nam życie.  Oto dlaczego.

Istnieją dwa rodzaje błędów rozpoznawania - błąd I rodzaju α, fałszywie pozytywny, kiedy stwierdzamy istnienie czegoś, czego nie ma i II rodzaju β, fałszywie negatywny, kiedy nie stwierdzamy istnienia czegoś, co jest. Popełniający błąd drugiego typu w sytuacji zagrożenia wypadali z puli genowej (to tylko moja wyobraźnia - to naprawdę lew jaskiniowy) i nie przekazywali swojej lekkomyślności dalszym pokoleniom. Ci ostrożniejsi (to na pewno rrroaaaarrr, czyt. lew jaskiniowy - to w rzeczywistości tylko wyobraźnia) to nasi przodkowie. Ponieważ do pewnego stopnia bardziej opłaca się taki sposób oceniania sytuacji, który wskazuje raczej więcej fałszywie pozytywnych niż negatywnych, jesteśmy przeczuleni na punkcie poszukiwania znaczących wzorców w otoczeniu. Przykładem usilnego poszukiwania znaczących wzorców w otoczeniu - i popełnianych przy tym pomyłek - jest właśnie *pareidolia. Badania przeprowadzone przez Susan Blackmore pokazują także, że ludzie deklarujący się jako wierzący w zjawiska paranormalne częściej dostrzegają znaczące wzorce tam, gdzie innym się to nie udaje. *Inne badania pokazują, że znaczenie może mieć ekspozycja na androgeny w życiu płodowym.
Ma to jednak swoje minusy

Badania Bruggera i Mohr pokazały, że większe ilości dopaminy (w tym wypadku spowodowane podaniem będącego jej prekursorem L-DOPA, leku stosowanego przy chorobie Parkinsona) powodują, iż badani dostrzegają w zniekształconym obrazie więcej kształtów twarzy i częściej uznają słowa z literówkami za poprawne. I rzeczywiście, leki przeciwpsychotyczne - mające ograniczać objawy urojeniowe, paranoję i halucynację (czyli wyjątkowo barwne błędy fałszywie pozytywne - ten człowiek patrzy na mnie i na pewno czegoś ode mnie chce) blokują receptory dopaminy. Działa to także w drugą stronę - środki psychoaktywne takie jak kokaina powodują zwiększenie ilości dopaminy (są jej antagonistami, co oznacza, że blokują miejsce w receptorach jej zwrotnego wychwytu, w rezultacie pozostaje jej więcej) - wywołują poczucie euforii i, zwiększając ilość dostrzeganych wzorców, zwiększają kreatywność. Mimo, iż czasem opłaca się uciec przed liśćmi poruszanymi przez wiatr, konieczne jest znalezienie złotego środka.

Michael Shermer o naszej skłonności do poszukiwania wzorców (TED Talks)

Czasami warto być przesądnym a kolor koszulki
może mieć znaczenie dla przetrwania.
Inne badania pokazują, iż brak kontroli nad dziejącymi się dookoła nas wydarzeniami powoduje, iż stajemy się przesądni. Poczucie braku kontroli nad sytuacją wywołuje negatywny stan emocjonalny i prowokuje podejmowanie działań mających na celu odzyskanie tej kontroli. Co więcej, uzyskanie poczucia kontroli nad sytuacją może wydłużać życie - w jednym z badań pensjonariusze domu starców żyli dłużej i zdrowiej jeśli mogli wybierać godziny i ilość wizyt odwiedzających ich studentów. Legendarne badania B. Skinnera pokazują, że nie jesteśmy w tym odosobnieni. Gołębie - karmione w losowych porach - także wychwytują czynności które wtedy wykonywały i próbują je powtarzać, celem wywołania efektu karmienia. Nie dziwi więc, że jeśli odczuwamy, iż nie mamy rzeczywistego wpływu na wydarzenia, próbujemy oszukać los i zapewnić sobie kontrolę wszelkimi możliwymi sposobami.

Analogiczną prawidłowość można zauważyć w wypadku ludzi będących ofiarami przemocy w dzieciństwie - mają oni tendencję do wiary w zjawiska paranormalne. Za szczególnie przesądną grupę uważa się także baseballistów, a konkretniej miotaczy (za znaczący uważają oni np. kolor noszonej przez siebie koszulki). Wiele przesądów związanych jest również z zawodem marynarza, przypuszczalnie ze względu na legendarnie nieprzewidywalną naturę morskiego żywiołu. Przykładowo, rybacy z Trobiandów łowiący na mniej poznanych wodach mają więcej związanych z tym rytuałów niż rybacy łowiący na dobrze poznanych wodach płytkich. Nie inaczej jest też pewnie z zapeszaniem w sytuacji, gdy napisaliśmy już egzamin i teraz możemy jedynie oczekiwać na wyniki - przy czym bardziej przesądni okazują się być studenci pierwszego niż drugiego roku. Więcej przesądów spotkać można również w krajach uboższych a spadochroniarze dostrzegają więcej znaczących wzorców tuż przed skokiem.

W sytuacjach braku kontroli, znaczące wzorce widywano także na obrazku po prawej.
Grafika z publikacji badaczy.
Co ciekawe, badania wskazują, iż przesądy (szczęśliwe długopisy, elementy bielizny, maskotki) rzeczywiście mogą powodować lepsze wykonywanie zadań. Zwiększają bowiem wiarę w powodzenie przedsięwzięcia, czym skłaniają uczestnika do większego zaangażowania w jego wykonanie. Podobnie tłumaczyć można zjawisko większego "szczęścia" spotykającego ludzi wierzących, iż są szczęściarzami. Chętniej chwytaj się oni bowiem wszelkich okazji i częściej angażują w próby podejmowania poprawy własnego losu niż ludzie przekonani o własnej pechowości.

Keep your fingers crossed! The Influence of superstition om subsequent task performance and its mediating mechanism - Lysann Damisch

* * *

Najwyraźniejsze tendencje do dostrzegania intencjonalnego sprawstwa stojącego za wydarzeniami przejawiają w powszechnej opinii dzieci. Psychologia rozwoju człowieka od czasów J. Piageta zna pojęcia takie jak artyficjalizm (skłonność do doszukiwania się wszędzie ludzkiego sprawstwa), animizm (przypisywanie obiektom nieożywionym cech organizmów żywych) czy finalizm (przeświadczenie, iż wszystko zmierza ku jakiemuś celowi) - schematy funkcjonujące we wczesnodziecięcym myśleniu rozwijających się mózgów, nakazujące im przypisywać nieistniejące cechy przedmiotom i nieuchronną celowość wydarzeń. Przykładowo na pytanie Dlaczego jest noc? dzieci odpowiadają Po to, żeby ludzie mogli spać.  

Deborah Kelemen, w świetle współczesnych odkryć weryfikujących te tezy, dokonała przeglądu badań dotyczących dziecięcego poznania i doszła do wniosku, iż małe dzieci określić można raczej intuicyjnymi teistami - ich sposób rozumowania nakazuje im widzieć zjawiska w przyrodzie jako rezultat działania pozaludzkich projektantów. Małe dzieci mają tendencje do udzielania odpowiedzi wskazujących na pełnienie określonej funkcji (chmury są po to, by padał z nich deszcz) na pytania o przyczynę istnienia obiektów w przyrodzie, nie tylko organizmów żywych. Nawet siedmio- i ośmiolatki twierdzą, iż kamienie o ostrych krawędziach są takie po to, by nie siadały na nich zwierzęta, lub, wręcz przeciwnie - by zwierzęta mogły się nimi podrapać. Tendencje te utrzymują się nawet wtedy, gdy dzieci poinformuje się, że dorośli używają innego rodzaju wyjaśnień.

Iluzja kontroli
Autorka przypuszcza, iż jest to skutek uboczny pracy społecznie rozwiniętego mózgu, ukształtowanego, by potrafić dostrzegać intencje napotykanych istot. Co ciekawe, badania na najmłodszych dzieciach pokazują, iż potrafią one przypisywać celowość nawet komputerowo generowanym kształtom i blobom pozbawionym twarzy - dokańczają za nie zadania wywnioskowane na podstawie ich zachowań i podążają za ich spojrzeniami. Podobne tendencje udało się zaobserwować także u pacjentów dotkniętych chorobą Alzheimera, których mózgi w skutek procesów neurodegeneracyjnych, pod pewnymi względami zaczynają przypominać dziecięce.

Kelemen sugeruje jednak, że rozróżnianie pomiędzy myślą "dziecięcą" a "dorosłą" jest w tym wypadku bezzasadne. Jako przykład podaje potoczne rozumienie (lub raczej niezrozumienie) procesów ewolucji, które przez przeciętnego człowieka - niezależnie od kultury i wykształcenia - rozumiane są jako zmierzające ku określonemu celowi lub przynajmniej jako niemal intencjonalne (dążące do "ulepszenia gatunku"). Rozumowanie nieteleologiczne a raczej naukowo-redukcjonistyczne jest właściwie nowością (w sensie historycznym) w naszym myśleniu i powszechnie funkcjonuje właściwie tylko w nauce. Nasze mózgi mają w zwyczaju myśleć o celowości wydarzeń - było to przydatne - a proces edukacji może (ale wcale nie musi) tę tendencję stłumić - nie zaś zastąpić.

* * *

Wiara w nadprzyrodzone czynniki sprawcze w naszym życiu jest cechą właściwą naszemu gatunkowi. To wierzenie i swego rodzaju przesądność jest podstawowym i naturalnym sposobem funkcjonowania ludzkiego mózgu. Sceptycyzm i niewiara wymagają z kolei włożenia pewnego wysiłku w pokonanie zwyczajowych nawyków myślowych. Dostrzeganie znaczących wzorców częściej, niż rzeczywiście występowały, przedłużało życie naszym przodkom. Tworzenie iluzji kontroli i dotyczących sprawstwa niezależnych od nas wydarzeń - takich jak siły natury z którymi mierzyli się nasi przodkowie - istot, które można obłaskawić i przebłagać, lub takich które są po prostu znane - od dawien dawna stanowiło źródło psychicznego komfortu. Dziś zawdzięczamy mu między innymi wiarę w moce nadprzyrodzone, przesądy i spiskowe teorie dziejów.


literatura polecana:
BOYER, Pascal - I człowiek stworzył bogów...
DENETT, Daniel - Odczarowanie. Religia jako zjawisko naturalne.


grafika:
iluzja migotliwej siatki: Tó campos1, w domenie publicznej, za WikiCommons
ołtarz ofiarny  ccJay Khemani

sobota, 21 sierpnia 2010

nie ma niesymetrycznych twarzy, czasem tylko alkoholu brak


albo: pij, pij - będziesz bardziej symetryczny



ResearchBlogging.org
Nie od dziś wiadomo, że alkohol sprawia, iż ludzie stają się mniej wybredni jeśli chodzi o wybór partnera i ocenę urody płci przeciwnej. Przynajmniej w wypadku brytyjskich studentów może chodzić o zakłócenia w ocenianiu symetryczności twarzy.


By zbadać to zjawisko, badacze z londyńskiego Roehampton University zdecydowali się szukać u samego źródła - któregoś wieczoru zabrali laptopa do baru na uniwersyteckim kampusie, gdzie udało im się odnaleźć kilku studentów. Fachowo nazywa się to dbaniem o ekologiczną trafność badania. 69 z nich poprosili o dmuchnięcie w alkomat i na tej podstawie wyłonili grupy studentów trzeźwych i będących pod wpływem (trzeźwi nie byli bynajmniej abstynentami, badacze donoszą, iż widywano ich pijących - jest to istotne, by wykluczyć wpływ ew. czynników osobowościowych). Pięciu uczestników wykluczono, ze względu na nieokreśloność ich stanu.

Zaprezentowali im następnie dwadzieścia par przygotowanych uprzednio fotografii twarzy - jedną z nich podrasowano tak, by zachować doskonałą symetrię, w drugiej w jakiś sposób ją zaburzono; następnie pokazali im serię kolejnych dwudziestu pojedynczych twarzy. Zadaniem studentów było wybranie atrakcyjniejszej twarzy z pary i ocena symetryczności pojedynczego zdjęcia. Podstawą takiego podejścia jest dość solidnie ugruntowana w badaniach teza, iż twarze bliższe ideałowi symetrii uważamy za atrakcyjniejsze - symetryczność stanowi bowiem dość dobry wskaźnik zdrowotnej kondycji organizmu potencjalnego partnera.

Przykładowe twarze. Symetryczna jest lewa.
Studenci trzeźwi wykazywali większą preferencję twarzy symetrycznych i skuteczniej wskazywali je w drugiej serii. Studenci po spożyciu częściej niż trzeźwi wskazywali twarze mniej symetryczne - byli mniej wybredni w swoim wyborze. Co ciekawe, męscy bywalcy baru okazywali się mniej podatni na zaburzenia percepcji symetryczności. Poprzednie badania tego typu nie wykazywały podobnych różnic, przeprowadzana je jednak w laboratoryjnych otoczeniach a nie w naturalnym środowisku ludzkich zalotów. Badacze przypisują tę przewagę specyfice męskiego doboru partnerek. Jedna z linii interpretacji wyników jest taka, że mężczyźni - przykładający większą wagę do urody partnerki - siłą rzeczy muszą być po prostu skuteczniejsi w jej ocenie.

* * *

Jaki jest mechanizm stojący za zakłóceniami w percepcji po alkoholu? Badacze przytaczają inne badania, pozwalające przypuszczać, iż dzieje się tak na skutek obniżonej zdolności do identyfikowania kontrastu i w rezultacie percepcji detali, powodowanej przez konsumpcję etanolu. Nietrudno o wniosek, iż ocena symetrii ma silny związek z percepcją detali. W rzeczywistości twarze zawsze są w jakimś stopniu asymetryczne - alkohol sprawia zaś, iż stajemy się bardziej tolerancyjni wobec braków w symetrii.


Źródło:
Halsey, L., Huber, J., Bufton, R., & Little, A. (2010). An explanation for enhanced perceptions of attractiveness after alcohol consumption Alcohol, 44 (4), 307-313 DOI: 10.1016/j.alcohol.2010.02.001

grafika: kielich Rubina, John smithson 2007, w domenie publicznej