GPS mózgu. Droga Moserów do Nagrody Nobla - ebook

Spis treści

1. „Nieomylny instynkt” 9

2. Kółko astronomiczne 13

3. Hipokamp 19

4. Ślad pamięci 25

5. Pływające szczury 31

6. Gorący mózg 37

7. Edynburg 49

8. Wewnętrzna mapa 55

9. Dogmat się chwieje 63

10. Duch czasu 73

11. W nieznane 77

12. Pojawia się wzór 85

13. Szczury w kubraczkach – w poszukiwaniu komórek orientacji przestrzennej 103

14. Pałac pamięci 119

15. „Oddzwoń jak najszybciej” 135

16. W biel – gdy umierają wspomnienia 149

Dziękuję! 157

Przypisy 161

Bibliografia 167

Indeks 1711. „Nieomylny instynkt”

Biel, biel, biel. Oczy rosyjskiego lejtnanta Ferdinanda von Wrangla i członków jego wyprawy piekły i bolały od ostrego światła odbijającego się od pokrytego śniegiem arktycznego lodu. Zaczynał się kwiecień 1821 roku. Nieco ponad tydzień wcześniej ekspedycja opuściła stały ląd i wyruszyła przez zamarznięte morze na północ w dwadzieścia jeden sań ciągniętych przez dwieście czterdzieści psów. Na początku widzieli jeszcze na horyzoncie za sobą klify Baronowa, ale później otoczyła ich niekończąca się połać bieli, przełamywana jedynie szczelinami w lodowej pokrywie i dryfującymi kawałami lodu.

Ferdinand von Wrangel dowodził jedną z dwóch ekspedycji wysłanych przez cara Aleksandra na Syberię w celu wypełnienia białych plam na mapach północnej części ogromnego cesarstwa rosyjskiego. Członkowie wyprawy mieli sporządzić szczegółowe mapy syberyjskiego wybrzeża oraz sprawdzić, czy na Morzu Arktycznym, na północ od Syberii, nie znajduje się nieodkryty jeszcze ląd, jak twierdzili inni odkrywcy.

Umiejętność orientowania się w przestrzeni i odnajdywania drogi powrotnej na zamarzniętym morzu, bez posiłkowania się znakami nawigacyjnymi czy charakterystycznymi elementami terenu, była dla von Wrangla i jego ludzi kwestią życia i śmierci.

Za każdym razem, gdy szczeliny i ogromne bloki lodu zmuszały członków ekspedycji do zmiany kierunku, lejtnant wyliczał kurs na nowo. Dysponował najnowocześniejszymi w tamtych czasach przyrządami nawigacyjnymi – miał między innymi dwa chronometry służące za przenośny standard czasu, a także stoper, sekstans, sztuczny horyzont, trzy busole, dwa teleskopy i taśmę mierniczą. Pod koniec każdego dziennego etapu na podstawie wyników pomiarów wyliczał, gdzie się obecnie znajdują. Co najdziwniejsze, wielu doświadczonych tubylców radziło sobie z ustaleniem aktualnej pozycji lepiej od niego – i to bez użycia jakichkolwiek instrumentów nawigacyjnych. Można by uznać, że „pomagał im nieomylny instynkt”, jak zapisał lejtnant w swoich notatkach.

Odkrywcy szczególnie zaimponował doświadczony przewodnik Sotnik Tatarinow:

Wśród zawiłych lodowych labiryntów, gdzie skręcaliśmy raz w prawo, raz w lewo, to omijając ogromny blok lodowy, to przechodząc po mniejszym i nieskończenie wiele razy zmieniając kierunek, on wydawał się pamiętać wszystkie te zmiany i kompensować jedne drugimi, by ani na chwilę nie zboczyć z wytyczonej drogi. Kiedy ja śledziłem kolejne zmiany, z kompasem w ręku, próbując powrócić na właściwy kurs, on doskonale go znał. Jego szacunki pokonanych przez nas odległości, zredukowanych do linii prostych, zgadzały się z moimi wyliczeniami sporządzonymi na podstawie szerokości geograficznych i dziennych tras1.

Po uniknięciu niemal cudem uwięzienia w lodowej szczelinie ekspedycja von Wrangla została zmuszona do powrotu. Nie natrafili na nieznany ląd na północy, ale odkryli liczne wyspy i wypełnili białe plamy na mapie syberyjskiego wybrzeża. W kilka dziesięcioleci po morderczej wyprawie notatki lejtnanta zostały przetłumaczone na język angielski i wydane drukiem. Przeczytał je znany biolog ewolucyjny Karol Darwin. Opis niewiarygodnej wręcz orientacji przestrzennej rosyjskiego przewodnika przykuł uwagę Darwina i skłonił go do zadania sobie pytania, jak to możliwe.

Sam Darwin, mając dwadzieścia kilka lat, też dołączył do długiej wyprawy na statku „The Beagle”. Doskonale zdawał sobie sprawę, jak trudno jest orientować się w terenie w takich warunkach, w jakich znalazł się von Wrangel i jego ludzie. Na otwartym morzu kompas i Gwiazda Polarna też by nie wystarczyły, gdyby przez cały czas należało korygować kurs. Przewodnik musiał nieświadomie prowadzić inną, nieznaną rachubę prędkości, kierunku i czasu. Darwin nie podejrzewał go jednak o posiadanie nadludzkich zdolności. Uznał, że każdy człowiek jest prawdopodobnie w stanie do pewnego stopnia orientować się w przestrzeni, a Tatarinow po prostu doprowadził tę sztukę do doskonałości. Biolog przypuszczał, że dla funkcjonowania tego zmysłu istotny jest wzrok, a może także informacja płynąca z ruchów mięśni.

Karol Darwin sformułował przypuszczenie, pozostające nierozwiązaną zagadką jeszcze na długo po jego śmierci: Czy w mózgu może się znajdować struktura wyspecjalizowana w orientacji przestrzennej?2

Dopiero sto trzydzieści lat później odpowiedzi na to pytanie udzieliła para naukowców z małego norweskiego uniwersytetu.2. Kółko astronomiczne

Pewnego popołudnia jesienią 1982 roku dwójka ludzi zupełnie przypadkowo spotkała się na ulicy w Oslo. Trzydzieści dwa lata później ci sami ludzie będą bohaterami wiadomości przez wiele tygodni po przyznaniu Norwegom pierwszego dla tego kraju Nobla w dziedzinie medycyny.

Dziewiętnastoletnia May-Britt Andreassen skończyła akurat zmianę w restauracji Kaffistova i szła w stronę Karl Johans gate, kiedy zauważyła dwóch kolegów z rodzinnych stron. Øyvind Strand chodził z nią do gimnazjum w Ulsteinvik, a Edvarda Mosera poznała na zajęciach z chemii. Edvard wyjaśnił, że od wiosny zamierza studiować w stolicy nauki ścisłe i przyrodnicze. May-Britt mieszkała w Oslo już od pół roku i zaproponowała, że zostanie jego przewodniczką. Pamiętała jeszcze dni, w których jej samej jako świeżo upieczonej studentce wszystko wydawało się obce i nowe, i gotowa była pomóc koledze poznać uczelnię i miasto.

May-Britt nie znała Edvarda zbyt dobrze. Z czasów szkolnych zapamiętała go jako nieco nieśmiałego. Zdziwiła się więc, gdy chłopak skontaktował się z nią kilka miesięcy później i poprosił, by oprowadziła go po kampusie Blindern.

May-Britt i Edvard dorastali w odległości mniej więcej dwóch mil od siebie w południowej części okręgu Møre og Romsdal. Ona wychowała się w małym gospodarstwie w Fosnavåg, a on – w osadzie Hareid na sąsiedniej wyspie Hareidlandet. May-Britt była najmłodszym dzieckiem swoich rodziców, Edvard zaś – najstarszym bratem w rodzinie o nietypowej historii. Jego rodzice pochodzili z Niemiec i przy­byli do Norwegii w latach pięćdziesiątych, kiedy ojciec dostał posadę w fabryce organów na wyspie Haramsøya.

Oboje rozpoczęli naukę w szkole w sierpniu 1969 roku, zaledwie kilka miesięcy po tym, jak Neil Armstrong i Buzz Aldrin jako pierwsi ludzie w historii wylądowali na Księżycu w ramach misji Apollo 11. Chociaż i Stany Zjednoczone, i Księżyc wydawały się dość odległe od codziennego życia nastolatków mieszkających w tej okolicy, wszyscy pierwszo­klasiści wiedzieli już, jak wiele potrafi osiągnąć ludzkość – nawet pozostawić odcisk buta na innym ciele niebieskim. Tak jak wielu innych nastolatków dorastających w epoce lądowania na Księżycu, Edvard Moser interesował się astronomią i podróżami kosmicznymi. Razem z kolegą ze szkoły, Øysteinem Ortenem, założył w Hareid kółko astronomiczne, by wymieniać się wiadomościami o Układzie Słonecznym i odległościach między planetami. Kosmos nie był jednak jego jedyną pasją – Edvard kolekcjonował też kamienie i przeprowadzał doświadczenia chemiczne w łazience.

May-Britt była pełna energii i wypróbowała większość zajęć dostępnych w okolicy. Jak wiele dzieci z norweskiego „pasa biblijnego” chodziła do szkoły niedzielnej. Treno­wała także pływanie i chodziła po górach, była skautką i grała na gitarze. Często widywano ją na spacerach z Bamse, dużym psem rasy buhund, otrzymanym w prezencie od rodziców.

Świeżo upieczony student przeprowadził się do Oslo i w ciągu kolejnych kilku miesięcy młodzi zostali dobrymi przyjaciółmi. Być może połączyła ich niepewność – oboje zastanawiali się, jaki kierunek studiów wybrać.