A bogaraktól az emberig, az elmúlt 100 évben elképesztő sebességgel halmoztunk fel információkat az idegrendszerekről. Ennek ellenére, ha mindig azt az intellektuális stílust alkalmaznánk, hogy először mindent megtanulunk egy témáról, amit tudni lehet, mielőtt annak új dimenzióit tanulmányoznánk, a jövőbeni fejlődés lassú lenne. Sok más tudományágtól eltérően az idegtudomány jelenleg nem élvezi azt a luxust, hogy a következő megválaszolandó kérdésekről megállapodjanak. Ez volt a vadnyugat, zabolátlan és gyeplő nélküli, és sok tekintetben még mindig az.

Roger W. Sperry, a múlt század talán legjelentősebb agykutatója mindig azzal az intelemmel vágott bele a munkába, hogy “Próbáld ki!”. És ne olvassa el a szakirodalmat, amíg el nem végezte a megfigyeléseit. Ellenkező esetben elvakíthatnak a már meglévő dogmák”. Ez bizonyára parafrázisa annak, amit százszor mondott nekem, és így működtünk azokban a finom gondtalan és felfedező kedvű napokban a Caltechben. “Próbáld ki.”

A Sperry-laboratóriumban teljes gőzzel folytak az úgynevezett “osztott agy” (1) mindenféle kísérletei. Macskák és majmok voltak a fő állatok, és az eredmények egyértelműek és lebilincselőek voltak. Az agy egyik felét trenírozták egy érzékszervi feladatra, és a másik oldal nem tudott róla semmit. A szokásos előkészítés az volt, hogy a látóidegcsatornát középen kettéválasztották, úgy, hogy az egyik szemnek kitett információ csak az ipsilaterális agyféltekére vetült. Az ilyen állatok könnyen megtanulják a feladatot, és az eredetileg nem képzett szemmel is könnyen képesek lesznek elvégezni a feladatot. Ha azonban a chiasma középvonali szakasza mellett a corpus callosumot és az anterior commissure-t is átvágták, a kettéosztott agy jelensége mutatkozott meg. Ebben az állapotban a képzetlen félteke továbbra sem tudott a másik agyfélteke által megtanult feladatról. Olyan volt, mintha két mentális rendszer élne együtt egy fejben. Bármennyire is lebilincselőek voltak ezek az eredmények, az emberi viselkedés összefüggésében vizsgálva összefüggéstelennek tűntek. Lehet, hogy a bal kéz nem tudja, mit tart a jobb kéz? Képtelenség.

1960-ban abban a szerencsében volt részem, hogy a Caltech-en egy nyári Nemzeti Tudományos Alapítvány (NSF) ösztöndíjjal Sperryvel tanulhattam. A laboratóriumba a neurális specificitás kérdése iránti érdeklődés vonzott. Egyik dolog követte a másikat, és mire észbe kaptam, a következő nyáron már a Caltech-en kezdtem a doktori iskolát. Az első megbízásom az volt, hogy készítsek elő egy sor vizsgálatot egy emberi beteg, W.J. számára, akit egy idegsebész rezidens, Joseph E. Bogen dolgozott fel a corpus callosum átvágására súlyos epilepszia kezelése céljából.

Visszatekintve azokra a korai napokra, nehéz túlértékelni a projektünk kalandos jellegét. Senki sem gondolta, hogy a beteg valóban bizonyítékot fog szolgáltatni arra, hogy az elme szétválasztható. Hetekkel korábban egy callosal agenesis, egy születési rendellenesség, amikor a corpus callosum teljes vagy részleges hiánya áll fenn, esete érkezett a laboratóriumba, és semmi sem tűnt szokatlannak. Tágabb perspektívából nézve, bár a világ egyik legnagyobb neurobiológusáról volt szó, sem Sperrynek, sem természetesen nekem, a zöldfülű újdonsült doktorandusznak nem volt jelentős tapasztalatom a betegek vizsgálatában. Mások számára ez bolondjátéknak és időpocsékolásnak tűnhetett. Azonban nem volt az, mert a Caltech-en mindig az volt a hozzáállás, hogy “próbáld meg.”

A kaland tehát folytatódott. Először is, nem meglepő módon, a műtét előtti vizsgálatok megerősítették, hogy W.J. eset két agyféltekéje normálisan összekapcsolódott: mindkét kéz tudta, mi van a másikban, és mindkét látókéreg zökkenőmentesen kapcsolódott a másikhoz. Maga a gondolat, hogy ez másképp is lehet, abszurd volt. Ahogy az összes vizsgálat befejeződött, félretettük a munkát, és más kutatási projektekkel folytattuk, amelyekben nem emberi főemlősök memóriarendszereit, a szem-kéz koordinációban részt vevő agykérgi pályákat és még sok mást tanulmányoztunk. Néhány hónappal később érdeklődésünk ismét visszaváltozott W.J. esetére. A második világháborús veterán szépen felépült a műtétjéből, és készen állt arra, hogy újra teszteljük.

A nagy teszt egy ragyogóan napos pasadenai napon következett. W.J.-t a San Pasquale Avenue-n lévő biológia épület bejáratához gurították. W.J. még mindig lábadozott a műtétből, és kerekesszékkel közlekedett. Még mindig viselte a sisakját, amelyet azért viselt, hogy megvédje magát a rohamokkal járó esetleges esésektől. Vajon ez a második világháborús veterán, akit egy német puska csövének ütése ütött ki, miután ejtőernyővel az ellenséges vonalak mögé ugrott, egy mély titkot akart felfedni? Nem tűnt valószínűnek. A reggel elég szerényen kezdődött. Nem volt dobpergés, amikor beléptünk az épületbe. Valójában egyedül maradtam a teszteléssel. A tesztelés észbontónak bizonyult. És az is maradt a mai napig. Nemrégiben így írtam le a pillanatot (2): M.S.G.: Rögzítsd a pontot: M.S.G.: Igen, az egy pont….. Nézz rá pontosan.W.J.: Nézz rá! Meggyőződöm róla, hogy egyenesen a pontra néz, és felvillantom neki egy egyszerű tárgy, egy négyzet képét, amely pontosan 100 milliszekundumig a ponttól jobbra helyezkedik el. Azáltal, hogy oda kerül, a kép a bal agyféltekéjébe, a beszélő agyába irányul.M.S.G.: Mit láttál?W.J.: Mit láttál? M.S.G.: Jó, csináljuk újra. Rögzítsük a pontot.W.J.: A pöttyöt: M.S.G.: Igen, úgy értem. Most fixáld.”

Még egyszer felvillantom egy másik négyzet képét, de ezúttal a fixált pontjától balra, és ez a kép kizárólag a jobb agyféltekéjébe jut el, a fél agyféltekébe, amely nem beszél (2). A speciális műtét miatt, amelyen W.J. átesett, a jobb agyfélteke, amelynek a bal féltekével összekötő rostjait elvágták, nem tudott többé kommunikálni a bal agyféltekéjével. Ez volt a döntő pillanat. Szívdobogva, száraz szájjal kérdeztem,M.S.G.: Mit láttál?W.J.: Semmit.M.S.G.: Semmit? Nem láttál semmit?W.J.: Semmit.

A szívem zakatolt. Izzadni kezdek. Két agyat láttam az imént, vagyis két külön dolgozó elmét egy fejben? Az egyik tudott beszélni, a másik nem. Ez volt az, ami történt?W.J.: Ez volt az, ami történt? M.S.G.: Igen, csak egy perc.

Gyorsan találok néhány még egyszerűbb diát, amelyek csak egyetlen kis kört vetítenek a képernyőre. Minden dia egy-egy kört vetít ki, de minden egyes próbán más-más helyre. Mi történne, ha csak arra kérnénk, hogy mutasson rá bármire, amit lát?M.S.G.: Bill, csak mutasson rá arra, amit lát.W.J.: M.S.G.: Igen, és használd bármelyik kezed, amelyik alkalmasnak tűnik: M.S.G.: Fixáld a pontot.

Egy kör villan fel a fixálástól jobbra, így a bal agyfélteke láthatja. Jobb keze felemelkedik az asztalról, és arra mutat, ahol a kör volt a képernyőn. Ezt több olyan próbán keresztül végezzük, ahol a felvillanó kör a képernyő egyik vagy másik oldalán jelenik meg. Ez nem számít. Amikor a kör a fixációtól jobbra van, a bal félteke által irányított jobb kéz rámutat. Amikor a kör a fixációtól balra van, akkor a jobb félteke által irányított bal kéz mutat rá. Vagy az egyik, vagy a másik kéz mutat a képernyő megfelelő helyére. Ez azt jelenti, hogy mindkét félteke látja a kört, amikor az a szemközti látómezőben van, és mindegyik, a másiktól elkülönülve, képes irányítani az általa irányított kart/kezet, hogy választ adjon. Beszélni azonban csak a bal félteke tud róla. Alig tudom visszafogni magam. Ó, a felfedezés édessége.”

Így kezdődik egy olyan kutatási irányvonal, amely húsz évvel később, szinte napra pontosan, Nobel-díjat kap (3).

Az aznapi felfedezésekről, valamint sok más napi felfedezésről szóló beszámolót először egy ma már klasszikusnak számító, 1962-ben a PNAS-ban megjelent tanulmányban közölték (4). Ez volt az a cikk, amely elindította az emberi tudatos élményt megalapozó agyi mechanizmusok 50 éves intenzív kutatását. Az összes későbbi feltárt tudás annak a “csak próbáljuk ki” gondolatnak a terméke volt, amely abban a cikkben testesült meg.

Amint az a felfedezés, hogy egy sebész látszólag képes egyből két elmét létrehozni, lassan beszivárgott a saját elménkbe, az a gondolat, hogy magát a tudatot a pszichobiológusok – ahogy akkoriban mindannyiunkat neveztek – tanulmányozhatják, egyre inkább teret nyert. További betegeket vizsgáltak, és bár mindig megerősítették az eredeti eredményeket, mindegyikük új felismerésekkel szolgált. A látórendszer megosztottsága mellett világossá vált, hogy ugyanez igaz a szomatoszenzoros rendszerre, a motoros rendszerre, és ami még megdöbbentőbb, a bal és a jobb agyfélteke észlelési/kognitív rendszereire is. Lázasan dolgoztunk. Olyan volt, mintha egy teli tóban horgásznánk. Minden alkalommal, amikor megmártóztunk az ismeretlenben, fogtunk egy halat.

Amint teltek az évek, sok tehetséges fiatal tudós képezte magát a Caltechben, és más vezető kutatók is ellátogattak a betegek tanulmányozására. A keleti partra költöztem, és a szerencse ismét úgy hozta, hogy egy új betegsorozat vizsgálatát kezdtem el a Dartmouth Medical Schoolból. A műtét által létrehozott nagy szakadékon keresztül integrálható mentális folyamatok fajtáiról, például az érzelmi és figyelmi folyamatokról szerzett ismeretek hozzáadták az alapokat ahhoz, hogyan gondolkodjunk a tudatos tapasztalás mögöttes biológiájáról. Összességében a tucatnyi és tucatnyi vizsgálat feltárta az emberi agy párhuzamos és elosztott szerveződését, még akkor is, ha a páciensek pszichológiai egységérzete érintetlen maradt.

Az eredeti eredmények egy tökéletes vihar termékei voltak? Az biztos, hogy a Caltech felfedezés, kockázat és intellektuális kaland iránti kultúrája kézzelfogható volt. Történetesen abban a mesés házban laktam, amelyben évekkel korábban Howard Temin, Matt Meselson és Sidney Coleman lakott. Richard Feynman gyakran megjelent a partijainkon, és egy emlékezetes estén Feynman odajött hozzám, és azt mondta: “Megoszthatja az agyamat, ha garantálja, hogy utána tudok fizikát csinálni”. Nevetve azt mondtam: “Garantálom.” Feynman villámgyorsan kinyújtotta a bal és a jobb kezét is, hogy megrázza az üzletet! A fontos munkára való várakozás légköre azokban a felfedezéssel teli napokban semmihez sem hasonlíthatót nem tapasztaltam sem azelőtt, sem azóta.”

Itt vagyunk 50 évvel később, és a biológia valóságos Ki kicsodája indított kísérleteket arra, hogy kitalálják, hogyan gondolkodjanak a tudat biológiájáról (lásd Belső munkák: A kettéosztott elme felfedezése, 18097. o.). Francis Crick és Gerald Edelman, Wolf Singer és Jean Pierre Changeux, hogy csak néhányat említsünk, mind hozzájárultak és ösztönözték a megértés keresését. Tudom, hogy mindannyian Sperryre és az osztott agy munkájára tekintettek inspirációként. Ma is kísértő és kihívást jelentő a kérdés: mit jelent, hogy meg lehet osztani az elmét?

.