Dr Maciej Raś z Wydziału Psychologii i Kognitywistyki jest jednym z twórców badań, które zostały opublikowane w czasopiśmie z grupy Nature, a które w przyszłości mogą się przyczynić do walki z zaburzeniami praksji czyli zdolności kory mózgowej do sterowania złożonymi czynnościami zamierzonymi.

Pokazaliście za pomocą neuroobrazowania, że to nie aktywność w obrębie dziobowej części lewego dolnego płacika  ciemieniowego ma kluczowe znaczenie  dla przekształcanie ruchów palców w prawidłowe ruchy mechaniczne złożonych narzędzi. Wy zwróciliście uwagę na szczególną rolę prawego... Jakie to może mieć znaczenie dla zdrowia ludzi?

To, co robimy w grupie prof. Grzegorza Króliczaka w Laboratorium Badania Działania i Poznania, to badania podstawowe. Praktyczne korzyści pojawiają się w długofalowej perspektywie i związane są z neurorehabilitacją. Głównie dotyczy ona zaburzeń praksji. Dzięki nowym odkryciom będzie można w przyszłości opracować skuteczniejsze  techniki pomocy, czy np. neuroprotezy.

W pana przypadku zaczęło się od doktoratu i Nagrody im. Jerzego Perzanowskiego za najlepszą pracę z dziedziny kognitywistyki…

Obecne badania stanowią rozwinięcie tego doktoratu. Razem z moim mentorem spędziliśmy długie tygodnie nad reinterpretacją obserwacji ujętych w pracy. Z wcześniejszych badań, w tym również z badań przeprowadzonych w naszym laboratorium, wiedzieliśmy, że ludzie przygotowują i wykonują działania z narzędziami za sprawą tzw. sieci reprezentującej praksję (Praxis Representation Network), lewostronnie zlateralizowanej sieci skroniowych ciemieniowych i czołowych obszarów mózgu. Tematem tym zajmujemy się od wielu lat w ramach grantu MAESTRO prof. Grzegorza Króliczaka „Zdolności manualne, ręczność i organizacja języka w mózgu. Związki między planowaniem użycia narzędzi, gestów i pojęć”.

Ile trwały badania i jaki był ich cel?

Badanie trwało kilka miesięcy. Zauważyliśmy, że większość badań skupia się na prostych narzędziach, w przypadku których ruch ich funkcjonalnych części  odzwierciedla niejako ruchy ciała. Nas interesowały narzędzia, w których nie było to takie bezpośrednie. Przykładowo: zamykamy dłoń, a funkcjonalna końcówka narzędzia się otwiera. To interesujący wątek, ponieważ wcześniejsze badania skupiały się przede wszystkim na relatywnie prostych narzędziach, a wydaje się, że to właśnie łatwość posługiwania się narzędziami złożonymi wyróżnia nas w świecie przyrody. W badaniu uczestniczyło 40 osób z różnych uczelni Poznania. Naszym podstawowym celem było uchwycenie aktywności mózgu (mierzonej przy pomocy funkcjonalnego rezonansu magnetycznego fMRI) związanej z przetwarzaniem transformacji motoryczno-mechanicznych, czyli tego, co charakteryzuje posługiwanie się bardziej złożonymi narzędziami.

Jak przebiegało samo badanie?

Osoby, które uczestniczyły w naszym projekcie były skanowane w funkcjonalnym rezonansie magnetycznym,  przypominającym z wyglądu tubę. Jednej osobie poświęcaliśmy grubo ponad godzinę  podczas każdej z dwóch sesji skanowania. Przez ten okres badany musiał pozostać w bezruchu, jednocześnie używając wskazanych i wykonanych przez nas narzędzi. Były nimi zamienniki powszechnie znanych narzędzi  metalowych. Działania z narzędziami dzieliliśmy na fazy: planowania, chwytu i użycia. Najczęściej badania przeprowadza się traktując nieco po macoszemu drugą z wymienionych faz. My chwytowi poświęciliśmy szczególną uwagę, co było bardzo dobrą decyzją, ponieważ to właśnie w tej fazie zarejestrowaliśmy interesujące nas zmiany w pracy mózgu.

Owocem badań jest wspomniana na wstępie publikacja…

Tak. Przyglądając się aktywności mózgu i kinematykom ruchu udało nam się zbadać, w jaki sposób mózg przeprowadza wspomniane już transformacje motoryczno-mechaniczne. Innymi słowy – ustaliliśmy, jakie obszary mózgu i w jakiej fazie przygotowywania i wykonania działań, kalibrują motoryczną i mechaniczną stronę działań z narzędziami. Warto podkreślić, że właśnie taka „umysłowa kalibracja” stanowi podstawę dla działań z narzędziami. Chociaż można było oczekiwać, że dla realizacji tego zadania kluczowa będzie rola dziobowej części lewego dolnego płacika  ciemieniowego, będącego rdzeniem sieci reprezentującej praksje, wyniki pokazały, że w kodowanie transformacji motoryczno-mechanicznych zaangażowany jest (między innymi) jego prawopółkulowy odpowiednik. Co więcej, aktywność mózgu, związaną z tymi transformacjami, udało nam się zaobserwować w fazie chwytania narzędzi, co sugeruje, że fizyczny kontakt z obiektem ma dla transformacji motoryczno-mechanicznych niebagatelne znaczenie.

Badaliście zapewne osoby praworęczne jak i leworęczne. Są różnice?

Niedawno zaczęliśmy analizować dane pochodzące od osób leworęcznych i za wcześnie jeszcze na wnioski. Będzie to przedmiotem kolejnej pracy.

Czytaj też: Czy sztuczna inteligencja to inteligencja emocjonalna?