Az emberi agy sokkal tanulékonyabb, mint azt a tudósok eddig feltételezték, hiszen a környezet hatására életünk végéig képesek vagyunk merőben új információk, készségek elsajátítására. Olyan "okos" a szürke állomány, hogy megfelelő technikai segítséggel még a betegségek, sérülések következtében elvesztett képességeink jelentős része is helyreállítható.

Nobel-díj járt érte
Egy török származású holland kislány hároméves korában nagyon súlyos agyvelőgyulladást kapott, ezért az orvosok életmentő beavatkozásként az egész jobb agyféltekéjét eltávolították. A gyerek meggyógyult, időközben hétéves lett, és az orvosok legnagyobb meglepetésére kisebb egyensúlyi problémákat leszámítva ma egészségesnek tekinthető. Tökéletesen beszél hollandul és törökül, a szellemi képességei korának megfelelőek, csupán a látását korlátozza némileg az úgynevezett féloldalas vakság.
Ez az eset látványos bizonyíték arra a feltételezésre, hogy az emberi agy alkalmazkodó, sőt, átalakuló-képessége, azaz plaszticitása csaknem határtalan. A fenti esetben a hiányzó agyfélteke összes feladatát átvette az épen maradt másik agyterület. Márpedig ha ez megtörtént a holland kislány esetében, bizonyára így van általában is.
Ilyen kísérleteket természetesen emberekkel nem végeznek, de hasonló állatkísérletek eredményei már évtizedek óta rendelkezésre állnak. Az amerikai David Hubel és a svéd Torsten Wiesel 40 évvel ezelőtt újszülött macskák egyik szemét tartósan letakarta, aminek az lett a következménye, hogy az állatok három hónap elteltével erre a szemükre végérvényesen elvesztették látásukat. Ez a kísérlet egyértelműen bizonyította, hogy az agynak bizonyos külső hatásokra is szüksége van ahhoz, hogy a szem és a látásközpont közötti kapcsolat, azaz a megfelelő idegsejtek, neuronok kialakuljanak. Ezért a kutatási eredményért a két tudós 1981-ben Nobel-díjat kapott.

Az idegsejtek magukat építik
Azóta sok más kutatás is megerősítette azt a feltételezést, hogy érzékelő, érző és gondolkodó "szerveink" azaz a megfelelő agyterületek, hihetetlenül plasztikusak. Az eddigi kutatási eredmények alapján a következőképpen írható le az agy fejlődése az egyes ember élete során:

• Génjeink még az anyaméhben megadják a legfontosabb utasításokat agyunk durva struktúrájának kialakításához. Ezek az utasítások az idegsejtek létrejöttére vonatkoznak, és létrehozzák a sejtek közötti ideiglenes összeköttetést is. Ez utóbbinak a "finom hangolása" részben még a születés előtt végbemegy, a neuronok spontán módon, mintegy saját magukat finomítják.
• A születés után már külső tényezők, mindenekelőtt az érzékszervek működése gondoskodik arról, hogy az idegsejtek közötti kapcsolatok megfelelően épüljenek tovább. Az idegrendszer a legfejlettebb élőlényeknél a külső ingerek nélkül nem tud "elkészülni". Az ember esetében ez még inkább így van; az embergyerek csak akkor képes beszélni, gondolkodni, ha az ehhez szükséges, adott életszakaszban a megfelelő agyterület megkapja a szükséges külső hatásokat, azaz mások beszélnek hozzá. Ha úgy telik el ez a szakszerűen kritikusnak nevezett időszak, hogy ezek a benyomások hiányoznak, a gyerek nem tanul meg beszélni, ahogy a kismacska is a fél szemére örökre vak marad.
• Az agyműködése szempontjából döntő neuronkapcsolatok azonban az élet későbbi szakaszaiban is képesek újra-, illetve átalakulni. Bizonyos sérüléseket képes az agyunk kompenzálni. A látó- és hallóközpontunkban található szinapszisok, idegkapcsolatok például egész életünkben erősödnek vagy gyengülnek külső benyomások függvényében. E mechanizmus az alapja az emlékezésnek és a tanulásnak. Az ehhez kapcsolódó ún. kulturális teljesítményeknek, mint például az olvasás megtanulása, ezért nincs kritikus életszakasza. Ha valaki 6-7 éves koráig nem tanul meg beszélni, az később nem vagy alig pótolható, mivel az agyban ehhez a képességhez szükséges "időablak" a fejlődés során végleg bezárul. Az olvasás megtanulásának azonban nincs ilyen időablaka.

Vegyük például Einsteint!
Egy ausztrál pszichológus Dennis Garlick nemrégiben azt az elméletet állította fel, hogy agyunknak ez a rendkívüli plaszticitása ad magyarázatot az intelligenciára is. Eszerint az okos emberek azért lennének tanulékonyabbak, mert az agyuk az új információkat gyorsabban tudja felvenni és tárolni. Ha jobban képes "formálódni" a szürkeállomány, az azt jelenti, hogy gyorsabban képesek az idegsejtek új kapcsolatokat kialakítani, vagyis annál intelligensebb az agy tulajdonosa. Garlick egyik példája Albert Einstein, aki kétségkívül rendkívüli adottságokkal született, ugyanakkor már nagyon korán hozzájutott a megfelelő külső benyomásokhoz is. A későbbi Nobel-díjast ötévesen az univerzum kérdése foglalkoztatta, és 12 évesen a legnehezebb matematikai problémákra kereste a megoldást. Garlick szerint Einstein esetében a két tényező szerencsésen találkozott: nagyon plasztikus aggyal született és idejében megkapta azokat az információkat a külvilágból, amelyek a gondolkodásmódját egy meghatározott irányba terelték. Tudjuk, hogy Mozart háromévesen már tökéletesen zongorázott, Pablo Picasso nagyon korán kezdett rajzolni, valamennyi sakkzseni Capablancatól Kaszparovig már óvodáskorukban a sakktábla előtt töltötték napjaik jelenős részét.

Néhány évvel ezelőtt jelent meg az első híradás arról, hogy laboratóriumi körülmények között az eddig szaporodásra képtelennek hitt idegsejtek is meg tudnak újulni. Azóta a feltevés egyértelműen bebizonyosodott, bár az is kiderült, hogy az idegsejtek regenerálódása sokkal összetettebb, lassabb és bonyolultabb folyamat, mint az egyéb testszöveteké. Akárhogy is, ezzel a felfedezéssel mégiscsak az utolsó érv esett ki abból a sorból, amellyel hosszú időn át indokolták, hogy az emberi agy teljesítménye az évek multával elkerülhetetlenül hanyatlik. Részben erre épült az a nézet is, hogy az idős emberek már nem tudnak új dolgokat megtanulni. A vak is lát? A nagy felbontóképességű képalkotó eljárások elterjedésével ma már sokkal pontosabb információkat lehet nyerni arról, hogy mi is történik az emberi agyban, amikor az érzékszerveink működnek vagy éppen gondolkozunk. Például felfedezték, hogy a zenészek agyában egyes területek a botfülűekétől eltérő formájúak, kisebb-nagyobb "dudorhoz" hasonló formájú területek is aktívak zenéléskor, amik a zenei érzék nélkülieknél nem úgy működnek. Ez minden bizonnyal a sok évtizedes intenzív gyakorlás következménye, miután hosszú időn át mindig ugyanazt az agyterületet érik bizonyos ingerek. A komputertomográfos felvételek azt is láthatóvá tették, hogy a vakok agyában a látóidegek is működnek, amikor az ujjaik segítségével a Braille-írást érzékelik. Az a terület, amelyik a tapintási ingerekért felelős, a vakoknál az idők során olyan kapcsolatot alakított ki a látóközponttal, ami bizonyos értelemben korrigálja az érzékszervi fogyatékosságot. Ezt a jelenséget egyébként egyaránt ki lehet mutatni a születésüktől fogva vak vagy a látásukat később elvesztett személyeknél. A látó embereknél viszont nincs ilyen agyi kapcsolat, nyilván azért, mert nincs rá szükségük. Új módszer a bénulás ellen Az agy plaszticitásáról nyert új ismeretek alapján új perspektívák nyílnak egyes betegségek gyógyításában. Az agyvérzést szenvedett és egyik oldalukra megbénult betegek mozgáskorlátozottságát az okozza, hogy a megfelelő irányító-koordináló agysejtek súlyosan károsodtak vagy elpusztultak. Az eddig alkalmazott mozgás rehabilitációt újabban kísérletképpen azzal egészítik ki, hogy a páciens ép végtagját sínbe teszik és ezzel mintegy kényszerítik, hogy a béna végtagot használja. Kiderült, hogy két hét folyamatos gyakorlás után az agyban új idegkapcsolatok jönnek létre, amelyek legalábbis részben átveszik az addig mozgásképtelen végtag irányítását. A terápiát az Egyesült Államokban fejlesztették ki, de ma már több európai klinikán is alkalmazzák. A komputertomográffal készült felvételek nagy segítséget nyújtanak új gyógyító eljárások kifejlesztéséhez. A Magdeburgi Egyetemen például kidolgoztak egy tréninget olyan páciensek számára, akik agyvérzés, agysérülés vagy agydaganat következében ún. látótérkieséssel élnek. Ilyenkor páciens látómezejében állandóan egy fekete folt vibrál, és eltakarja előle látható környezetének részét. A tréning lényege, hogy a betegeknek tekintetüket a monitor egy világító pontjára kell irányítaniuk, miközben e pont körül a másodperc töredékének megfelelő ideig egy kisebb fénypont villan fel rendszeresen. A látótérkiesés gyógyítása Ez a kisebb fény valahol a sérült látómező peremén vibrál, vagyis pont abban a szürke zónában, ahol a páciens még épphogy érzékelni tudja. A betegnek arra kell figyelnie, hol tűnnek fel a kisebb fényjelek, és persze anélkül, hogy a tekintetét a nagyobb fix fénypontról elmozdítaná. Így fokozatosan megtanulja, hogy a látás szempontjából kiesett területet ismét érzékelje. A páciensek ezeket a gyakorlatokat otthon, a saját számítógépükön is elvégezhetik. Aki naponta kétszer fél órán át gyakorol, az joggal bízhat abban, hogy fél év elteltével a látótérkiesés által érintett terület lényegesen zsugorodik, vagy akár el is tűnik. Hasonló elven működnek azok a programok is, amelyek a nyelvtanulást könnyítik meg oly módon, hogy a nehezen kiejthető hangokra "rászoktatják" a gyakorlókat. A japánoknak például nagy nehézségeket okoz az r és l betű kiejtése, mivel az ő nyelvük nem tartalmazza ezeket. A program segítségével a halló- és beszédközpontot egyidejűleg lehet stimulálni és szinte észrevétlenül jelennek meg a gyakorló artikulációjában a számára új hangok. Másoknak a d és t, a b és p hangok közötti különbségtétel megy nehezen. Ha ez a probléma kezeletlen marad, akár egész életre szóló olvasási-helyesírási zavar is lehet a következménye. E meglehetősen gyakori, iskoláskorban jelentkező nehézséget, a legaszténiát is lehet mérsékelni ilyen gyakorlatokkal. A gyerekek agyában a fokozatosan gyorsuló hangokat hallva észrevétlenül "edződik" az egyes hangokat érzékelő agyterület. Álomban raktározzuk az emlékeket Az agy rugalmassága, plaszticitása tehát mindenféle tanulási folyamat alapja. A folyamat hatékonyságát nagymértékben növeli, ha eleget alszunk, mégpedig nyugodt körülmények között. Az alvás és a tanulás szoros kapcsolatát korábban csak tapasztalatilag feltételezték, mára azonban egzakt mérésekkel is bizonyíthatóvá vált. A bostoni Massachusetts Institute of Technology kutatócsoportja azt állapította meg, hogy 40-80 százalékos teljesítményingadozást vált ki az előző nap elsajátított információk felidézésében, ha a kísérleti személyek a megszokottnál kevesebbet aludtak. Amikor egész éjjel fent kellett maradniuk, szinte semmit nem tudtak felidézni az előző nap tanultakból. Az ellenőrző tesztek írása közben elvégzett vizsgálatok annál kaotikusabb állapotokat mutattak az agy ingerületvezetésében, minél kevesebbet aludtak. Az alvás tehát megerősíti az agyunkban végbement, a tanulással kapcsolatos változásokat. Az éjszakai pihenés során történik meg az új információk biztonságos elraktározása. Nem csoda tehát, hogy a kisbabák olyan sokat alszanak. Hiszen ők jószerivel mást sem tesznek egész nap, mint merőben új dolgokat tanulnak.