Să ne imaginăm că ne punem un set de ochelari de realitate virtuală (VR) și că, în loc de brațe, avem nişte aripi uriașe. Le mișcăm, ne ridicăm de la sol, planăm peste prăpăstii și trecem prin inele suspendate în aer. Pare scenariul unui film science-fiction sau al unui joc video sofisticat. Însă pentru 25 de voluntari, această experiență a devenit parte dintr-un experiment științific care a condus la ceva remarcabil – schimbări măsurabile în modul în care funcționează creierul.
Un studiu recent a urmărit să răspundă unei întrebări surprinzătoare – poate creierul uman să învețe să „dețină” şi să folosească o parte a corpului care nu a existat niciodată în evoluția noastră – cum ar fi niște aripi? Pentru a afla răspunsul, un grup de cercetători de la Universitatea Peking, din Beijing (China), au conceput un program de antrenament în realitate virtuală, care a durat o săptămână și a implicat 25 de participanți.
Pe parcursul a patru sesiuni a câte 30 de minute fiecare, participanții au purtat căști VR și senzori de mișcare montați pe brațe. În lumea virtuală, aceștia se vedeau transformați în personaje asemănătoare unor păsări, cu aripi mari, care răspundeau mișcărilor lor reale. Prin rotirea încheieturilor și mișcări ample ale brațelor, voluntarii puteau controla zborul. La început au exersat sarcini simple, precum lovirea unor obiecte aflate în cădere, iar mai târziu au trecut la provocări mai complexe – menținerea altitudinii, traversarea unor peisaje abrupte și zborul prin cercuri suspendate în aer.
“Unii participanți – sublinia unul dintre cercetătorii implicaţi în experiment – au învățat să zboare din prima încercare, alții au avut nevoie de trei sau patru sesiuni, dar se putea vedea clar cum progresează”.
Cum s-a adaptat creierul la inedita situaţie?
Ceea ce i-a impresionat cel mai mult pe oamenii de știință nu a fost doar faptul că participanții la experiment au învățat să „zboare”, ci modul în care creierul lor s-a adaptat. Scanările cerebrale realizate înainte și după antrenament au arătat modificări în cortexul occipitotemporal (sau girusul fusiform) – o zonă de la baza creierului implicată în recunoașterea vizuală a părților corpului.
După experiența VR, această regiune cerebrală a început să reacționeze la imagini cu aripi într-un mod asemănător reacției la membrele umane reale. Cu alte cuvinte, creierul a început să trateze aripile virtuale mai degrabă ca pe o extensie a propriului corp decât ca pe niște obiecte externe.
Neuroplasticitatea – uimitoarea capacitate a a creierului de a se reorganiza
Această descoperire oferă un exemplu clar al neuroplasticității – uimitoarea capacitate a a creierului de a se reorganiza și de a se adapta în funcție de experiențe noi, prin crearea de noi conexiuni între neuroni, proces stimulat de dorinţa unei persoane de a progresa, de a crea, de a desfăşura activităţi diverse, de curiozitatea lui, de voinţă, de disponibilităţile afective şi gândire.
Dacă mintea umană poate integra ceva atât de neobișnuit precum niște aripi virtuale, cercetătorii cred că viitorul ar putea aduce aplicații spectaculoase în medicină și tehnologie. De pildă, realitatea virtuală ar putea ajuta persoanele care folosesc proteze să se adapteze mai rapid sau ar putea contribui la dezvoltarea unor membre artificiale care să fie percepute de creier ca fiind naturale.
Mai există însă și o dimensiune “filozofică” a experimentului. Dacă experiențele virtuale pot remodela felul în care ne percepem corpul, unde începe și unde se termină, de fapt, identitatea noastră fizică? Într-o lume în care tehnologia devine din ce în ce mai imersivă, granița dintre corpul biologic și extensiile digitale ar putea deveni tot mai neclară.
Deocamdată, oamenii nu au început să zboare în realitate. Dar acest experiment arată că, măcar la nivel cerebral, mintea umană este mult mai pregătită pentru imposibil decât am fi crezut. Cine știe? Poate că într-o zi, ideea de a controla aripi — reale sau artificiale — nu va mai părea deloc science-fiction.
Creierul uman – alte exemple spectaculoase de neuroplasticitate
Unele exemple referitoare la capacităţile creierului nostru sunt atât de spectaculoase încât par aproape imposibile. Neuroplasticitatea, adică abilitatea creierului de a-și reorganiza conexiunile și funcțiile, apare în multe situații – după accidente, învățarea unor abilități noi, pierderea unui simț sau chiar schimbări de rutină. Iată câteva dintre cele mai fascinante exemple:
Oamenii care „văd” cu limba sau prin sunete
Persoanele nevăzătoare pot învăța să se orienteze folosind ecolocația – asemănător liliecilor. Unele persoane emit clicuri cu limba și interpretează ecoul pentru a „simți” spațiul din jur. Scanările cerebrale au arătat că, în timpul acestei activități, zone din cortexul vizual (folosite în mod normal pentru vedere) se activează pentru procesarea sunetelor.
Un exemplu celebru este Daniel Kish, expert american în ecolocație umană, cu master în psihologia dezvoltării și educație specială, nevăzător din copilărie, care merge cu bicicleta și face drumeții folosind ecolocația. Este recunoscut la nivel mondial pentru soluțiile sale inovatoare la problemele sociale și pentru potențialul de a schimba tiparele în societate.
Creierul uman – recuperarea după accidente vasculare cerebrale
După un AVC, unele regiuni ale creierului pot fi afectate sever. Totuși, prin terapie intensivă, alte zone cerebrale pot prelua parțial funcțiile pierdute. O persoană care nu mai poate vorbi sau mișca un braț poate recupera abilități surprinzătoare după luni sau ani de antrenament. Creierul nu „repară” întotdeauna zona afectată — adesea găsește rute alternative, ca atunci când un oraș își redirecționează traficul după închiderea unui pod.
Membre fantomă și „păcălirea” creierului
Persoanele care au suferit o amputare simt adesea că membrul lipsă încă există – uneori chiar doare. Acest fenomen, numit „membru fantomă”, apare deoarece harta corpului din creier nu dispare imediat. Neurologul indo-american V.S. Ramachandran a devenit celebru pentru “terapia cu oglindă” – pacienții privesc reflexia in oglindă a membrului sănătos și creierul este „convins” că membrul lipsă se mișcă normal, reducând durerea în unele cazuri.
Adaptarea la proteze robotice
Unii pacienți care folosesc brațe bionice ajung să le simtă ca parte din propriul corp. După luni de utilizare, creierul începe să includă proteza în „schema corporală” — exact ideea sugerată și de experimentul cu aripi virtuale. În unele cercetări, oamenii au învățat chiar să controleze brațe robotice prin semnale neuronale, iar creierul s-a adaptat rapid la noul mod de control.
Creierul taximetriștilor și „harta” orașului
Un studiu faimos asupra șoferilor de taxi din Londra a arătat că aceștia aveau hipocampul (regiune implicată în orientare și memorie spațială) mai dezvoltat decât media. Motivul? Memorarea unui sistem extrem de complex de străzi și rute, cunoscut drept „The Knowledge”. Cu alte cuvinte, simplul fapt de a naviga intens ani de zile a remodelat fizic structura creierului.
Muzicienii își „reproiectează” creierul
La pianiști sau violoniști profesioniști, zonele cerebrale asociate controlului degetelor sunt adesea mai extinse decât la restul oamenilor. Practica repetată schimbă literalmente conexiunile neuronale. De aceea, atunci când cineva exersează ani întregi la un instrument, anumite mișcări devin aproape automate – creierul optimizează circuitele folosite frecvent.
Învățarea unei limbi străine schimbă creierul
Studiile pe adulți care au învățat limbi noi intensiv au observat modificări în densitatea materiei cenușii în regiuni implicate în limbaj și memorie. Cu cât expunerea este mai intensă și constantă, cu atât reorganizarea este mai pronunțată. Este unul dintre motivele pentru care învățarea activă – conversație, ascultare, scris – funcționează mai bine decât memorarea pasivă.
Ce ne spun toate aceste exemple despre creierul uman?
Creierul nu este un organ rigid, „cablat” definitiv după vârsta copilăriei. Este mai degrabă un sistem viu, care se rescrie constant, în funcție de experiențe. Cu suficientă repetiție, emoție sau necesitate, acesta poate transforma sunetele în „vedere”, poate muta funcții dintr-o regiune cerebrală în alta, poate integra membre artificiale sau virtuale, poate modifica structuri anatomice, creând mereu noi căi pentru învățare și recuperare.
Dacă ne gândim că, până în urmă cu aproximativ două decenii, această excepţională putere a creierului nostru – neuroplasticitatea – era mai degrabă contestată în lumea ştiinţifică, ne putem face o idee despre câte aspecte fundamentale legate de esenţa şi posibilităţile fiinţei noastre sunt încă necunoscute. Cert este că mintea umană este concepută în aşa fel încât să se îmbunătăţească pe măsură ce acumulăm experienţă.
Gândurile, atitudinile, comportamentele noastre repetabile, insistente, pot să schimbe structura şi funcţiile creierului, putem să învăţăm să fim sănătoşi, fericiţi, să stăpânim extraordinara putere de transformare, autovindecare, regenerare care se ascunde în cel mai fascinant organ al corpului nostru – creierul – să facem lucruri la care, în mod obişnuit, nici nu îndrăznim să visăm şi să ne schimbăm în bine viaţa noastră şi pe a celor din jur.
Într-un fel, experimentul cu aripile virtuale nu este atât de ciudat pe cât pare. Este încă o dovadă că, pentru creier, granița dintre „natural” și „imposibil” este mult mai flexibilă decât credem.
