Λιμπικό σύστημα και νεοφλοιός: Πως εξελίχθηκε ο εγκέφαλος

Οι κύριες περιοχές του εγκεφάλου μας είναι τρεις: Το εγκεφαλικό στέλεχος, υπεύθυνο για τις σημαντικές λειτουργίες, όπως η αναπνοή και η πέψη, η παρεγκεφαλίδα, υπεύθυνη για τη διατήρηση της ισορροπίας και τον συντονισμό των κινήσεών μας και ο κυρίως εγκέφαλος που αποτελείται από δύο ημισφαίρια που ενώνονται με το μεσολόβιο και αποτελεί το κέντρο των περισσότερων συνειδητών και νοητικών λειτουργιών. Το πολύπλοκο αυτό όργανο ελέγχει τις λειτουργίες της σκέψης, της μνήμης, της συγκίνησης (συναισθήματα) και της ομιλίας.

Κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων χρόνων εξέλιξης, ο εγκέφαλος αναπτύχθηκε από τη βάση προς τα επάνω, τα δε ανώτερα κέντρα του αναπτύχθηκαν ως βελτιώσεις κατώτερων, παλαιότερων μερών. Ενδιαφέρον μάλιστα έχει ότι η ανάπτυξη του εγκεφάλου στο ανθρώπινο έμβρυο ακολουθεί σε γενικές γραμμές αυτή την εξελικτική πορεία.

egefalosΤο πιο πρωτόγονο κομμάτι του εγκεφάλου, το οποίο είναι κοινό σε όλα τα είδη που διαθέτουν ένα ελάχιστο νευρικό σύστημα, είναι το εγκεφαλικό στέλεχος. Το εγκεφαλικό στέλεχος αποτελεί την προέκταση προς τα πάνω, μέσα στο κρανίο, του νωτιαίου μυελού που βρίσκεται μέσα στη σπονδυλική στήλη.

Αυτός ο πρώτος εγκέφαλος ρυθμίζει βασικές ζωτικές λειτουργίες, όπως την αναπνοή και το μεταβολισμό των οργάνων του σώματος, όπως επίσης ελέγχει τις στερεότυπες αντιδράσεις και κινήσεις. Αυτός ο πρωτόγονος εγκέφαλος δεν μπορεί να θεωρηθεί ότι σκέπτεται ή μαθαίνει. Περισσότερο αποτελεί ένα σύστημα προγραμματισμένων από τα πριν ρυθμιστών που διατηρούν τη λειτουργία του σώματος και τις αντιδράσεις του στα σωστά επίπεδα, ώστε να του εξασφαλίζουν την επιβίωση. Αυτός ο εγκέφαλος κυριαρχούσε στην εποχή των ερπετών: φανταστείτε ένα φίδι που σφυρίζει για να σημάνει την επαπειλούμενη επίθεση.

Από την πιο πρωτόγονη ρίζα, το εγκεφαλικό στέλεχος, ξεπήδησαν τα συγκινησιακά κέντρα. Και εκατομμύρια χρόνια αργότερα στην εξέλιξη των ειδών, από αυτές τις συγκινησιακές περιοχές αναπτύχθηκε ο σκεπτόμενος εγκέφαλος ή «νεοφλοιός».

Το γεγονός ότι ο σκεπτόμενος εγκέφαλος αναπτύχθηκε από τον συγκινησιακό αποκαλύπτει πολλά γύρω από τη σχέση μεταξύ σκέψης και συναισθήματος. Ο συγκινησιακός εγκέφαλος υπήρχε πολύ πριν υπάρξει ο λογικός εγκέφαλος.

Η αρχαιότερη ρίζα της συγκινησιακής μας ζωής εντοπίζεται στην αίσθηση της όσφρησης (ή πιο σωστά, του οσφρητικού λοβού), των κυττάρων που συλλαμβάνουν και αναλύουν την οσμή. Κάθε ζων οργανισμός μπορεί να είναι θρεπτικός, δηλητηριώδης, σεξουαλικός σύντροφος, αρπακτικό ή λεία, έχει μια διακεκριμένη μοριακή ταυτότητα που μπορεί να μεταφερθεί με τον αέρα. Στους πρωτόγονους καιρούς, η όσφρηση συνιστούσε μια ζωτικής σημασίας αίσθηση για την αυτοσυντήρηση.

Από τον οσφρητικό λοβό, τα αρχαία κέντρα των συναισθημάτων άρχισαν να εξελίσσονται και περιστασιακά να διογκώνονται τόσο, ώστε να περικλείσουν την κορυφή του εγκεφαλικού στελέχους. Στα αρχικά του στάδια, το οσφρητικό κέντρο αποτελούνταν από λίγα, εξαιρετικά λεπτά στρώματα νευρώνων που συγκεντρώνονταν για να αναλύσουν την οσμή. Ένα στρώμα κυττάρων προσλάμβανε το οσφραινόμενο και το διαχώριζε σε σαφείς κατηγορίες: φαγώσιμο ή τοξικό, σεξουαλικά διαθέσιμο, εχθρικό ή βρώσιμο. Ένα δεύτερο στρώμα κυττάρων έστελνε ανακλαστικά μηνύματα κατά μήκος του νευρικού συστήματος λέγοντας στο σώμα τι να κάνει: να δαγκώσει, να φτύσει, να πλησιάσει, να τρέξει να σωθεί ή να κυνηγήσει τη λεία του.

Το λιμπικό σύστημα

Με την εμφάνιση των πρώτων θηλαστικών προστέθηκαν νέα, ουσιώδη στρώματα του συγκινησιακού εγκεφάλου. Αυτά, περικλείοντας το εγκεφαλικό στέλεχος, έμοιαζαν αμυδρά με ένα κουλουράκι που του λείπει μια δαγκωνιά στο σημείο όπου το εγκεφαλικό στέλεχος παρεισφρέει σ’ αυτά. Επειδή αυτό το μέρος του εγκεφάλου περικλείει σαν δαχτυλίδι και οριοθετεί το εγκεφαλικό στέλεγος. ονομάστηκε «μεταιχμιακό σύστημα» (ή «λιμβικό» από τη λατινική λέξη limbus, που σημαίνει δαχτυλίδι).

Το λιμπικό ή μεταιχμιακό σύστημα παλαιότερα ονομαζόταν και οσφρητικός εγκέφαλος εξαιτίας της σημασίας που έχει το σύστημα αυτό και η όσφρηση σε πολλά θηλαστικά. Είναι μια ομάδα δομών του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανόμενης της αμυγδαλής, του ιππόκαμπου και του υποθαλάμου που εμπλέκονται στην επεξεργασία και τη ρύθμιση των συναισθημάτων, της μνήμης, και της σεξουαλικής διέγερσης.

Το λιμπικό σύστημα περιλαμβάνει την αμυγδαλή, τον ιππόκαμπο και τον υποθάλαμο που εμπλέκονται στην επεξεργασία και τη ρύθμιση των συναισθημάτων, της μνήμης, και της σεξουαλικής διέγερσης. Αυτή η νέα νευρωνική περιοχή προσέθεσε συναισθήματα κατάλληλα για το ρεπερτόριο του εγκεφάλου. Όταν βρισκόμαστε υπό την επήρεια σφοδρής επιθυμίας ή μανίας, είμαστε τρελοί από έρωτα ή παλαβωμένοι από φόβο, είμαστε στο έλεος του μεταιχμιακού συστήματος.

Στην αμυγδαλή γίνεται η σύζευξη όλων των προσλαμβανουσών πληροφοριών που συνδέονται με τα συναισθήματα. Ο ιππόκαμπος σχετίζεται με τη βραχυπρόθεσμη μνήμη σε σχέση με τα συναισθήματα. Ο υποθάλαμος είναι ένα πολύ σημαντικό τμήμα του μεταιχμιακού συστήματος. Ονομάζεται “εγκέφαλος μέσα στον εγκέφαλο”, λόγω της συμμετοχής του σε πάρα πολλές λειτουργίες. Σχετίζεται με τον έλεγχο της πείνας, της ανάγκης για υγρά, τον ύπνο, στην εγρήγορση, την θερμοκρασία του σώματος, την ισορροπία στις χημικές ουσίες του σώματος, την καρδιακή συχνότητα, το σεξ, την συναισθηματική κατάσταση, ενώ αποτελεί το κέντρο ελέγχου των ορμονικών εκκρίσεων. Ο υποθάλαμος εκκρίνει ουσίες που ελέγχουν την έκκριση ορμονών από την υπόφυση.

Καθώς εξελισσόταν, το μεταιχμιακό σύστημα τελειοποίησε δύο ισχυρά εργαλεία: τη μάθηση και τη μνήμη. Αυτές οι επαναστατικές καινοτομίες επέτρεπαν στο ζώο να είναι πολύ εξυπνότερο στις επιλογές που έκανε σε σχέση με την επιβίωση του, και να εναρμονίζει τις αντιδράσεις του έτσι ώστε να προσαρμόζεται στις μεταβαλλόμενες απαιτήσεις, αντί να έχει άκαμπτες και αυτόματες αντιδράσεις. Αν ένα φαγητό φέρνει δυσπεψία, την επόμενη φορά πρέπει να αποφεύγεται. Αποφάσεις όπως, για παράδειγμα, η γνώση τού τι πρέπει να φάει και τι να απορρίψει το ζώο, εξαρτιόταν ακόμα σε μεγάλο βαθμό από την όσφρηση.

Να σημειωθεί ότι κατά την εφηβεία το μεταιχμιακό σύστημα συνδέεται και επικοινωνεί με τον υπόλοιπο εγκέφαλο με διαφορετικό τρόπο σε σύγκριση με την ενήλικη ζωή. Το αποτέλεσμα είναι ότι πολλοί έφηβοι είναι πιο ευάλωτοι σε επικίνδυνες συμπεριφορές.

Ο νεοφλοιός

Περίπου εκατό εκατομμύρια χρόνια πριν, ο εγκέφαλος των θηλαστικών παρουσίασε μια αλματώδη εξέλιξη. Στοιβαγμένα επάνω στο λεπτό διστρωματικό φλοιό —τις περιοχές που σχεδιάζουν, κατανοούν το αισθητό, συντονίζουν την κίνηση — κάμποσα νέα στρώματα εγκεφαλικών κυττάρων προστέθηκαν για να σχηματίσουν το νεοφλοιό. Σε αντίθεση με τον αρχαίο διστρωματικό φλοιό του εγκεφάλου, ο νεοφλοιός προσέφερε ένα εκπληκτικό διανοητικό πλεονέκτημα.

Ο νεοφλοιός του Homo Sapiens, κατά πολύ πιο εκτεταμένος από κάθε άλλο είδος, προσέθεσε όλα τα καθαρά ανθρώπινα χαρακτηριστικά. Ο νεοφλοιός είναι η έδρα της σκέψης. Εμπεριέχει τα κέντρα που συνθέτουν και κατανοούν αυτό που οι αισθήσεις συλλαμβάνουν. Συμβάλλει στο να νιώσουμε αυτό που σκεφτόμαστε και μας επιτρέπει να έχουμε συναισθήματα για ιδέες, τέχνες, σύμβολα, νοητά στοιχεία.

3-triune-brain66Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του, ο νεοφλοιός βοήθησε στην ανάπτυξη μιας συνετής συμπεριφοράς που χωρίς αμφιβολία προσέφερε τεράστια πλεονεκτήματα στην ικανότητα ενός οργανισμού να αντέχει στις αναποδιές, αυξάνοντας τις πιθανότητες να μεταβιβάσουν οι απόγονοι με τη σειρά τους στους επόμενους τα γονίδια που αναπαράγουν το ίδιο νευρωνικό κύκλωμα. Το ζήτημα της επιβίωσης οφείλεται στο ταλέντο του νεοφλοιού να καταρτίζει στρατηγικά, μακρόπνοα προγράμματα και άλλα πνευματικά τεχνάσματα. Πέρα από αυτό, ο θρίαμβος της τέχνης, του πολιτισμού, της παιδείας, όλα αυτά είναι καρποί του νεοφλοιού.

Αυτή η νέα προσθήκη στον εγκέφαλο επέτρεψε τη διάνθιση της συναισθηματικής ζωής με αποχρώσεις. Οι μεταιχμιακές δομές γεννούν συναισθήματα ευχαρίστησης και σεξουαλικής επιθυμίας —συγκινήσεις που τρέφουν το σεξουαλικό πάθος. Αλλά η προσθήκη του νεοφλοιού και οι διασυνδέσεις του με το μεταιχμιακό σύστημα έκαναν δυνατό τόσο το δεσμό μεταξύ μητέρας και παιδιού, που βρίσκεται στα θεμέλια της οικογενειακής μονάδας, όσο και τη μακρόχρονη δέσμευση της ανατροφής των παιδιών, που καθιστά δυνατή την εξέλιξη των ανθρώπων. (Είδη που στερούνται νεοφλοιού, όπως τα ερπετά, στερούνται και μητρικής στοργής. Μετά την εκκόλαψη, τα νεογέννητα πρέπει να κρυφτούν για να μη γίνουν βορά των μεγάλων).

Στους ανθρώπους ο προστατευτικός δεσμός μεταξύ γονέα και παιδιού επιτρέπει ένα μεγάλο μέρος της ωρίμανσης να συντελεστεί στη διάρκεια μιας παρατεταμένης παιδικής ηλικίας —κατά την οποία ο εγκέφαλος εξακολουθεί να αναπτύσσεται.

Καθώς ανεβαίνουμε σε επόμενα σκαλιά της φυλογενετικής κλίμακας, από τα ερπετά στον πίθηκο και στον άνθρωπο, διαπιστώνουμε ότι ο συνολικός όγκος του νεοφλοιού αυξάνεται. Με την αύξηση αυτή επέρχεται και μια αύξηση με γεωμετρική πρόοδο των διασυνδέσεων που υπάρχουν μέσα στο εγκεφαλικό κύκλωμα. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός αυτών των διασυνδέσεων, τόσο μεγαλύτερο το φάσμα των πιθανών αντιδράσεων.