Neuronawyki. Jak dzięki neuroplastyczności zmienić swój mózg - ebook

WSTĘP

Koło, druk, elektryczność, Internet, szczepionki, komputer – te wynalazki regularnie pojawiają się na pierwszych pozycjach rankingów najważniejszych odkryć w historii ludzkości. Tak bardzo się do nich przyzwyczailiśmy, że ich lista nie budzi już emocji, co najwyżej wzruszenie ramion. A przecież za każdym z tych przełomowych osiągnięć stoi fascynująca historia.

Weźmy choćby koło. Jak właściwie powstało? Czy jego pojawienie się to efekt przebłysku czyjegoś geniuszu, porównywalnego z odkryciem Einsteina? A może jest to raczej rezultat długiego procesu i wysiłku wielu praktycznych umysłów, które latami gromadziły doświadczenie i wiedzę? Najstarsze znane koła pochodzą z Mezopotamii i datowane są na lata 3500–4000 p.n.e. Przed wynalezieniem koła do przesuwania ciężkich przedmiotów wykorzystywano pnie lub wałki. Dopiero później ktoś wpadł na pomysł, by stworzyć element obrotowy osadzony na osi. Wiele wskazuje na to, że rewolucyjny wynalazek był owocem nie tyle genialnej idei jednego człowieka, ile długotrwałego procesu prób i błędów. Czy to nie obala popularnego mitu, że przełomowe wynalazki powstają w najmniej oczekiwanej chwili olśnienia?

Na ile odkrycie prawideł siły wyporu przez Archimedesa, które – ze względu na słynny okrzyk „Eureka!” – przeszło do historii jako przykład nagłego olśnienia, było faktycznie cudem chwili i pomysłem jednego umysłu, a na ile efektem długiego, mozolnego procesu intelektualnego wielu poprzednich pokoleń – ludzi, którzy dokonali małych, często niedocenionych przez historię odkryć? Co takiego wyróżniało Picassa, że myślał inaczej niż inni artyści jego epoki? Czy naprawdę trzeba być geniuszem, by dostrzegać świat z nowej perspektywy? A może każdy z nas – dysponując odpowiednimi narzędziami, mając wytrwałość i otwartość – mógłby być kreatywny na miarę Picassa czy Kopernika?

Dziś uczeni stawiają wiele pytań dotyczących procesu twórczego i obserwują, w jaki sposób powstają w mózgu innowacyjne idee. Dzięki zaawansowanym badaniom nad neuronami próbują zrozumieć, jak z pojedynczych i często przypadkowych impulsów mogą wyłonić się twórcze pomysły zmieniające bieg historii. Tego typu dociekania rodzą się również w mojej głowie, gdy – będąc w laboratorium i przeprowadzając doświadczenia eksperymentalne – stoję przed labiryntem i zauważam, że badane przeze mnie myszy uczą się szybciej, niż powinny. Taka prosta obserwacja skłania do zadawania wielu pytań. W jakim stopniu nawyk – rozumiany jako utrwalona ścieżka komunikacyjna w mózgu – wspomaga kreatywność, a w jakim ją ogranicza? Czy neuroplastyczność, rozumiana jako zdolność mózgu do tworzenia nowych połączeń neuronalnych, stanowi fundament dla rozwoju kreatywności? Czy każdy z nas posiada potencjał, by być kreatywnym na miarę wynalazców koła?

To właśnie z takich pytań i z potrzeby poszukiwań powstała ta książka. Staram się w niej przekonać czytelnika, że każdy z nas może być twórczy. Mózg to fabryka pomysłów generująca setki idei dziennie, choć większości z nich nawet nie dostrzegamy. Kreatywność nie jest przywilejem nielicznych, lecz sposobem, w jaki mózg łączy w jedną spójną całość wspomnienia, doświadczenia i bodźce pochodzące z otoczenia. Każdy z nas jest twórcą mającym niepowtarzalny odcisk osobowości i doświadczeń zapisany w mózgu.

W tej książce zabiorę czytelnika w podróż po ścieżkach neuronalnych i zakamarkach wyobraźni. Pokażę, co dzieje się w mózgu w chwili, gdy rodzi się nowy pomysł. Zastanowimy się, dlaczego pojawia się on zwykle zupełnie nieoczekiwanie – zazwyczaj wtedy, gdy akurat nie mamy pod ręką nic do pisania. Wiele powiem o neuronawykach – trwałych przyzwyczajeniach budowanych zgodnie z tym, jak funkcjonuje mózg. Zastanowimy się, w jaki sposób łączą się neuroplastyczność, kreatywność i nasze wspomnienia. Będzie trochę nauki, trochę praktyki, ale przede wszystkim wiele okazji, aby przyjrzeć się najpotężniejszemu narzędziu, jakie posiadamy – naszemu mózgowi.

Nawyki i kreatywność, choć na pierwszy rzut oka mogą się wydawać pojęciami odległymi, w rzeczywistości pozostają ze sobą ściśle powiązane. Mózg wykazuje zdolność tworzenia nowych ścieżek neuronalnych i dostosowywania się zarówno do bodźców zewnętrznych, jak i wewnętrznych. Dzięki temu może skutecznie przyswajać informacje oraz rozwijać umiejętności twórcze. Kluczową rolę odgrywa w tym procesie plastyczność synaptyczna, rozumiana jako zdolność mózgu do modyfikowania połączeń pomiędzy komórkami nerwowymi. To właśnie ona umożliwia wykształcanie nowych schematów myślowych, łączenie różnorodnych idei oraz generowanie innowacyjnych rozwiązań.

Z drugiej strony rutyna i nawyki, choć mogą wydawać się ograniczające, pełnią istotną funkcję w organizowaniu codzienności. Powtarzalność działań umożliwia automatyzację wielu procesów, co oszczędza zasoby mentalne i ułatwia skupienie się na zadaniach wymagających większego wysiłku, takich jak generowanie nowych pomysłów. Z takiej perspektywy rutyna nie oznacza stagnacji. Wręcz przeciwnie, to właśnie systematyczna praca nad nawykami może stanowić fundament naszych działań twórczych.

Mózg działa w oparciu o wzorce i schematy, ale jednocześnie posiada zdolność do wyjścia poza ograniczające go układy. Wprowadzając nowe i twórcze elementy do codziennego życia, możemy stymulować nasz umysł do kreowania innowacyjnych pomysłów. Musimy go tylko zrozumieć i oswoić. Proces twórczy jest dynamiczny i wymaga świadomego zarządzania rutyną, aby z jednej strony nie stłumić kreatywności, zaś z drugiej wykorzystać jej pełny potencjał.

Jak zatem możemy skutecznie zwiększyć naszą efektywność twórczą? Jakie strategie wspierają zarówno rozwój nawyków, jak i spontaniczność niezbędną do generowania nowatorskich idei?

Zapraszam do lektury!1.

MÓZG OD KUCHNI

O mózgu, mechanizmach neuroplastyczności i tworzeniu trwałych ścieżek neuronalnych

Patrzę na ciebie,

Ty patrzysz na mnie,

Niepostrzeżenie –

Już zmieniam ciebie

Katarzyna Stachowicz, Michał Stachowicz

W 2006 roku świat nauki przeżył prawdziwy wstrząs, gdy na łamach czasopisma _Nature_ opublikowano wyniki badań międzynarodowego zespołu naukowców i neurologów z Wielkiej Brytanii oraz Belgii. Po raz pierwszy w historii udało się wykryć oznaki świadomości u osoby zdiagnozowanej jako znajdująca się w stanie wegetatywnym. Stan ten charakteryzuje się tym, że chory oddycha samodzielnie, otwiera oczy i wykazuje cykle snu i czuwania, jednak pozostaje całkowicie nieświadomy. Pacjent może sprawiać wrażenie „obecnego”, ale nie reaguje na bodźce, nie komunikuje się i nie podejmuje żadnych świadomych działań. W medycynie jest to jedna z najbardziej zagadkowych i zarazem kontrowersyjnych diagnoz.

Osobą badaną była 23-letnia kobieta, która po wypadku samochodowym pozostawała w stanie całkowitej izolacji od otoczenia – nie mówiła, nie poruszała się i nie reagowała na polecenia. Lekarze orzekli stan wegetatywny. A jednak, gdy badacze – w tym neuropsycholog Adrian Owen i neurolog kliniczny Steven Laureys – poprosili ją, aby wyobraziła sobie grę w tenisa, jej mózg zareagował dokładnie tak samo, jak mózg osoby zdrowej. Badanie przeprowadzono z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Polecenia zostały sformułowane w taki sposób, aby aktywować charakterystyczne struktury mózgu, których reakcja nie mogła wynikać jedynie z automatycznego przetwarzania bodźców. Gdy pacjentkę poproszono, by pomyślała o spacerze po własnym mieszkaniu, aktywowały się obszary odpowiedzialne za orientację przestrzenną.

Obydwa zadania wybrano celowo – miały one aktywować odmienne obszary mózgu, co pozwalało łatwiej uchwycić je w obrazie skanowania. Myślenie o tenisie miało pobudzić dodatkowy obszar motoryczny (_supplementary motor area_, SMA), odpowiedzialny za złożone ruchy kończyn. Na obrazie fMRI w tym właśnie miejscu pojawiła się wyraźna, czerwona plama. Z kolei wyobrażenie sobie spaceru po mieszkaniu miało aktywować między innymi zakręt przyhipokampalny (_parahippocampal gyrus_, PHG), który odpowiada za orientację przestrzenną. Również w tym przypadku skan ujawnił intensywną aktywność dokładnie w tych obszarach, których aktywacji się spodziewano. Nie były to ani odruchy, ani przypadkowe impulsy – mózg pacjentki reagował na polecenia. Milcząco, lecz świadomie.

Dla świata nauki był to przełom – niczym głos dobiegający zza muru, był to mocny dowód na to, że świadomość może istnieć tam, gdzie wszystko inne zawodzi. Publikacja ta jest cytowana w literaturze światowej kilkanaście razy częściej niż pozostałe prace wspomnianych autorów, a liczbę odwołań do niej można śmiało porównać do cytowań fundamentalnej pracy Alberta Einsteina _The Foundation of the General Theory of Relativity_. Fakt ten pokazuje, że wciąż odczuwamy ogromną potrzebę zrozumienia mechanizmów rządzących ludzkim mózgiem. Naturalna ciekawość prowadzi nas do poszukiwania wiedzy o prawach biologicznych, które kształtują nasz świat, a także o zasadach funkcjonowania mózgu – wiedzy, która może realnie przyczynić się do poprawy jakości życia. To wiedza, która pozwala nam dotknąć tego, co z pozoru niedotykalne, zrozumieć to, co dotąd było niezrozumiałe, i dokonać przełomu w myśleniu o naszej świadomości.

Kolejny przełom w tej dziedzinie to badania międzynarodowego zespołu naukowców zajmujących się nowoczesnymi metodami rehabilitacji po udarze. Wykazali oni, że osoby z przewlekłym paraliżem ręki mogą nauczyć się kontrolować ruchy za pomocą samych myśli. Badacze z prestiżowych ośrodków naukowych w Stanach Zjednoczonych (National Institutes of Health w Bethesda), Niemczech (Uniwersytet w Tybindze) oraz Wielkiej Brytanii współpracowali nad stworzeniem systemu łączącego aktywność mózgu z komputerem – tzw. interfejsu mózg–komputer (BCI). W badaniu uczestniczyły osoby, które od co najmniej roku nie były w stanie poruszać ręką w wyniku udaru. Dzięki intensywnemu treningowi nauczyły się one sterować kursorem na ekranie wyłącznie poprzez zmianę aktywności mózgu, bez udziału mięśni. W przypadku niektórych pacjentów możliwe było sterowanie urządzeniem wspomagającym niesprawną rękę (tzw. ortezą), które poruszało palcami zgodnie z intencją chorego. Choć system nie przywracał bezpośrednio sprawności ręki – umożliwiał jej wspomagane użycie i wzmacniał proces rehabilitacji – to sam fakt, że osoby sparaliżowane mogły „na nowo” nauczyć się kontrolować własne intencje ruchowe, otworzył nowe perspektywy w kwestii rehabilitacji. Po serii sesji treningowych okazało się, że sześciu z ośmiu pacjentów uzyskało kontrolę nad aktywnością mózgu, co pozwoliło im skuteczniej zarządzać ruchem kursora.

Odkrycie to wpisuje się w dynamicznie rozwijające się badania nad neuroplastycznością, rozumianą jako zdolność mózgu do tworzenia nowych połączeń nerwowych – nawet wiele miesięcy, a niekiedy rok po uszkodzeniu. Wyniki przywołanych i wielu innych eksperymentów dowodzą, że nawet w przewlekłej fazie po udarze mózg nie traci całkowicie potencjału do „przeorganizowania się”. To właśnie dzięki plastyczności neuronalnej pacjenci mogą ponownie uczyć się komunikacji z otoczeniem przy pomocy myśli.

Mózg. Centrum dowodzenia

Mózg uznawany jest za centralny organ ludzkiego ciała – to dzięki niemu możemy odbierać i interpretować docierające do nas bodźce, mieć świadomość istnienia, korzystać ze zmysłów i równocześnie być świadomi ich posiadania. Przez całe życie uczymy się samych siebie: jak być sobą, jak siebie akceptować, rozumieć i rozwijać. Wraz z wiekiem nabywamy dystansu do własnych doświadczeń, co pozwala nam wspierać młodsze pokolenia w przeżywaniu emocji i w poszukiwaniu tożsamości.

Wszystko to, co nas określa i wyróżnia, zapisane jest w szlakach neuronalnych, połączeniach synaptycznych, zmodyfikowanych białkach oraz w kodzie genetycznym. Każdy z nas stanowi jedyną i niepowtarzalną kopię siebie: poruszamy się w charakterystyczny sposób, mówimy, myślimy, oceniamy i reagujemy według indywidualnego wzorca. Nasze cechy, zachowania i sposób postrzegania świata są tak głęboko zakorzenione w strukturach mózgu, że często nie uświadamiamy sobie już wykonywanych przez nas gestów, ruchów czy schematów myślowych. Często zadajemy sobie pytania w rodzaju: czy możemy zmienić lub modyfikować nasz sposób bycia i myślenia, a także nabywać nowe umiejętności nawet w okresie późnej starości? Czy możliwe jest naprawienie mózgu po udarze? Czy w starszym wieku potrafimy nauczyć się czegoś nowego? Czy funkcje mózgu uszkodzone wskutek urazu bądź nadużywania alkoholu można odzyskać?

Przez wieki dominowało przekonanie, że mózg dorosłego człowieka stanowi strukturę stałą, niezdolną do zmian po zakończeniu procesu rozwoju. Sądzono, że uszkodzenie określonego obszaru mózgu – np. w wyniku urazu, udaru czy choroby – oznacza trwałą utratę jego funkcji. Dziecko może się rozwijać, dorosły – jedynie tracić.

Z czasem jednak rzeczywistość zaczęła przeczyć tej teorii. Już w XIX wieku pojawiły się obserwacje, które podważały powszechnie przyjmowane poglądy. Lekarze zauważali, że niektórzy pacjenci po udarach odzyskiwali zdolność mówienia, mimo że uszkodzeniu ulegały ośrodki mózgowe odpowiedzialne właśnie za mowę. Jak można to wytłumaczyć? Już w ubiegłym stuleciu zaczęto przypuszczać, że mózg potrafi się „przeorganizować”.

Prawdziwy przełom nastąpił jednak w drugiej połowie XX wieku. W latach 70. i 80. badania – od odkryć dotyczących krytycznych okresów rozwoju (Hubel i Wiesel), przez prace nad substytucją sensoryczną (Paul Bach-y-Rita), po klasyczne eksperymenty Michaela Merzenicha i innych badaczy – dostarczyły dowodów na to, że plastyczność mózgu nie ogranicza się jedynie do okresu dzieciństwa, lecz trwa przez całe życie. Eksperymenty na małpach wykazały, że mapy korowe (np. somatosensoryczna mapa dłoni) mogą ulegać przeorganizowaniu – obszary przypisane wcześniej do uszkodzonych regionów bywają przejmowane przez sąsiadujące reprezentacje. Trzeba jednak dodać, że plastyczność przebiega różnie i zależy między innymi od wieku, rodzaju uszkodzenia i intensywności treningu czy rehabilitacji. W kolejnych latach badania poszły do przodu jeszcze bardziej. Rozwój metod obrazowania, takich jak funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), umożliwił wgląd do wnętrza mózgu i obserwowanie na żywo, w jaki sposób adaptuje się on do nowych wyzwań. Ustalono, że po uszkodzeniu jednego obszaru inne części mózgu mogą przejąć jego funkcje. Co więcej, nauka nowych umiejętności – takich jak gra na instrumencie czy opanowywanie języka obcego, także w starszym wieku – prowadzi do fizycznych zmian w strukturze mózgu. Regularne ćwiczenie uwagi, medytacja czy trening poznawczy mogą powodować widoczne zmiany w obrębie istoty szarej. W dalszej części książki przyjrzymy się tym zagadnieniom bliżej.

Dziś wiemy już, że plastyczność mózgu to nie wyjątek lecz reguła. To jedno z najważniejszych odkryć naukowych ostatnich dziesięcioleci. Czym jednak jest plastyczność mózgu i na czym dokładnie polega? Aby to wyjaśnić, musimy przypomnieć, czym jest podstawowa jednostka strukturalno-funkcjonalna tego organu, czyli neuron.

Neuron. Gadatliwe stworzenie

Podstawowych informacji o neuronach, czyli komórkach nerwowych mózgu, uczyliśmy się w szkole na lekcjach biologii. Z okresu szkolnej edukacji pamiętamy zwykle uproszczony schemat neuronu przedstawiany jako okrągła komórka z licznymi wypustkami, w tym jedną dłuższą. Był to prosty rysunek poglądowy. W rzeczywistości neurony różnią się budową w zależności od lokalizacji w mózgu. Niektóre mają kształty obłe, inne – jak komórki nerwowe hipokampa czy kory nowej – przypominają trójkąt i nazywane są komórkami piramidowymi. Liczne wypustki odchodzące od ciała komórki zwane są dendrytami i przypominają koronę drzewa. Są rozgałęzione i mogą one stanowić nawet do 90% powierzchni neuronu. Taka rozpiętość umożliwia im „dotykanie” innych neuronów, a dzięki temu możliwa jest komunikacja między nimi.

Na powierzchni neuronów znajdują się liczne kolce dendrytyczne, które można porównać do miniaturowych pączków wyrastających na gałązkach. Z części neuronu zwanej wzgórkiem aksonu odchodzi długa wypustka – akson. Na końcu oddalonym od neuronu może się on rozgałęziać i tworzyć synapsy z kolejnymi neuronami. Charakterystyczną cechą aksonu jest obecność osłonki mielinowej, która umożliwia szybkie przewodzenie impulsów elektrycznych. Osłonka mielinowa ma złożoną strukturę, którą można obrazowo porównać do izolacyjnej taśmy owiniętej wokół przewodu. W rzeczywistości tworzą ją jednak komórki glejowe zwane oligodendrocytami. Uświadomienie sobie, że osłonka składa się z żywych komórek, pozwala spojrzeć na budowę mózgu inaczej, niż zwykle przedstawiano to w szkole – nie jako zbiór izolowanych neuronów otoczonych „taśmą”, lecz jako dynamiczną, żywą tkankę. Właśnie taka struktura czyni mózg plastycznym i umożliwia komunikację.

Ludzki mózg zbudowany jest z około stu miliardów neuronów (dokładnie 86,1 miliarda), co stanowi połowę gwiazd naszej galaktyki (około 40%) i tysiąc dwieście pięćdziesiąt procent liczby ludności na świecie. Powstaje zatem pytanie: w jaki sposób tak ogromna liczba komórek potrafi komunikować się ze sobą i podejmować spójne decyzje?

Wyobraźmy sobie, że neurony – podobnie jak ludzie – komunikują się ze sobą, choć posługują się innym językiem. Dzięki tej komunikacji są jednak w stanie współpracować, tworząc sieci neuronalne. O funkcjach naszego mózgu decydują wyspecjalizowane zespoły komórek przypisane do konkretnych zadań. Co istotne, neurony mogą być także wielozadaniowe – pojedynczy neuron jest zdolny wytworzyć nawet tysiące połączeń dzięki obecności kolców dendrytycznych i synaps. W praktyce w neuronach piramidowych większość kolców dendrytycznych stanowi miejsca powstawania synaps, stąd mówiąc o kolcach, myślimy równocześnie o synapsach. Synapsa jest strukturą, w której neurony przekazują sobie informacje, komunikując się zarówno za pomocą impulsów elektrycznych, jak i substancji chemicznych zwanych neuroprzekaźnikami (w literaturze anglojęzycznej: _neurotransmitters_).

Gdy impuls nerwowy dociera do zakończenia aksonu, wyzwala uwalnianie neuroprzekaźników do szczeliny synaptycznej – przestrzeni znajdującej się pomiędzy dwoma komunikującymi się neuronami. Przestrzeń synaptyczną można zobrazować jako niewielką odległość pomiędzy dwiema osobami stojącymi naprzeciw siebie, bardzo blisko, i przekazującymi sobie istotne informacje. Neuroprzekaźniki oddziałują następnie z receptorami neuronu postsynaptycznego, przekazując sygnał dalej. Początkowo sygnał może być bardzo słaby, niemal niedostrzegalny – niczym cichy szept. Jednak gdy powtarza się regularnie, połączenia pomiędzy neuronami ulegają wzmocnieniu. Zjawisko to, opisane regułą Hebba (_Cells that fire together, wire together_; „Komórki, które aktywują się razem, łączą się ze sobą”), można porównać do rozmowy, która z czasem staje się coraz głośniejsza i angażuje kolejne komórki nerwowe, tworząc rozbudowaną sieć komunikacji. W ten sposób powtarzający się impuls zmienia się z szeptu w głośną wymianę zdań, do której dołączają „zainteresowani rozmówcy”, podczas gdy inne komórki – mniej zaangażowane lub „zajęte innymi obowiązkami” – w plastyczny sposób wycofują się z komunikacji.

W literaturze naukowej komunikacja neuronalna bywa określana mianem „iskrzenia neuronalnego”. Ja lubię myśleć o tym procesie jako o rozmowie: słaba komunikacja neuronalna przypomina szept, zaś silna – głośną rozmowę.

Neuroplastyczność

Zapewne każdy z nas miał w rękach plastelinę – początkowo twarda i oporna, pod wpływem ciepła dłoni i ugniatania stawała się miękka, elastyczna i podatna na kształtowanie. Wówczas można było formować z niej dowolne kształty – od prostych figur po bardziej złożone formy, zgodnie z naszą wyobraźnią. Mózg działa w podobny sposób. Co dokładnie mam na myśli?

Neuroplastyczność to zdolność mózgu do przekształcania jego struktury – nie tyle pod względem samej jego „natury”, ile organizacji i wzajemnych powiązań neuronów. Sam termin _neural plasticity_ został po raz pierwszy wprowadzony przez polskiego badacza Jerzego Konorskiego w 1948 roku. Rok później Donald Hebb opisał mechanizm, zgodnie z którym neurony zmieniają swoje wzajemne połączenia w zależności od aktywności. Co to znaczy konkretnie? Jeśli akson jednego neuronu wielokrotnie i konsekwentnie pobudza drugi neuron, dochodzi do trwałych zmian funkcjonalnych i strukturalnych, które wzmacniają to połączenie. Z kolei synapsy rzadko aktywne lub nieskuteczne ulegają osłabieniu. Proces ten leży u podstaw tak kluczowych zjawisk, jak uczenie się, pamięć, adaptacja do nowych warunków oraz regeneracja uszkodzeń w obrębie układu nerwowego. Innymi słowy, neuroplastyczność to zdolność układu nerwowego do modyfikacji połączeń synaptycznych w odpowiedzi na doświadczenie. Jest to modyfikacja siły i liczby połączeń pomiędzy neuronami, czyli synaps, a mechanizmami neuroplastyczności są wzmacnianie, osłabianie, tworzenie nowych i eliminacja zbędnych połączeń.

Za zmianami w mózgu stoją konkretne mechanizmy biologiczne. Jeśli akson jednego neuronu wielokrotnie i konsekwentnie pobudza drugi neuron, dochodzi do trwałych zmian funkcjonalnych lub strukturalnych, które wzmacniają siłę tego połączenia. Wzmocnienie synaptyczne (_long-term potentiation_, LTP) to proces, w którym powtarzająca się i intensywna stymulacja synapsy prowadzi do trwałego zwiększenia jej efektywności. Mówiąc krótko, im częściej określone neurony „rozmawiają” ze sobą, tym lepiej się „rozumieją” i szybciej przekazują informacje. Procesem przeciwnym jest długotrwałe osłabienie synaptyczne (_long-term depression_, LTD), które pozwala mózgowi ograniczać aktywność wybranych połączeń. Mechanizm ten jest niezwykle istotny – dzięki niemu mózg nie gromadzi nadmiaru zbędnych informacji i może koncentrować się na treściach istotnych. Jeszcze innym mechanizmem jest synaptogeneza, czyli proces tworzenia nowych synaps.

Nowe synapsy powstają szczególnie intensywnie w okresie dzieciństwa, ale także u osób dorosłych – zwłaszcza wówczas, gdy uczymy się czegoś nowego, podejmujemy ćwiczenia lub zdobywamy nowe doświadczenia. Wszystkie te procesy sprawiają, że mózg nie jest organem statycznym, lecz dynamiczną, plastyczną strukturą, która ulega zmianom przez całe życie – pod wpływem nauki, doświadczeń, emocji, a nawet snu czy aktywności fizycznej.

Co napędza mózg, czyli jak i pod wpływem czego jeden neuron zaczyna nawiązywać kontakt z drugim? Wszystko zaczyna się od bodźców. W momencie, gdy bodziec dociera do organizmu, uruchamia reakcję w postaci impulsu elektrycznego – potencjału czynnościowego. Impuls ten przemieszcza się wzdłuż aksonu neuronu aż do synapsy, czyli miejsca kontaktu z kolejną komórką nerwową. W synapsie impuls elektryczny zostaje przekształcony w sygnał chemiczny, który za pośrednictwem neuroprzekaźników przekazywany jest dalej (neurony wysyłają wiadomości chemiczne do swoich sąsiadów). Powtarzająca się aktywność tego typu, czyli częsta stymulacja określonych szlaków neuronalnych, prowadzi do wzmacniania istniejących połączeń i powstawania nowych synaps. Należy zaznaczyć, iż nie każda stymulacja prowadzi do trwałych zmian – proces ten wymaga regularności i intensywnej aktywności neuronalnej (ta reguła jest istotna w kontekście pracy nad nawykami). Najprościej ujmując: to właśnie bodźce inicjują impulsy, które wprawiają neurony w działanie i uruchamiają procesy odpowiedzialne za tworzenie nowych połączeń w mózgu.

Neurony reagują zarówno na bodźce zewnętrzne (dźwięki, obrazy czy dotyk), jak i na te generowane wewnątrz organizmu (np. emocje, myśli, potrzeby biologiczne). Jeśli chodzi o bodźce zewnętrzne, przypomnijmy sobie scenę z filmu _Ratatuj_, w której krytyk kulinarny Anton Ego, kosztując potrawę przygotowaną przez szczura Remy’ego, doświadcza nagłego przypływu radości i w ułamku sekundy przenosi się wspomnieniami do dzieciństwa. Impuls elektryczny, wywołany kontaktem potrawy z kubkami smakowymi i przekazany do kory wyspy, sprawia, że Ego „opuszcza” restaurację i w wyobraźni znajduje się w rodzinnym domu, gdzie matka podaje mu pachnące ratatouille. W tej jednej chwili odczuwa nie tylko smak potrawy, lecz także ciepło i miłość matki. To doświadczenie staje się dla niego przełomowe – wydobywa z pamięci radość dzieciństwa, zmienia jego nastawienie do świata i przywraca mu wewnętrzną pogodę.

Nie tylko zmysł smaku może wyzwolić tak silne wspomnienia. Również muzyka potrafi przywoływać wspomnienia i emocje, co znajduje potwierdzenie zarówno w literaturze, jak i w filmie. Wystarczy przypomnieć sobie wzruszający obraz _Muzyka jest wieczna_ (_The Music Never Stopped_, reż. Jim Kohlberg, 2011). Gabriel (główny bohater) cierpi na nowotwór mózgu. Po operacji siedzi nieruchomo, wpatrzony w przestrzeń, jakby był nieobecny. Nie pamięta teraźniejszości, nie rozpoznaje ludzi, nie tworzy nowych wspomnień – dlatego nie pamięta osób, które towarzyszą mu każdego dnia. Codziennie poznaje je na nowo. Jego ojciec z bólem obserwuje, jak syn powoli znika, choć fizycznie wciąż pozostaje obecny. Aż nagle… Któregoś dnia pielęgniarka zakłada mu słuchawki. Z głośników płynie znajomy rytm – rock lat sześćdziesiątych XX wieku, muzyka jego młodości. Dzieje się coś niezwykłego: twarz ożywa, oczy nabierają blasku, a palce poruszają się w rytm melodii. Zaczyna śpiewać tekst piosenki, rozmawia, wspomina, opowiada, śmieje się, wraca. Okazuje się, że zmysły potrafią czynić cuda – przenosić nas w czasie poprzez uruchamianie dawno nieaktywnych połączeń synaptycznych.

Bodźcami środowiska wewnętrznego są nasze przeżycia, myśli, uczucia oraz zmiany w składnikach budulcowych mózgu. Również to wszystko, co jemy – dieta, a także przyjmowane leki – wpływa na to, jakie związki chemiczne docierają do układu nerwowego.

Gdy informacja zakodowana w postaci impulsu elektrycznego dociera do synapsy, powoduje zmianę potencjału błony komórki nerwowej. W postaci sygnałów chemicznych uwalnianych do przestrzeni synaptycznej oddziałuje ona na część postsynaptyczną, czyli fragment kolejnego neuronu. Neuroprzekaźniki przemieszczają się przez szczelinę synaptyczną i łączą z receptorami na tzw. elemencie postsynaptycznym. Dochodzi wówczas do istotnych zmian w tej strukturze, która jest jednocześnie częścią kolejnej komórki nerwowej. Kolce dendrytyczne powiększają się, pojawiają się dodatkowe receptory, a sygnał postsynaptyczny staje się silniejszy. Jeżeli impuls powtarza się wystarczająco często i z odpowiednią siłą, zostaje przekazany do następnych neuronów – potencjał rozchodzi się dalej. Dzięki temu myślimy, uczymy się i pamiętamy, budujemy nasze doświadczenia oraz emocje.

***

Jeszcze na początku XX wieku sądzono, że mózg po osiągnięciu dorosłości pozostaje strukturą stałą i niezmienną, a połączenia między neuronami nie ulegają modyfikacjom przez całe życie. Dziś wiemy, że mózg posiada zdolność reorganizacji i tworzenia nowych połączeń. Neuroplastyczność umożliwia rozwój, adaptację do zmian oraz częściową regenerację po chorobach neurologicznych. To przełomowe odkrycie zmieniło podejście zarówno do leczenia uszkodzeń mózgu, takich jak udar czy urazy, jak i do edukacji oraz terapii chorób psychicznych. Dzięki wiedzy o neuroplastyczności wiemy dziś, że mózg nigdy nie przestaje się uczyć i zmieniać, co daje realną nadzieję na poprawę funkcji poznawczych i zdrowia psychicznego w każdym wieku.

Choć nauka odkryła już wiele mechanizmów neuroplastyczności, wciąż wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi, lub nie są one wyczerpujące. Jakie są jej granice? Czy istnieje moment, w którym mózg przestaje się uczyć i adaptować? Jak dokładnie przebiega proces decyzyjny, w którym mózg wybiera synapsy do wzmocnienia, a inne osłabia lub usuwa? Dlaczego zdolności plastyczne maleją z wiekiem i czy da się ten proces zatrzymać albo odwrócić?

Na część z tych pytań spróbujemy odpowiedzieć w tej książce. Zastanowimy się m.in., jakie codzienne nawyki najbardziej sprzyjają tworzeniu nowych połączeń nerwowych. Sprawdzimy, na ile muzyka, medytacja lub inne praktyki mogą „przeprogramować” mózg. Przyjrzymy się także technologii – takim metodom jak neurofeedback czy stymulacja mózgu – i temu, w jaki sposób mogą one wspierać neuroplastyczność. A to dopiero początek. Przed nami jeszcze wiele innych fascynujących pytań.2.

NEURONAWYKI

Jak dzięki najnowszym osiągnięciom neuronauki wykształcić trwałe i pozytywne przyzwyczajenia

Najpierw sami tworzymy nasze nawyki, potem nawyki tworzą nas.

John Dryden

Jason Bourne to główny bohater powieści sensacyjnej Roberta Ludluma _Tożsamość Bourne’a_ (ang. _The Bourne Identity_), a później także jej ekranizacji w reżyserii Douga Limana, w której w jego rolę wcielił się Matt Damon. Traci on pamięć w wyniku postrzału podczas nieudanej próby cichej eliminacji celu. Nie wie, kim jest, rozpaczliwie poszukuje prawdy o sobie, ale jego ciało pamięta i reaguje instynktownie w chwilach zagrożenia. Potrafi błyskawicznie obezwładnić policjantów w Zurychu, sprawnie posługiwać się bronią, a nawet rozłożyć pistolet Sig Sauer. Te automatyczne reakcje – szybkie rozpoznanie sytuacji i natychmiastowe działanie – jasno wskazują na jego przeszkolenie i doświadczenie w pracy agenta służb specjalnych. Szef tajnej agencji określa wyuczone odruchy agentów mianem „rutyny i oprogramowania behawioralnego”.

Podobny motyw pojawia się w filmie _Pan i Pani Smith_ (ang. _Mr. & Mrs. Smith_). W jednej z najbardziej rozpoznawalnych scen kina akcji Jane Smith (Angelina Jolie) w trakcie rodzinnego obiadu w ułamku sekundy chwyta spadającą ze stołu butelkę wina. Jej reakcja jest bardzo szybka i wyuczona, zwykły człowiek w tym czasie nie zdążyłby nawet zauważyć zagrożenia. Co więcej, Jane nie patrzy w kierunku butelki – to instynktowne działanie, mające na celu ochronę śnieżnobiałego dywanu przed plamami. Dla jej męża, Johna Smitha (Brad Pitt), ta błyskawiczna reakcja staje się niepodważalnym dowodem, że jego żona również jest agentką.

Każdy z nas żyje w rytmie codziennej rutyny. Wiele naszych nawyków wykonujemy automatycznie, nawet się nad nimi nie zastanawiając. To właśnie one kształtują nasze zachowanie i wpływają na to, kim jesteśmy. Są tak głęboko zakorzenione w mózgu, że potrafią przejąć kontrolę nad naszym postępowaniem.

W tym rozdziale przyjrzymy się bliżej mechanizmom powstawania nawyków. Zastanowimy się, czym są nawyki, jak się kształtują i jak długo potrafią się utrzymać. Omówimy także strategie podtrzymywania motywacji do zmian, rolę nagród oraz znaczenie neuroprzekaźników w budowaniu trwałych zachowań. Spróbujemy odpowiedzieć na pytanie, dlaczego niektóre przyzwyczajenia towarzyszą nam przez lata, podczas gdy inne znikają równie szybko, jak się pojawiły. Zajmiemy się także popularnym przekonaniem o „magicznej” liczbie dni, która rzekomo wystarczy, aby ukształtować nowy nawyk. Sprawdzimy, co zrobić, by nie utracić motywacji w połowie drogi – gdyż każdy, kto próbował zmienić styl życia, wie, jak trudno jest wytrwać. Porozmawiamy o sile nagrody: czy warto się nagradzać i jak robić to mądrze, aby faktycznie wzmacniać nowe zachowania. Wreszcie zajrzymy do wnętrza naszego mózgu, w celu lepszego zrozumienia roli neuroprzekaźników – choćby na przykładzie porannej, aromatycznej kawy, która niepostrzeżenie steruje naszymi przyzwyczajeniami.

Od przyzwyczajenia do nawyku

Maria Skłodowska-Curie każdego dnia wchodziła do swojego laboratorium, które bardziej przypominało szopę niż miejsce naukowych przełomów. Dach przeciekał, zimą panował tam przeszywający chłód, a latem nieznośny zaduch. W powietrzu unosił się ciężki zapach chemikaliów, jednak mimo to Maria siadała przy stole i zaczynała żmudną pracę. Mieszanie, podgrzewanie, filtrowanie – monotonne czynności powtarzane setki razy. Na zewnątrz toczyło się zwyczajne życie Paryża, ale ona konsekwentnie podążała swoją codzienną ścieżką, jakby w jej świecie istniał tylko jeden cel: odkrycie ukrytej prawdy natury. Był to nawyk wypracowany latami – systematyczność, która nie znała wyjątków. Nawet gdy Maria była zmęczona, głodna czy przytłoczona przeciwnościami, wracała do stołu laboratoryjnego. To powtarzalne, niemal rytualne działanie kształtowało całą jej naukową drogę. Nikt nie wiedział wówczas, że właśnie ta codzienna rutyna doprowadzi ją do odkrycia polonu i radu. Maria nie miała spektakularnych zrywów, lecz siłę nawyku. Systematyczność stała się fundamentem jej sukcesu.

Nawyk to zautomatyzowany sposób zachowania, który powstaje w wyniku powtarzania danej czynności w określonym kontekście. Dzięki temu mózg „oszczędza energię” – zamiast za każdym razem podejmować świadomą decyzję, uruchamia wyuczony schemat. Nawyki mogą być pomocne (np. mycie zębów, regularne ćwiczenia), ale też szkodliwe (np. podjadanie słodyczy czy kompulsywne scrollowanie telefonu). Podobnie jak odruchy, nawyki mają charakter automatyczny, ale w przeciwieństwie do odruchów są wyuczone i zależne od doświadczenia. Nawykiem może być codzienna rutyna – to, jak zaczynamy dzień i jak go kończymy. Nawykiem jest kolejność i sposób wykonywania poszczególnych czynności. Nawykiem może być również styl bycia: to, jak się wysławiamy, w jaki sposób rozmawiamy, jak się ubieramy czy nawet to, jak myślimy.

O tym, jak silnie nawyki są wpisane w nasze życie i mózg, najłatwiej przekonać się wtedy, gdy próbujemy któryś z nich wyeliminować. Spróbujmy na przykład przez miesiąc nie korzystać z windy, tylko chodzić po schodach. Nie każdy ma taką możliwość w miejscu zamieszkania, ale wielu może sprawdzić to choćby w pracy. Bardzo szybko okaże się, że niemal automatycznie, bez udziału woli czy świadomego myślenia, zatrzymujemy się przed windą i naciskamy jej guzik. Dopiero w tym momencie przypominamy sobie: „Przecież miałem chodzić po schodach”.

Możemy nawet sprawdzić, jak długo stary nawyk nie poddaje się zmianie. Dla jednych będzie to kilka dni, dla innych – tygodnie albo miesiące. Kluczowe znaczenie ma tutaj nasza wewnętrzna motywacja. Gdy zauważymy, że wchodzimy po schodach bez zadyszki, mamy lepszy humor i zrzuciliśmy kilka kilogramów, nowy nawyk zacznie się utrwalać i na stałe wpisze się w nasze życie.

Czy odruch można nazwać nawykiem? Czy świadoma nauka zachowania zawsze prowadzi do jego powstania? Czy rytuały są formą nawyku? Nauka wciąż szuka odpowiedzi na te pytania, a na część z nich już dziś potrafi odpowiedzieć zadowalająco.

Pamięć najczęściej kojarzymy z zapamiętywaniem faktów, obrazów, informacji czy wspomnień. Tymczasem nawyki to również forma pamięci – takiej, której zazwyczaj nie jesteśmy świadomi, a która ujawnia się w naszym zachowaniu. Nazywamy ją pamięcią niedeklaratywną (proceduralną). To właśnie ona pozwala nam wykonywać pewne czynności automatycznie, bez konieczności świadomego analizowania każdego kroku.

Pamięć proceduralna kształtuje się poprzez wielokrotne powtarzanie zachowań w określonych warunkach. Dobrym przykładem może tu być moja własna historia związana z nauką jazdy na motocyklu. Rozpoczynając ją w wieku około czterdziestu lat, czułam pewien dyskomfort – wydawało mi się, że zaczynam później niż większość ludzi. Ku mojemu zaskoczeniu, instruktor był z tego bardzo zadowolony. Tłumaczył, że skoro wcześniej nie jeździłam, nie zdążyłam wykształcić tzw. „złych nawyków”. Co miał na myśli, zrozumiałam dopiero kilka lat później, gdy przesiadłam się ze sportowego ścigacza na wygodniejszego cruisera. Okazało się, że pozbycie się starych schematów, tzw. „nawyków wspomagających” wynikających z mojego niskiego wzrostu, zajęło mi aż dwa sezony. Ciało działało automatycznie, według wcześniej wyuczonych ruchów, które kiedyś pomagały, ale w nowym kontekście przeszkadzały. To pokazuje, jak działa pamięć proceduralna – sprawia ona, że pewne czynności wykonujemy bez zastanowienia, nawet wtedy, gdy przestają być dla nas użyteczne.

_Dalsza część książki dostępna w wersji pełnej_