Leta 1996 so trije italijanski znanstveniki z Univerze v Parmi v laboratoriju preučevali odzive opičjih možganov ob različnih dejavnostih živali. Zanimalo jih je, kateri deli se aktivirajo, ko opica, recimo, z roko seže po hrani. Ugotovili so, da se pri tem, ko se steguje do rozine na mizi, da jo poje, v njenih možganih sprožijo točno določeni nevroni. A vsa ta spoznanja so bila povsem pričakovana in že večkrat opisana.
Odkritje zrcalnih nevronov pri opicah
Zelo zanimivo in pomembno je bilo odkritje, do katerega so italijanski znanstveniki prišli povsem po naključju. Ko so poskus z opicami večkrat ponovili, so opazili nekaj na prvi pogled zelo nenavadnega. Eden od raziskovalcev je tudi sam segel z roko proti rozini in jo pojedel pred opico. Na presenečenje vseh pa so opazovalne naprave, ki so spremljale dejavnost opičjih možganov, tudi takrat zaznale enako nevronsko aktivnost, kot če bi po rozini segla sama žival. Nevroni so se torej tudi takrat, ko je opica le opazovala nekoga pri dejanju, odzvali enako kot takrat, ko je nalogo opravila sama.
Nenavaden pojav je takoj pritegnil zanimanje raziskovalcev. Podrobno so ga preučili in o njem leta 1996 poročali v strokovni literaturi. Ker so se možgani enako odzvali pri enakih – zrcalnih – aktivnostih opice in drugih bitij v njeni okolici, so pojav poimenovali zrcalni nevroni (ang. mirror neurons).
Zrcalni nevroni pri ljudeh
Kmalu so se podobnih poskusov lotili tudi v drugih laboratorijih in hitro ugotovili, da se zrcalni nevroni ne sprožijo le takrat, ko opica opazuje dejanje, ki ga lahko izvede tudi sama, temveč tudi takrat, ko sliši zvoke, ki spremljajo njej znano dogajanje.
Poleg poskusov na opicah, pri katerih so zrcalne nevrone prvič opazili, so znanstveniki začeli izvajati podobne eksperimente na ljudeh. Seveda so hitro ugotovili, da je pri njih pojav zrcalnih nevronov še bistveno izrazitejši. Leta 1998 so odkrili, da je pri človeku veliko zrcalnih nevronov v območju možganskega centra za procesiranje jezika.
V več nedavnih poskusih so ugotovili, da se naši možgani odzivajo podobno, ko poslušamo jezikovni opis nekega dejanja, dejanje sami izvedemo ali pa ga le opazujemo. Če je pri opicah zrcalna povezava med izvajanjem naloge in opazovanjem dogajanja oziroma poslušanjem neposrednih zvokov te dejavnosti nekoga drugega, se pri ljudeh zrcalna simetrija razširi še na jezikovno posredovano dogajanje. Tudi poslušanje ali prebiranje pripovedi o nečem sproži v človeških možganih enak odziv, kot če bi se dogodek osebi zgodil.
Zrcalni nevroni in prestop iz narave v kulturo
Prav na podlagi teh presenetljivih spoznanj so znanstveniki postavili hipotezo, da je prav izrazito povečanje števila in pomena teh nevronov v možganih ena od ključnih evolucijskih pridobitev, ki je ljudem omogočila nenavadno hiter začetek razvoja kulture pred nekaj deset tisoč leti.
Zrcalni nevroni omogočajo zelo učinkovit prenos znanja. Tudi človeški neposredni evolucijski predniki so bili iznajdljivi, a njihov sistem zrcalnih nevronov zelo verjetno ni bil dovolj razvit, da bi jim omogočal hiter in učinkovit prenos ter razširjanje idej. Nove zamisli so se tako med človeškimi predniki prav zaradi ne dovolj učinkovitega sistema njihovega hranjenja in prenašanja prehitro izgubljale.
Šele pred približno 50.000 leti pa naj bi se zgodila pomembna sprememba v človeški naravi, ki je še dodatno povečala moč in razširjenost zrcalnih nevronov v možganih. Prav ta povsem biološka sprememba naj bi povzročila veliki pok v človeški kulturi, kot so poimenovali začetek nenadno velike intenzivnosti nebiološkega prenosa spretnosti in drugih informacij med ljudmi. Če je hipoteza o pomenu zrcalnih nevronov v zgodovini človeštva pravilna, lahko prav tu najdemo glavni vzrok za začetek hitrega razvijanja in širjenja naše vrste po svetu.
Kulturna evolucija zamenja biološko
Vilayanur S. Ramachandran, danes eden od najpomembnejših raziskovalcev delovanja možganov s kalifornijske univerze v San Diegu, je verjetno najbolj zaslužen, da je hipoteza o zrcalnih nevronih zaslovela. Po njegovem je odkritje zrcalnih nevronov »najpomembnejša znanstvena zgodba preteklega desetletja, ki so jo mediji prezrli«.
Zrcalni nevroni naj bi bili nujen, a ne tudi zadosten pogoj za pojav kulture. Omogočili so učinkovit prenos izkušenj in znanja, ki ni bil biološki, temveč kulturni. »Vsakogar zanima, zakaj smo ljudje edinstveni. Po čem se recimo razlikujemo od opic? Lahko rečemo, da po humorju – smo smejoči se dvonožci. Vendar je tu še kultura. In velik del kulture se prenaša prek posnemanja tistega, kar počnejo naši učitelji.«
Da bi prikazal pomen odkritja, je Ramachandran povedal naslednjo analogijo: »Če si medved in se temperature v okolju nenadoma znižajo, potrebuješ nekaj milijonov let, da razviješ debelejši kožuh in plast sala, kot ju imajo polarni medvedi. Človek pa lahko opazuje očeta, kako odere medveda, in si iz kosmatinčeve kože naredi kožuh. Gleda in se uči. Namesto v milijonih letih evolucije je dosegel enako v zgolj eni generaciji.«
Biološki temelji sočutja
Zrcalni nevroni nam omogočijo, da se lahko vživimo v misli drugega. Tako se identificiramo z nekom, ki ga le opazujemo, poslušamo ali pa o njem beremo. Ker se prek zrcalnih nevronov tudi v naših možganih sprožajo enaki procesi, kot bi se takrat, ko bi sami izvajali enako dejanje, lahko to povzroči v nas takšne čustvene odzive, kot če bi bili naši možgani vgrajeni v telo tistega, ki ga opazujemo ali o njem razmišljamo.
Pojavijo se lahko povsem enaki odzivi, kot če bi naše telo izvajalo opazovano gibanje. Zato je morda treba prav pri zrcalnih nevronih iskati biološko razlago, zakaj je recimo športne dogodke tako zanimivo opazovati, čeprav v njih ne sodelujemo neposredno. Naši možgani se prek zrcalnih nevronov poistovetijo s športnikom, za katerega navijamo, tako da se odzovejo čustveno povsem enako ali še močneje kot tekmovalec sam.
Zrcalni nevroni so pripomočki za vživljanje v občutja drugih. So nekakšni »bralci misli ljudi v naši okolici«, kot se je slikovito izrazil eden od raziskovalcev. In če ti pripomočki ne delujejo, se seveda zelo težko znajdemo v družbi.
Ljudje brez zrcalnih nevronov
Ena od hipotez, ki kroži med raziskovalci možganskih dejavnosti, namreč pravi, da je avtizem prav posledica nepravilnega delovanja ali celo nedelovanja zrcalnih nevronov. Ramachandran je poskušal to domnevo tudi empirično preveriti. Zdravim ljudem in avtističnim bolnikom je meril aktivnost v posameznih delih možganov, medtem ko so sami izvajali določeno nalogo ali pa so pri tem le opazovali nekoga drugega.
Pri prvih je zaznal podobno dejavnost možganov tako pri izvajanju kot tudi pri opazovanju opravila, kar je značilnost zrcalnih nevronov, pri avtistih pa te podobnosti v možganski sliki ni bilo. Prav z nezmožnostjo zrcalnega sprožanja nevronov v možganih avtističnih bolnikov, ki omogoča sočutje oziroma vživljanje v občutja drugih, znanstveniki pojasnjujejo, zakaj avtisti ne morejo učinkovito delovati v družbi in se raje zapirajo vase.
Zadnja leta se je raziskovanje delovanja zrcalnih nevronov zelo razširilo. Zato pred nekaj leti izrečena trditev V. S. Ramachandrana morda ni tako presenetljiva, kot je morda na prvi pogled. Zrcalni nevroni bodo po njegovem mnenju »za psihologijo naredili tisto, kar je DNK za biologijo: z njihovo pomočjo bomo dobili poenoten okvir, s katerim bomo lahko pojasnili veliko miselnih sposobnosti, ki bi sicer ostale skrite in nedostopne za eksperimentalno raziskovanje«.
