Το αντίδοτο της μνήμης.

Υπάρχει μνήμη στα ζώα, πώς λειτουργεί και πόσο επηρεάζει τη συμπεριφορά τους;

Αναρωτιέμαι αν τα ζώα έχουν μνήμη και αν διαθέτουν μηχανισμούς για να μετρούν το χρόνο. Η απάντηση ίσως να είναι προφανής. Είναι πολύ εγωιστικό να θεωρεί κάποιος ότι από τον καναπέ του σπιτιού του ξέρει να μετρά καλύτερα τις μέρες από ένα αγρίμι που ζει στο δάσος και βρέχεται από όλες τις βροχές του χρόνου. Πώς όμως λειτουργεί η μνήμη στα ζώα; Από ποιο ερέθισμα και πώς ξεκινά η αναπαραγωγική διαδικασία; Από ποιο ερέθισμα ξεκινά την αποδημία της η μπεκάτσα, η φάσα και το χελιδόνι;
Ξεκινώντας την απάντηση αυτών των ερωτημάτων πρέπει αρχικά να ορίσουμε κάποιες έννοιες. Έτσι μπορούμε να πούμε ότι μάθηση είναι η διαδικασία με την οποία ο άνθρωπος και τα ζώα αποκτούν γνώσεις για τον κόσμο, ενώ μνήμη είναι η συγκράτηση και η αποθήκευση αυτών των γνώσεων. Ο άνθρωπος σε σύγκριση με τα ζώα, διαθέτει μεγαλύτερο εγκέφαλο και για το λόγο αυτό σχετίζουμε τη μνήμη και τη μάθηση με την ανάπτυξη του εγκεφάλου και συγκεκριμένα σε εντοπισμένα εγκεφαλικά κυκλώματα.
Η τόσο προφανής αυτή άποψη, άργησε να γίνει αποδεκτή από τον επιστημονικό κόσμο που θεωρούσε ότι οι νοητικές αυτές λειτουργίες κατανέμονταν ευρέως σε ολόκληρο τον εγκέφαλο.

Ο κλειδοκράτορας της μνήμης

Στη συνέχεια, στα μέσα του περασμένου αιώνα εντοπίστηκε το κέντρο της γλώσσας, μιας κατεξοχήν ανθρώπινης νοητικής ικανότητας, σε συγκεκριμένη περιοχή του εγκεφάλου. Αυτή ήταν η αρχή. Η επιβεβαίωση ήρθε κατά τη δεκαετία του 1940 όταν η Brenda Milner από το Νευρολογικό Ινστιτούτο του Μόντρεαλ, μελέτησε έναν ασθενή που είχε μια σειρά επιληπτικών κρίσεων οι οποίες τον είχαν οδηγήσει σχεδόν σε ανικανότητα. Η Milner αφαίρεσε τους δύο ιππόκαμπους και από τα δυο εγκεφαλικά ημισφαίρια. Οι κρίσεις σταμάτησαν, αλλά ο ασθενής δεν μπορούσε να μάθει τίποτε καινούργιο και παρουσίασε τρομακτική απώλεια μνήμης. Παρόλο που διατηρούσε αναμνήσεις από τα γεγονότα της ζωής του πριν την επέμβαση, ο ασθενής είχε χάσει την ικανότητά του να μεταφέρει τους περισσότερους τύπους μάθησης από τη βραχυχρόνια στη μακροχρόνια μνήμη.

Να διευκρινίσουμε ότι ο ιππόκαμπος είναι μια περιοχή στο βάθος του κροταφικού λοβού. Πιο συγκεκριμένα υπάρχει μια δομή, ένας σχηματισμός ο οποίος λέγεται ιπποκάμπιος σχηματισμός γιατί έχει τη μορφή του ιππόκαμπου, το γνωστό μας αλογάκι της θάλασσας, από όπου πήρε και το όνομά του. Ο ιππόκαμπος είναι ο κλειδοκράτορας της μνήμης! Σήμερα έχει αποδειχτεί ότι όποια πληροφορία εισέρχεται στον εγκέφαλο από τις αισθήσεις μας, περνάει από τον ιππόκαμπο και στη συνέχεια κατανέμεται σε άλλες περιοχές του εγκεφάλου εκ των οποίων καθοριστικές για τη μνήμη είναι ο φλοιός των εγκεφαλικών ημισφαιρίων όπου αποθηκεύονται μακροχρόνια οι αναμνήσεις. Ο ιππόκαμπος επομένως και ο φλοιός των εγκεφαλικών ημισφαιρίων, είναι οι περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για τη μνήμη.

Η μνήμη στα… σαλιγκάρια!

Πολλές μελέτες για τη μνήμη, ενδεχομένως οι περισσότερες, έχουν γίνει σε ζώα. Είτε είναι ο ιππόκαμπος του επίμυος, του μεγάλου θηλαστικού αρουραίου, είτε είναι ακόμη και ζώα τόσο απλά όσο ένα θαλασσινό σαλιγκάρι. Μάλιστα το 2000 το νομπέλ ιατρικής δόθηκε στον Eric P. Kandel, ο οποίος μελέτησε τη μνήμη του θαλάσσιου σαλιγκαριού aplysia! Σύμφωνα με τον επιστήμονα το σαλιγκάρι παρόλο που διαθέτει μόνο αισθητικούς και κινητικούς νευρώνες, που είναι πολύ απλοί μηχανισμοί, θεωρεί ότι είναι οι αρχικοί, οι πρώτοι μηχανισμοί που εξελίχτηκαν στη φύση και οδήγησαν την ανάπτυξη της μνήμης. Οι μηχανισμοί του εγκέφαλου και της μνήμης έχουν εξελιχθεί μέσα σε όλα τα εκατομμύρια χρόνια της εξέλιξης της ζωής στη γη. Οπότε μοιραία ξεκινάμε από απλά συστήματα, απλούς μηχανισμούς, οι οποίοι όσο ανεβαίνουμε τη γενετική κλίμακα, τόσο και αυτοί κατά κάποιο τρόπο εξελίσσονται. Ωστόσο, μερικά πράγματα παραμένουν τα ίδια ή καλύτερα, ακόμη και αν ένας μηχανισμός έχει διαφοροποιηθεί σε ένα «ανώτερο» ζώο, εξακολουθεί να έχει μέσα του τα βασικά χαρακτηριστικά.

Η μνήμη στα ζώα

Η λειτουργία της μνήμης έχει μελετηθεί κυρίως στα ζώα. Στον άνθρωπο δεν είναι εύκολο να παρέμβεις πειραματικά, με εξαίρεση τις τελευταίες απεικονιστικές τεχνικές MRI, αξονική τομογραφία που αναπτύχθηκαν τα τελευταία δέκα χρόνια και δίνουν τη δυνατότητα να «παρατηρήσουμε» τον εγκέφαλο του ανθρώπου σε δράση.
Ο σκύλος που γυρίζει μόνος στο σπίτι, έχει σίγουρα αναμνήσεις από το δρόμο που θα ακολουθήσει. Γενικά μπορούμε να πούμε ότι όλη η συμπεριφορά του ζώου καθορίζεται ως ένα βαθμό από τη μνήμη. Κάθε πράγμα που μαθαίνει στηρίζεται πάνω στη λειτουργία της μνήμης. Ας αναλογιστούμε τι ακριβώς εννοούμε λέγοντας ότι ο σκύλος μας έχει μάθει να κυνηγάει το λαγό και όχι την αλεπού. Δεν είναι αυτή μια λειτουργία της μνήμης; Ή το ανάποδο, όταν δηλαδή ο σκύλος έχει μια συμπεριφορά που δεν είναι αποδεκτή και τον μαλώσουμε, τότε αυτός μετά από μερικές προσπάθειες θα πάψει να το κάνει. Σε αυτήν την περίπτωση ο σκύλος θυμάται την τιμωρία και σταματά αυτήν τη συμπεριφορά π.χ. να κυνηγάει την αλεπού, κάτι για το οποίο ο ίδιος δεν έχει «προσωπική» άποψη αλλά ακολουθεί τις εντολές του αφεντικού του.

Από την άλλη πλευρά, μιλώντας για τη μνήμη στα άγρια ζώα μπορούμε να πούμε ότι ισχύουν ακριβώς τα ίδια. Ίσως αν τα μελετούσαμε σε βάθος να παρατηρούσαμε ότι έχουν μεγαλύτερη ικανότητα μάθησης και μνήμης από τα οικόσιτα, μιας και καταφέρνουν να επιβιώσουν και να αυτοσυντηρηθούν. Τι εννοούμε λέγοντας ότι αυτό το μέρος είναι πολύ καλό καρτέρι; Ο λαγός για τους δικούς του λόγους επιλέγει να περάσει από ένα πολύ συγκεκριμένο μέρος. Όταν όμως αυτή η συμπεριφορά (το δρομολόγιο) επαναλαμβάνεται, είναι σίγουρα μια λειτουργία της μνήμης. Όλοι έχουμε παρατηρήσει ότι τα πουλιά πλησιάζουν άφοβα έναν αγρότη στο χωράφι και αποφεύγουν έναν κυνηγό. Το πουλί θυμάται και αναγνωρίζει το όπλο ως κίνδυνο. Τα ζώα έχουν σίγουρα αναμνήσεις.
Συνήθως η ικανότητα της μνήμης συσχετίζεται με το βαθμό ανάπτυξης του ζώου και τις ανάγκες που έχει να εξυπηρετήσει για να μπορέσει να επιβιώσει. Έτσι, θεωρούμε αν ένα ζώο είναι πετυχημένο ή όχι. Και αυτό βέβαια εξαρτάται από τον εγκέφαλό του, γιατί ο εγκέφαλος είναι το όργανο που συντονίζει τα πάντα, όλες τις λειτουργίες του σώματος. Απόδειξη για αυτό, είναι η κυριαρχία του ανθρώπου στη γη. Ο άνθρωπος δεν έχει μεγάλα προσόντα, με εξαίρεση την όρθια στάση και την ικανότητα σύλληψης με το χέρι λόγω του αντίχειρα. Από εκεί και πέρα τη διαφορά κάνει ο εγκέφαλος και ιδιαίτερα η μεγάλη ανάπτυξη περιοχών του εγκεφάλου που του επέτρεψε να κυριαρχήσει στον κόσμο. Επομένως, η επιβίωση των ζώων έχει να κάνει με μηχανισμούς που στο σύνολό τους πρέπει να λειτουργούν αποδοτικά και συνήθως αυτοί οι μηχανισμοί είναι νευρικοί ανεξάρτητα με το αν είναι πολύπλοκοι ή έχουν απλές δομές και λειτουργίες.

Ελεύθερη βούληση

Αυτό που πιθανόν να μην έχουν τα ζώα σε σύγκριση με τον άνθρωπο, είναι η ικανότητα της πρόβλεψης. Δεν μπορούν δηλαδή να σκεφτούν ότι μετά το καλοκαίρι θα έρθει ο χειμώνας και θα πρέπει να προετοιμαστούν για αυτό, όπως κάνει ο άνθρωπος φροντίζοντας για τις προμήθειες, τα ξύλα κ.τ.λ. Τα ζώα έχουν κυρίως σωματικούς μηχανισμούς. Άλλα αλλάζουν τρίχωμα, άλλα μετακινούνται σε θερμότερα μέρη, η αρκούδα πέφτει σε χειμέρια νάρκη κ.τ.λ. Όλα αυτά όμως είναι συμπεριφορές που πηγάζουν από το ένστικτο της επιβίωσης και όχι από τη λειτουργία της μνήμης.

Για παράδειγμα, όταν μια μέλισσα βρει μια πηγή γύρης ή νέκταρ επιστρέφει στην κυψέλη και πετάει πάνω από αυτήν εκτελώντας ένα είδος «χορού». Ουσιαστικά αυτό είναι ένα ολόκληρο σύστημα κινήσεων που εκτελεί η πρώτη μέλισσα που βρήκε την πηγή της τροφής. Οι υπόλοιπες εργάτριες παρακολουθούν το χορό, τον ερμηνεύουν και πετούν κατευθείαν, χωρίς να χάσουν το δρόμο τους ακολουθώντας τις συντεταγμένες του χορού. Αυτή είναι η εξήγηση του μυστηρίου του προσανατολισμού και της ειδοποίησης ότι κάπου υπάρχει γύρη ή νέκταρ. Και όχι μόνο αυτό, αλλά και τι είδος και σε ποια ποσότητα. Μάλιστα η μέλισσα δεν θα ειδοποιήσει ολόκληρο το μελίσσι, αλλά όσες είναι αρκετές, για να μαζέψουν το νέκταρ.
Αυτή είναι μια συμπεριφορά εξαιρετικά αναπτυγμένη αλλά δεν υπάρχει καθόλου το στοιχείο της πρόθεσης. Η μέλισσα δεν μπορεί να κάνει διαφορετικά. Θα βρει τη γύρη, θα γυρίσει στην κυψέλη και θα χορέψει το συγκεκριμένο χορό και οι υπόλοιπες θα ξεκινήσουν αμέσως. Η μέλισσα, σε αντίθεση με τον άνθρωπο, δεν έχει ελευθερία βούλησης και δεν έχει το περιθώριο να διαλέξει. Δε μπορεί να πει «σήμερα βαριέμαι, δεν πάω!».

Αναπαραγωγική διαδικασία

Σε πολλά ζώα όπως είναι το ζαρκάδι, το άλογο, ο αγριόχοιρος, η αναπαραγωγική λειτουργία υπόκειται στην επίδραση των εποχιακών μεταβολών. Συγκεκριμένα, μεταβολές στη φωτοπερίοδο (σχέση φωτός-σκότους κατά τη διάρκεια του 24ώρου) «ανιχνεύονται» από τον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού, διεγείρεται το οπτικό νεύρο και με τη σειρά της η επίφυση, ένας μικρός αδένας στον εγκέφαλο, εκκρίνει την ορμόνη μελατονίνη. Η σύνθεση και έκκριση της μελατονίνης πραγματοποιείται κυρίως κατά τη διάρκεια του σκότους.
Όπως γνωρίζουμε από την 21 Ιουνίου η νύχτα αρχίζει να μεγαλώνει. Έτσι κάθε βράδυ όλο και περισσότερη μελατονίνη εκκρίνεται ώσπου γύρω στον Οκτώβριο η συγκέντρωσή της ξεπερνά κάποιο όριο και μετά από κάποιες μεταβολές ο εγκέφαλος δίνει την εντολή για την έκκριση αναπαραγωγικών ορμονών και το ξεκίνημα της οιστρικής περιόδου. Δηλαδή τα ζώα, παρόλο που νοιώθουν τις μεταβολές των εποχών, δεν μπορούν να επιλέξουν την εποχή που θα αναπαραχθούν. Αυτό γίνεται από ορμονικές αλλαγές που καθορίζονται από τον καιρό (φως και θερμοκρασία) αλλά όχι από τη βούληση του ζώου.

Άνθρωπος και ζώα

Σε επίπεδο εγκεφάλου η διαφορά του ανθρώπου από τα ζώα είναι ότι τα ζώα δεν έχουν αναπτυγμένο τον προμετωπιαίο φλοιό. Αυτός ο φλοιός αναπτύχθηκε πάρα πολύ στον άνθρωπο και τον έκανε κυρίαρχο πάνω στη γη. Αυτή είναι επίσης και η διαφορά μεταξύ δύο ανθρώπων κατά την εξέλιξη του είδους. Ο άνθρωπος του Νεάτερνταλ δεν μπόρεσε να επιβιώσει παρότι είχε μεγαλύτερο εγκέφαλο από το σημερινό άνθρωπο, δηλαδή από τον Homo Sapiens. Δεν είχε όμως ανεπτυγμένο τον προμετωπιαίο φλοιό, κάτι που φαίνεται από τη σύγκριση των κρανίων τους που δείχνει ότι το κρανίο του Homo Sapiens σε αντίθεση με του Νεάτερνταλ που ήταν ίσιο, είχε μια κοιλότητα στη θέση που βρίσκεται ο μετωπιαίος φλοιός.

Αυτή η δομή του εγκεφάλου που σχετίζεται άμεσα με τη μνήμη μας επιτρέπει να είμαστε πιο κοινωνικοί, να έχουμε το λόγο, να φανταζόμαστε τον κόσμο, να σχεδιάζουμε το μέλλον, να δημιουργούμε την τέχνη και τον πολιτισμό. Όλα αυτά υπήρχαν και στον άνθρωπο του Νεάτερνταλ αλλά ήταν πιο υποβαθμισμένα και πρωτόγονα γι’ αυτό και δεν μπόρεσε να επιβιώσει. Το ίδιο συμβαίνει και με τα ζώα, αλλά βέβαια σε πολύ μικρότερο βαθμό. Τα ζώα έχουν όλους τους μηχανισμούς που έχει και ο ανθρώπινος εγκέφαλος αλλά δεν είναι τόσο αναπτυγμένοι. Αυτή η διαφορά στη δομή του εγκεφάλου καθορίζει τη διάκριση και την τεράστια απόσταση μεταξύ του ανθρώπου και των ζώων.
Ο πολιτισμός μας δεν στηρίζεται τόσο στη γενετική εξέλιξη. Τα ίδια γονίδια έχουμε με τον Homo Sapiens που κυνηγούσε στις σαβάνες της Αφρικής εδώ και 100.000 χρόνια.
Ο πολιτισμός μας, όπως τον εννοούμε σήμερα, οφείλεται στην ανάπτυξη του εγκεφάλου που «κουβαλάει» μέσα του όλη την ιστορία της φυλογενετικής εξέλιξης και της ανάπτυξης και τη μεταδίδει στην επόμενη γενιά μέσω ενός μόνο κύτταρου, του γονιμοποιημένου ωάριου.