Βλέπουμε μόνο χάρη στα μάτια μας; Το μυστήριο της αόμματης όρασης

Βλέπουμε μόνο χάρη στα μάτια μας; Οχι, ο ανθρώπινος εγκέφαλος μπορεί κάλλιστα να «βλέπει» χωρίς τα μάτια. Άτομα τυφλά, εκ γενετής ή ύστερα από ατύχημα, είναι ικανά να αποκτούν μια ικανοποιητική αναπαράσταση του εξωτερικού κόσμου.
Οπως αποδεικνύουν πολυάριθμες έρευνες, η όραση μέσω των ματιών δεν είναι ούτε ο μοναδικός ούτε ο αποκλειστικός τρόπος για να έχουμε μια ακριβή εικόνα του περιβάλλοντος.

Εξάλλου, ήταν από καιρό γνωστό ότι για να αποκτήσει ο εγκέφαλος μια ακριβή «εικόνα» της πραγματικότητας απαιτείται η συμβολή και ο συνδυασμός όλων μας των αισθήσεων. Απ’ ό,τι φαίνεται οι δυνατότητες της όρασης υπερβαίνουν κατά πολύ τη λειτουργία των οφθαλμών: τα «μάτια» του νου είναι πολύ πιο ισχυρά από τα πραγματικά μάτια. Και σε ορισμένες περιπτώσεις αυτή η λεγόμενη «τυφλή όραση» λειτουργεί καλύτερα από την πραγματική!

Υπάρχουν πολυάριθμες περιπτώσεις ατόμων που υποφέρουν από πλήρη ή μερική τύφλωση και τα οποία, ωστόσο, είναι ικανά να δημιουργούν μια ικανοποιητική εικόνα του κόσμου που τα περιβάλλει. Το πώς ακριβώς τα καταφέρνουν αποτελούσε ένα από τα μεγάλα αινίγματα της σύγχρονης νευρολογίας.

Οι άνθρωποι που διαθέτουν ένα φυσιολογικό οπτικό σύστημα δημιουργούν μια πιστή εικόνα του κόσμου που τους περιβάλλει, βασιζόμενοι κυρίως στην όραση μέσω των οφθαλμών. Ο εγκέφαλός τους μπορεί να κατασκευάζει μια ακριβή εσωτερική, δηλαδή οπτική, αναπαράσταση του εξωτερικού κόσμου, η οποία βασίζεται στα όσα καταγράφουν τα μάτια τους. Αυτό προφανώς δεν μπορεί να συμβαίνει με τα τυφλά άτομα, τα οποία δεν διαθέτουν ένα ακέραιο και φυσιολογικό οπτικό σύστημα.

Εντούτοις ακόμη και οι άνθρωποι που δεν έχουν την ικανότητα να βλέπουν καθόλου, τυφλοί είτε εκ γενετής είτε έπειτα από κάποιο ατύχημα, μπορούν να δημιουργούν νοητικές εικόνες για τα αντικείμενα του εξωτερικού κόσμου. Ορισμένα μάλιστα εξαιρετικά προικισμένα τυφλά άτομα κατάφεραν να διαπρέψουν ακόμη και στις… εικαστικές τέχνες.

Η πιο διάσημη, αλλά καθόλου μοναδική, περίπτωση είναι αυτή του Τούρκου ζωγράφου Esref Armagan, ο οποίος κατάφερε να αποτυπώσει στα εντυπωσιακά έργα του (ζώα, τοπία, πορτρέτα) τις πολύ ιδιαίτερες εντυπώσεις που του γεννά η επαφή του με τον περιβάλλοντα κόσμο, έναν κόσμο που του είναι αδύνατον να «δει», αφού είναι εκ γενετής τυφλός. Αυτός ο τυφλός ζωγράφος διαμόρφωσε με τα χρόνια μια προσωπική και πρωτότυπη τεχνική, στην οποία τα χέρια, και συνεπώς η αφή, έχουν τον πρωταγωνιστικό ρόλο. Πράγματι, χρησιμοποιεί τα χέρια στη θέση των πινέλων για να απλώνει τα χρώματα και κυρίως για να έχει, μέσω της αφής, μια άμεση τοπολογική αίσθηση της ανάπτυξης του έργου πάνω στον καμβά. Χάρη στα χέρια του μπορεί να αντιλαμβάνεται τον ίδιο κόσμο που οι άλλοι ζωγράφοι βλέπουν με τα μάτια τους.

Το ότι είναι τόσο δύσκολο να φανταστεί κανείς έναν τυφλό ζωγράφο ή φωτογράφο οφείλεται στην αναμφισβήτητη κυριαρχία της όρασης πάνω στις υπόλοιπες αισθήσεις (αφή, όσφρηση κ.ά.). Γεγονός που με τη σειρά του γεννά τη βαθύτατα ριζωμένη προκατάληψη ότι μόνο με τη διαμεσολάβηση των ματιών μπορούμε να έχουμε μια ακριβή εσωτερική αναπαράσταση του εξωτερικού κόσμου, κοντολογίς μια πιστή «εικόνα» της πραγματικότητας.

Είναι όμως φανερό ότι για να μπορεί ένα τυφλό άτομο να περιγράφει τον κόσμο που το περιβάλλει μέσω ενός πίνακα ή μιας φωτογραφίας, θα πρέπει να διαθέτει εξαρχής μια λίγο πολύ σαφή «νοητική αναπαράσταση» του αντικειμένου που αναπαριστά με το έργο του! Η επιστημονική επιβεβαίωση αυτής τής, κατά τα άλλα, εύλογης εικασίας αποδείχτηκε εξαιρετικά δύσκολη και απαίτησε πολύχρονες έρευνες. Από τις έρευνες αυτές προέκυψε μια νέα και άκρως ανατρεπτική αντίληψη σχετικά με τη λειτουργία της όρασης και του οπτικού εγκεφάλου.

Οι πρώτες σαφείς ενδείξεις ότι οι τυφλοί είναι ικανοί να σχηματίζουν νοητικές εικόνες, όπως ακριβώς κάνουν και όσοι βλέπουν φυσιολογικά, προέκυψαν κατά τη δεκαετία του 1960. Ηδη από εκείνα τα χρόνια οι ειδικοί άρχισαν να παρατηρούν ότι, όπως ακριβώς κάνουν όσοι βλέπουν φυσιολογικά, και οι εκ γενετής τυφλοί τείνουν να απομνημονεύουν συγκεκριμένες λέξεις ή προτάσεις που αναφέρονται σε άμεσα αντιληπτά αντικείμενα, παρά σε λέξεις ή προτάσεις που αναφέρονται σε αφηρημένες έννοιες. Αλλες ενδείξεις προέκυψαν από πειράματα «νοητικής περιστροφής». Σε αυτά έδειχναν ένα γράμμα (π.χ. το Κ) ανεστραμμένο σε ένα άτομο ικανό να βλέπει και κατόπιν ζητούσαν από έναν τυφλό να αναγνωρίσει διά της αφής το ίδιο γράμμα ανεστραμμένο.

Ετσι διαπίστωσαν ότι ο χρόνος που απαιτούνταν για να απαντήσουν τόσο το άτομο που βλέπει όσο και ο τυφλός εξαρτιόταν αποκλειστικά από τη γωνία περιστροφής του γράμματος. Και στις δύο περιπτώσεις ο χρόνος που χρειάστηκε για να απαντήσουν εξαρτήθηκε από τον χρόνο που χρειάστηκαν για να σχηματίσουν μια νοητική εικόνα του γράμματος. Αυτές οι ενδείξεις ώθησαν τους ειδικούς να ερευνήσουν βαθύτερα τις περίπλοκες σχέσεις ανάμεσα στις νοητικές αναπαραστάσεις και τους εγκεφαλικούς μηχανισμούς οπτικής αντίληψης.

Ανακαλύπτοντας την «τυφλή όραση»

Οσοι από εμάς βλέπουν καλά πιστεύουν αυθόρμητα ότι η «όραση με τα μάτια» και η «όραση με τον νου» ταυτίζονται. Δεν είναι όμως έτσι. Εξαιτίας αυτής της εξαιρετικά διαδεδομένης παρανόησης οι περισσότεροι άνθρωποι θεωρούν εσφαλμένα ότι βλέπουμε με τα μάτια μας. Οπως όμως προκύπτει από όλες τις σχετικές έρευνες, τα μάτια ούτε «βλέπουν» τίποτα ούτε και θα μπορούσαν να δουν τίποτα από μόνα τους. Μόνο ο εγκέφαλός μας «βλέπει».

Για την ακρίβεια, η όραση δεν είναι ποτέ η αυτόματη και παθητική αισθητηριακή λειτουργία που συνήθως φανταζόμαστε διαισθητικά. Αντίθετα, πρόκειται για μια πολύπλοκη νοητική διεργασία επεξεργασίας των οπτικών πληροφοριών από τον εγκέφαλο, όπως προκύπτει από τις πρόσφατες νευροεπιστημονικές μελέτες. Συνεπώς, το θεμελιώδες ερώτημα είναι: Πώς ακριβώς η δομή του οπτικού εγκεφάλου μας καθορίζει τη μορφή και τα όρια κάθε οπτικής μας αντίληψης;

Για να απαντήσουν σε αυτό το αποφασιστικό ερώτημα οι σύγχρονοι νευροεπιστήμονες δεν περιορίστηκαν μόνο στη λεπτομερή μελέτη της δομής του οπτικού εγκεφάλου (βλ. σχετικό πλαίσιο), αλλά επιχείρησαν να κατανοήσουν τη λειτουργία του βασιζόμενοι στη μελέτη όχι μόνο της πλήρους τυφλότητας αλλά και των διαφόρων οπτικών ανωμαλιών που οι ειδικοί περιγράφουν ως «οπτικές αγνωσίες». Ανακάλυψαν λοιπόν ότι τέτοιες ανωμαλίες της όρασης εξαρτώνται πάντα από κάποιες συγκεκριμένες και σαφώς εντοπισμένες ανατομικά βλάβες του οπτικού εγκεφάλου. Ετσι η «αχρωματοψία», δηλαδή η αδυναμία αναγνώρισης των χρωμάτων, αφορά μια βλάβη στην περιοχή V4 του οπτικού φλοιού, ενώ η «ακινητοψία», δηλαδή η αδυναμία αναγνώρισης της κίνησης των αντικειμένων που βλέπουμε, εξαρτάται από μια ανωμαλία στη γειτονική περιοχή V5 του οπτικού φλοιού.

Μια απρόσμενη ανακάλυψη κατά τη δεκαετία του 1970 οδήγησε τους ερευνητές να κατανοήσουν ότι στον εγκέφαλό μας η οπτική συνείδηση και η οπτική αντίληψη δεν ταυτίζονται πάντα, αλλά σε ορισμένες ανώμαλες περιπτώσεις μπορεί να διαφοροποιούνται σημαντικά, δημιουργώντας φαινομενικά παράδοξες καταστάσεις, όπως η «τυφλή όραση». Το 1974 ο Larry Weiskrantz πρότεινε τον οξύμωρο όρο «blindsight» (τυφλή όραση) για να περιγράψει τη μαγική ικανότητα κάποιων ασθενών με ολική ή μερική βλάβη στον πρωτεύοντα οπτικό φλοιό (τον λεγόμενο V1) να αναγνωρίζουν κάποια οπτικά αντικείμενα, ενώ οι ίδιοι δεν τα βλέπουν συνειδητά.

Η πιο διάσημη μέχρι σήμερα περίπτωση τυφλής ή ανεπίγνωστης όρασης είναι ο D.Β. στον οποίο ύστερα από μια αναγκαία χειρουργική επέμβαση αφαιρέθηκε μεγάλο μέρος του πρωτογενούς οπτικού ή ταινιωτού φλοιού V1, στον οποίο καταλήγουν όλες οι οπτικές πληροφορίες που έρχονται από τα μάτια, και από αυτόν διανέμονται για περαιτέρω ανάλυση στις εξωταινιωτές περιοχές του οπτικού φλοιού (V2-V5). Μολονότι λοιπόν μετά την εγχείρηση ο D.Β. έμεινε τυφλός κατά το ήμισυ του οπτικού του πεδίου, μπορούσε να αναγνωρίζει «διαισθητικά» πολλά χαρακτηριστικά αντικειμένων που του παρουσίαζαν αποκλειστικά στην τυφλή περιοχή του οπτικού του πεδίου, για την παρουσία των οποίων δεν είχε καθόλου επίγνωση.

Με άλλα λόγια οι περίεργοι ασθενείς -όπως ο D.Β. καταφέρνουν να αναγνωρίζουν τη μορφή, το χρώμα ή τον προσανατολισμό ενός αντικειμένου που ενώ βρίσκεται μπροστά τους δεν μπορούν να το δουν αφού από κάποια βλάβη έχει καταστραφεί η εγκεφαλική περιοχή που το καθιστά ορατό. Η μελέτη ασθενών με «τυφλή όραση» ήταν η πρώτη που έθεσε υπό αμφισβήτηση τη μέχρι τότε καθολική βεβαιότητα ότι οι διεργασίες της οπτικής αντίληψης και της οπτικής συνείδησης είναι άρρηκτα συνδεδεμένες και τελικά ταυτίζονται πάντα σε κάθε οπτική μας εμπειρία!

Ενα άλλο πεδίο έρευνας που τα τελευταία χρόνια γνωρίζει εκπληκτική ανάπτυξη είναι η μελέτη των ιδιαίτερων αντιληπτικών ικανοτήτων που συχνά αναπτύσσουν τα άτομα που είναι εκ γενετής ή έπειτα από κάποιο ατύχημα τυφλά. Βέβαια, η μελέτη των αναπαραστάσεων που δημιουργεί ο εγκέφαλος των ατόμων που στερούνται ολοκληρωτικά τη δυνατότητα όρασης δημιουργεί συχνά ανυπέρβλητα προβλήματα στους ερευνητές. Χάρη όμως στις πρωτόγνωρες δυνατότητες που άνοιξαν οι νέες τεχνικές παρακολούθησης του ζωντανού εγκεφάλου (τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων και λειτουργική μαγνητική τομογραφία) οι δυσκολίες αυτές έχουν αρχίσει να παρακάμπτονται.

Με τη βοήθεια αυτών των τεχνικών οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο εγκέφαλος των τυφλών ατόμων αναδιοργανώνεται ώστε να τους επιτρέπει να δημιουργούν συνεκτικές και σχετικά ακριβείς αναπαραστάσεις του κόσμου μέσα στον οποίο ζουν και κινούνται. Ετσι απέδειξαν ότι οι περιοχές του οπτικού εγκεφάλου στα τυφλά άτομα δεν είναι καθόλου αδρανείς, αντίθετα αναδιοργανώνονται και προσφέρουν τις υπηρεσίες τους στην επεξεργασία των πολύτιμων πληροφοριών της αφής και της ακοής.

Διαπίστωσαν, για παράδειγμα, ότι οι περιοχές του εγκεφάλου που ενεργοποιούνται όταν φανταζόμαστε με τον νου ένα αντικείμενο που έχουμε δει με τα μάτια μας είναι ακριβώς οι ίδιες με εκείνες που ενεργοποιούνται στον εγκέφαλο ενός τυφλού όταν φαντάζεται ένα αντικείμενο που έχει γνωρίσει μέσω της αφής. Αυτό που αλλάζει στις δύο περιπτώσεις είναι η ένταση της ενεργοποίησης των συγκεκριμένων οπτικών περιοχών του εγκεφάλου. Επίσης διαπιστώθηκαν σημαντικές διαφοροποιήσεις ανάμεσα στους τυφλούς: η αναδιοργάνωση των οπτικών περιοχών ενός ατόμου που έχασε πρόσφατα την όρασή του είναι εντελώς διαφορετική από έναν εκ γενετής τυφλό.

Οταν ο νευροεπιστήμονας Alvaro Pascual-Leone ανέλυσε στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ με λειτουργική μαγνητική τομογραφία τον εγκέφαλο του τυφλού ζωγράφου Esref Armagan ενώ ετοιμαζόταν να ζωγραφίσει, διαπίστωσε έκπληκτος ότι όλος ο οπτικός του εγκέφαλος ήταν έντονα ενεργός, μολονότι ήταν τελείως τυφλός!

Είναι λοιπόν φανερό ότι αυτό που καταγράφεται ή δεν καταγράφεται από τα μάτια μας και αυτό που αντιλαμβάνεται ο εγκέφαλός μας δεν ταυτίζονται: ο νους βλέπει πολύ περισσότερα από αυτά που του «διηγούνται» τα μάτια.

Πώς βλέπει τον κόσμο ο εγκέφαλός μας

Το γεγονός ότι η όραση φαίνεται να είναι μια απολύτως φυσική και αυτόματη βιολογική λειτουργία αποτελεί το μεγαλύτερο εμπόδιο για να αναγνωρίσουμε την πολυπλοκότητά της.

Φαίνεται αρκετά απλό: ανοίγουμε τα μάτια μας και όλος ο πλούσιος κόσμος από χρώματα, σχήματα και μορφές εισέρχεται και καταγράφεται χωρίς καμία προσπάθεια μέσα στον εγκέφαλό μας.

Σταδιακά βέβαια οι επιστήμονες κατάλαβαν ότι αυτή η απλοϊκή αντίληψη για την όραση κάθε άλλο παρά σωστή είναι και αφήνει αναπάντητα όλα τα θεμελιώδη ερωτήματα. Για τη σύγχρονη νευροεπιστήμη η όραση δεν είναι μια απλή παθητική αισθητηριακή καταγραφή του κόσμου που μας περιβάλλει, αλλά μια εξαιρετικά πολύπλοκη νοητική διαδικασία που μας επιτρέπει να γνωρίζουμε τον κόσμο.

Ο εγκέφαλός μας δεν καταγράφει παθητικά σαν φωτογραφική μηχανή τις δισδιάστατες εικόνες που φτάνουν σε αυτόν από τον αμφιβληστροειδή χιτώνα των ματιών, αλλά κατασκευάζει ενεργητικά τον πλούσιο τρισδιάστατο κόσμο που βλέπει. Τα πολλά και διαφορετικά είδη οπτικών πληροφοριών που φτάνουν στα μάτια μας με το φως, οι πληροφορίες που αφορούν το χρώμα, τη μορφή, την κίνηση κ.ο.κ., αναλύονται στοιχειωδώς από τον αμφιβληστροειδή χιτώνα και μέσα από πολλούς ενδιάμεσους σταθμούς καταλήγουν στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου.

Ο οπτικός φλοιός, που καλύπτει τους δύο ινιακούς λοβούς στο πίσω μέρος του εγκεφάλου, δεν είναι μια ενιαία δομή (βλ. εικόνα), αλλά χωρίζεται σε πολλά επιμέρους διαμερίσματα, καθένα από τα οποία είναι ικανό να αναλύει μια ορισμένη ιδιότητα των οπτικών πληροφοριών. Τα οπτικά σήματα που ταξιδεύουν από τα μάτια στον οπτικό εγκέφαλο εισέρχονται σε αυτόν μέσω μιας μοναδικής πύλης που ονομάζεται πρωτοταγής ή ταινιωτός οπτικός φλοιός (V1). Από αυτόν τα οπτικά σήματα διανέμονται στα εξωταινιωτικά διαμερίσματα που βρίσκονται γύρω από αυτόν (περιοχές V2 – V5) που εξειδικεύονται στην ανάλυση μεμονωμένων χαρακτηριστικών της οπτικής σκηνής (χρώμα, μορφή, κίνηση του ορατού αντικειμένου).

Του ΣΠΥΡΟΥ ΜΑΝΟΥΣΕΛΗ – Ελευθεροτυπία, Σάββατο 29 Αυγούστου 2009

http://gerasimos-politis.blogspot.com/2012/06/mysthrio-aommaths-orashs.html