Tingios akies įdarbinimas. Vartiklis

Kaip įgavome akis?

Neabejotina, kad akys praėjo ilgą evoliucinį kelią. Jau senai žinoma, kad mūsų (t.y. stuburinių) akys labai skiriasi nuo mūsų tolimų protėvių (bestuburių) akių – dėl jų ląstelių sandaros ir kaip jos vystėsi iki gimstant. Tačiau iki galo buvo likę neaišku, kaip tasai skirtumas atsirado.

Naujas tyrimas (paskelbtas „Current biology“ 2026 m. vasarį) spėja, kad žmonių akys išsivystė iš į kirminą panašaus protėvio, nardžiusio vandenynuose prieš 600 mln. m. Tai galioja ir visiems dvišoniams (t. y. simetriškų pusių) gyvūnams. Ištyrus 36-ias pagrindines gyvų organizmų grupės išaiškėjo dėsningumai. Akys ir šviesai jautrios ląstelės nuolat randamos dviejose skirtingose vietose: poromis abiejose veido pusėse ir galvos vidurinėje linijoje, virš smegenų. Tirtų gyvūnų poromis išsidėsčiusios ląstelės naudojamos valdyti judesiams, kai vidurinėje linijoje besirandančios ląstelės skiria dieną nuo nakties bei viršų nuo apačios.

Todėl padaryta išvada, kad prieš 600 mln. m. gyvenęs „kirminas“ prarado akių porą, kai perėjo prie labiau nejudraus gyvenimo būdo, įsirausiant į jūrų dugną. Jam energetiškai išlaidi akių pora tapo nenaudinga ir nunyko. Tačiau vidurinės šviesai jautrios ląstelės išliko, nes jam vis tiek reikėjo jausti dienos ritmą ir skirti „viršų“ nuo „apačios“ – ir jos išsivystė į nedidelę vidurinę akį.

Tikriausiai per milijonus metų šis gyvūnas vėl pakeitė gyvenimo būdą. Grįžus prie plaukiojimo, vėl atsirado poreikis kontroliuoti judesius, maitinantis ir vengiant plėšrūnų. Tai paskatino mažų akių taurelių susidarymą abiejose pusėse. Jos vėliau atsiskyrė nuo vidurinės linijos akies, pasislinko į galvos šonus ir suformavo naujas porines akis: t. y. mūsų akis. Tai įvyko maždaug prieš 600–540 mln. m. Vidurinės linijos akies komponentai išliko ir tapo kankorėžine liauka smegenyse, kuri gamina ir išskiria miego hormoną melatoniną.
Akies evoliucija

Daugelio stuburinių gyvūnų kankorėžinis liauka gauna šviesą per skaidrią (nepigmentuotą) sritį galvos viduryje. Tačiau žinduolių kankorėžinis liauka prarado savo gebėjimą jausti šviesą – galbūt todėl, kad ankstyvieji žinduoliai buvo aktyvūs naktį ir slėpdavosi dieną. Taigi akys, kurios buvo jautresnės, perėmė šviesos, kuri skatina melatonino išsiskyrimą ir miegą, aptikimą.

Dauguma dabartinių bestuburių, išsaugojusių šviesiai jautrių ląstelių poras, kilo iš evoliucinės šakos, kurios atstovai niekada neperėjo prie pasyvaus gyvenimo būdo. Jiems priskiriami vėžiagyviai, vabzdžiai, vorai, aštuonkojai, sraigės ir daugelis kirminų grupių. Vabzdžių ir vėžiagyvių porinės akys yra sudėtinės akys, kurių kiekvienoje akyje yra daug mažyčių ir tankiai išdėstytų lęšiukų. Vietoj sudėtinių akių aštuonkojai ir sraigės turi kameros tipo akis su vienu lęšiuku. Iš tikro, tai aštuonkojai ir sraigės nepriklausomai vieni nuo kitų išvystė tokią pat akių sandarą ir regos gebėjimą kaip ir mes, stuburiniai gyvūnai. Tačiau mūsų tinklainė, šviesai jautrus sluoksnis mūsų akių gale, turi daugiau nei 100 neuronų tipų (pelės turi dar daugiau – 140), palyginti su jų „vos žiupsniu“ pas aštuonkojus ir sraiges. Dėl to ji beveik tokia pat sudėtinga kaip mūsų smegenų žievė – išorinė ir didžiausia mūsų smegenų dalis.

Mokslininkai anksčiau manė, kad mūsų akių evoliucijoje šis sudėtingumas atsirado gana vėlai. Tačiau minėtas tyrimas leidžia spėti, kad didelė šio sudėtingumo dalis atsirado anksčiau nei tinklainė. Todėl tikėtina, kad jis jau buvo „ciklopų“ (vienaakių) protėvių akyje. O mums, stuburiniams, akių ir smegenų evoliucija yra glaudžiai susijusi. Naujų porinių akių atsiradimas yra esminis momentas, nes akys leido atlikti sudėtingą elgesį, kuriam reikalingas pažinimas ir didelės smegenys. Be akių mes nebūtume tiesiog žmonės be akių; mūsų iš viso nebūtų, kaip ir jokių kitų stuburinių gyvūnų.

Kaip dažnas įsivaizduoja piratą – vienaakis barzdotas vyras su papūga ant peties. Piratiškas matymo būdas gali padėti daugiau dirbti silpną akį ir išvengti jos tolimesnio silpnėjimo. Padeda ir kompiuteriniai žaidimai. Neuronų ląstelės, atsakingos už akis, tada yra priverstos veikti sinchroniškai ir taip pertvarko savo jungtis, kad galėtų geriau suvokti stereo vaizdą. Jei „tingi akis“ (ambliopija, kuri būdinga apie 5% gyventojų) paliekama be dėmesio kritiniame amžiuje, ji gali virsti bepagydomai sutrikusiu regėjimu.

Be to, ambliopija gali padėti geriau pažinti smegenų plastiškumą (šioje srityje aktyviai dirba Švarcas, žr. >>>>), kas leistų sėkmingiau gydyti ir kitus sveikatos sutrikimus, susijusius su netinkamais sąryšiais smegenyse (šizofrenija, autizmas, nerimas ir priklausomybės). Stimuliuojant atskiras smegenų sritis, juos galima būtų sėkmingiau gydyti.

Tokio pobūdžio tyrimai pradėti maždaug prieš 10 m. Vadinamosios parvalbumino krepšio ląstelės gamina neurotransmiterį GABA, kuris stabdo ląstelių veiklą (kaip ir „Valium“ vaistas). Tačiau jis kartu įjungia kritinę vystymosi fazę. Tikrai paradoksalu, kad neuronus blokuojančios cheminės medžiagos vaidina svarbų vaidmenį skatindamos vystymąsi.

Eksperimentai rodo, kaip galima atkurti tuos sutrikimus suaugusiems. 2006 m. Luigi Maffei iš Italijos Studi della Campania Luigi Vanvitelli universiteto žiurkėms su ambliopija įšvirkštė į smegenų žievės regėjimo sritį chondroitinasio enzimo. Uždengę žiurkių sveikąją akį, mokslininkai pastebėjo, kad atsistato normalus regėjimas: abiejų akių smegenų žievės grandinės buvo paskatintos veikti kartu, kaip kad buvo ankstyvuoju vystymosi laikotarpiu.

2008 m. vasarą T.K. Hensch'o^**) komanda „Cell“ žurnale pranešė apie proteiną, pavadintą „Otx2“, kuris turi savo vaidmenį embrioninio galvos vystymosi metu ir vėl pasireiškia (tarsi starto šūvis) kritinio vystymosi periodu. Šis proteinas keliauja iš akių tinklainės į smegenų vizualinį centrą, esantį užpakalinėje smegenų dalyje. Matyt, smegenų žievei reikalingas signalas, kad akys yra pasirengusios „subręsti“.

Kiti tyrimai irgi skatina viltį, kad netrukus gali būti rasti būdai molekuliariniam įsikišimui į ambliopiją. Pvz., buvo nustatyta, kad antidepresantas „Prozac“ gali atstatyti žiurkių vizualinės sistemos plastiškumą. Smegenų ląstelių galimybė sugrįžti į ankstesnę plastiškesnę būseną sudaro geras prielaidas sutrikimų gydymui. Tačiau visiškas pradinės smegenų būklės atstatymas kažin ar įmanomas. Mat 30-mečio smegenų pavertimas tąsia koše neturėtų būti geriausias sprendimas – kai kurie mokslininkai mano, kad plastiškumo perteklius gali būti tokių ligų kaip šizofrenija pagrindas. Kai kurie tyrinėtojai jau tiria, iki kokio lygio galima atstatyti plastiškumą. D. Levi nustatė, kad po kelių tūkstančių video žaidimų sesijų suaugusiems, turintiems ambliopiją, regėjimas pagerėja.

Šizofrenija gali kilti dėl klaidingų signalų, perduotų kritiniu vystymosi laikotarpiu. Autizmu sergantys vaikai gali kentėti nuo smegenų jungčių pertekliaus. Gali būti, kad garsiniai, regos ir jutimo signalai gali paskatinti cheminių medžiagų smegenyse gamybą. Reguliuojant jų pagausėjimą ar sumažėjimą galima būtų gydyti įvairius sutrikimus.

Verplanck’o^*) efektas

Atlikite tokį eksperimentą: kai klasėje (salėje) mokytojas (ar pranešėjas) vaikšto palei lentą – kai jis nueina į kairę, visi imate šypsotis, kai į dešinę – susiraukiate. Galimos ir tarpinės mimikos – priklausomai kiek toli jis nutolęs nuo centro. Pamokos gale mokytojas bus nejučiomis apsistojęs kairėje – ten, kur šypsosi.

Tai ne tik įdomus žaidimas su mokytoju (pranešėju), bet eksperimentas, turintis pasekmių elgsenai. Jis parodo, kad elgesį gali valdyti grįžtamasis ryšys, kuris svarbus daugelyje sričių. Pvz., švytuoklinio laikrodžio veikimas pagrįstas grįžtamasis ryšys – švytuoklė siekia grįžti į vertikalią poziciją, tačiau jai krypstant į kurią nors pusę, sugražinanti jėga stiprėja. Tą jėgą galime laikyti klaidos signalu. Klaidos signalų skirtingi stiprumai yra mūsų nervų sistemos ir „psichikos“ pagrindas.

Mūsų minėto eksperimento klaidos signalu yra susiraukusi veido išraiška. Jų gausėjant, mokytojas (pranešėjas) gauna neigiamą grįžtamąjį ryšį, kuris jį verčia grįžti į priešingą pusę.

Vidurio amžiaus sulaukę asmenys yra laimingesni ir labiau patenkinti gyvenimu nei jaunesnieji.

Daugelis žmonių įsitikinę, kad sulaukę vidurinio savo gyvenimo taško, neišvengiamai sulauks krizės, tačiau šios koncepcijos nepalaiko socialiniai mokslai. Iš tikro, tik 26% vyresnių nei 40 m. žmonių patyrė tą krizę. Ir nors negalima sakyti, kad jos nebūna, tačiau sveikatos ir stresines situacijas sukelia ne vien amžius. Middleage crisis and motorbike

Terminas „amžiaus vidurio krizė“ atsirado pas Z. Froido pasekėjus, laikiusius, kad gyvenimo amžiaus viduryje kiekvieno mintis užima mintys apie artėjančią mirtį. Tačiau iš tikro jie jau rado savo vietą pasaulyje, apsistojo su darbais ir jų vaikai jau suaugę. Tad, bendrai, amžiaus vidurys yra laimingas gyvenimo etapas. Amžiaus vidurio krize dažniau apibūdinama kieno nors kito, o ne paties asmens savijauta. Daugybė stereotipinių požiūrių, kaip, tarkim, netikėtas sportinio automobilio ar motociklo nusipirkimas, tikriausiai, liudija apie finansinę būklę, o ne jaunystės paieškas. Žmonės pagaliau gali leisti sau subtilesnius, brangesnius malonumus.

Be to, vidutinio amžiaus asmenys tiesiog neturi laiko krizėms. Tuo metu jie atsakingi už vaikus bei senstančius tėvus. Jie taip pat pasiekia vadovaujančias pareigas ir darbe gauna papildomų atsakomybių. Pasiteisinimas amžiaus vidurio krize kartais yra paplitęs aiškinant savo elgesio pokyčiams. Nepasitenkinimas darbu? Santykių problemos? Tiems dalykams yra begalės pasiaiškinimų – ir krizė yra gana paranki tam.

^*) Viljamas Verplankas (William Samuel Verplanck Junior, 1916-2002) – amerikiečių psichologas, atlikęs eksperimentus erologijos, eksperimentinės psichologijos ir, ypač, kraštutinio biheviorizmo srityse. Kai Europos etologija, ypač po 1951 m., ėmė daryti įtaką lyginamajai psichologijai, jis buvo tarpininku tarp jų ir kone 50 m. kritikavo keistenybes daugelyje psichologijos sričių. Antrojo pasaulinio karo metais jis atliko naktinio matymo tyrimus Kariniame jūrų laivyne, kurie jį įtikino laboratorinių tyrinėjimų ribotumu. 1950 m. jis pradėjo dirbti Harvardo un-te, kur jo kolega buvo B. Skineris, kurio biheviorizmo traktuotę jis pateikė „Šiuolaikinėje mokymo teorijoje“ (1954). Jis tęsė žmogaus elgesio valdymo tyrinėjimus, apimant verbalinį elgesį ir pokalbius. „Kai kurių terminų žodyną“ (1957), padedantį bendrauti etologams ir bihevioristams, jis tobulino visą gyvenimą. Su laiku jis vis labiau suvokė kraštutinio (radikaliojo) biheviorizmo ribotumą ir 1971 m. pasiskelbė fenomenologiuoju bihevioristu.

^**) Takao Henčas (Takao K. Hensch) – amerikiečių neurobiologas, Harvardo un-to profesorius, pagrindinį dėmesį skiriantis kritiniams smegenų vystymosi laikotarpiams. Gana neseniai susidomėjo molekuliniais „stabdžiais“, ribojančiais plastiškumą suaugusių asmenų smegenyse. Jo tyrimai įtakoja ir kognityvinių sutrikimų terapiją, atsistatymą po kaukolės traumų vėlyvame amžiuje ir net edukacijos politikai. Yra kelių žurnalų redakcinėse tarybose.