Wyobraźmy sobie wejście do nieznanego biurowca w porze obiadu. Po chwili błądzenia korytarzami udaje się wreszcie znaleźć stołówkę, zjeść posiłek i wyjść. Konstantin Anochin, neurobiolog, członek Rosyjskiej Akademii Nauk i dyrektor Instytutu Zaawansowanych Badań nad Mózgiem na Uniwersytecie Moskiewskim, posługuje się tą codzienną sceną, by pokazać, jak w układzie nerwowym rodzi się to, kim jesteśmy.
Z takiej wyprawy wracamy z dwiema zdobyczami: głód zniknął, a w pamięci utrwaliła się droga do stołówki. W teorii Anochina ta odnaleziona trasa staje się nowym systemem funkcjonalnym — zgranym zespołem komórek i drobnych mikrodziałań powołanym do wykonania jednego konkretnego zadania. Taki układ nie bierze się jednak znikąd: wyrasta z systemu nadrzędnego, czyli z samego głodu, stając się jego „potomkiem”. Gdy następnym razem zgłodniejemy, pierwotna potrzeba natychmiast uaktywni całą tę nowo utworzoną gałąź. Anochin porównuje ową strukturę do rozłożystej korony drzewa lub wachlarza — każdy nowy mechanizm opiera się na fundamencie, który istniał już wcześniej.
Dla naszej tożsamości ma to fundamentalne znaczenie. Młody kangur, ludzkie niemowlę i świeżo wyklute pisklę przychodzą na świat z gotowym pakietem startowym: wrodzonymi odruchami pobierania pokarmu, picia wody czy szukania ciepła. Wszyscy startujemy z tym samym wyposażeniem, ukształtowanym przez setki tysięcy lat w stabilnym środowisku. Jednak cała reszta — to, czym różnimy się od osoby siedzącej obok — wyrasta dopiero później, gałąź po gałęzi. Nasza indywidualność przypomina drzewo, które rozrasta się bez przerwy od dnia narodzin.
Co sprawia, że na tym pniu pojawia się nowy pęd? Niepowodzenie. Załóżmy, że w budynku zaczyna się remont, a znajome korytarze i windy zostają wyłączone z użytku. Dotychczasowy schemat przestaje działać, więc mózg zaczyna generować próby: testuje inną klatkę schodową, szuka alternatywnej windy, sprawdza nowe kombinacje kroków. Każde posunięcie jest na bieżąco porównywane z wzorcem rezultatu, jakiego domaga się nadrzędna potrzeba. Kiedy wreszcie któreś rozwiązanie zadziała, utrwala się w pamięci i przy kolejnej próbie staje się pierwszym wyborem. Dokładnie tak samo ptak, który zastaje wyschnięte pastwisko, uczy się pokonywać góry w poszukiwaniu nowych, zielonych łąk.
Nowa trasa przez schody sama staje się pełnoprawnym systemem. Gdy i ona zostanie zablokowana, wypuści kolejne odgałęzienia — drugiego, trzeciego i kolejnych rzędów.
Nowy system funkcjonalny powstaje zawsze jako gałązka odchodząca od systemu, który już istnieje, i ta gałązka stanowi sposób — nowy sposób — uzyskania rezultatu zaspokajającego dany system.
Новая функциональная система возникает всегда как веточка ответвления уже существующей системы, и эта веточка является способом получения, новым способом получения результата, удовлетворяющего эту систему.
— Konstantin Anochin, Think Like a Scientist, 58:32
W tym miejscu struktura drzewa zachowuje się w sposób szczególny: odgałęzienie może uniezależnić się od korzenia, z którego wyrosło. Anochin ilustruje to przykładem pieniędzy. Z początku potrzebujemy ich wyłącznie po to, by się najeść, pójść do kina albo kupić zabawkę. Z czasem gromadzenie środków staje się wartością i celem samym w sobie — pracujemy dla nich nawet wtedy, gdy nie doskwiera nam głód ani nie planujemy seansu filmowego. Gałąź przetrwała i usamodzielniła się, choć pierwotna potrzeba dawno zeszła na dalszy plan.
Dla samych neuronów obsługa tej konstrukcji bywa bezwzględnym sprawdzianem wytrzymałości. Pojedyncza komórka nerwowa nie przechodzi na emeryturę po obsłużeniu jednego nawyku. W ciągu życia jest włączana w setki, a nawet tysiące rozmaitych struktur: od dziecięcych zabaw i nauki, przez inną pracę w młodości, aż po wyzwania dorosłości i starości. Każde z tych doświadczeń pozostawia trwały ślad w aktywności jej genów. Tę część teorii Anochin oparł na wynikach 45 lat badań laboratoryjnych.
Współczesna neurobiologia zna zresztą procesy rozgałęziania także w innej skali. W pracy opublikowanej na łamach czasopisma „Neuron” w marcu 2024 roku Rafael Yuste wskazuje, że w trakcie rozwoju układu nerwowego większe grupy komórek dzielą się na mniejsze, znacznie bardziej wyspecjalizowane podzespoły, w miarę jak dojrzewają neurony i łączące je synapsy.
W tym świetle inaczej wygląda kwestia biologicznego podobieństwa. Bliźnięta jednojajowe dzielą ten sam zestaw genów i ten sam wrodzony pakiet odruchów, a mimo to stają się odrębnymi osobami. Anochin sięga po skrajny przypadek: bliźnięta syjamskie, zrośnięte ciałami i spędzające całe życie razem. W danej chwili jedno może spać, podczas gdy drugie czuwa. Jedno czuje coś ciepłego, drugie widzi fragment pokoju, który dla pierwszego pozostaje niewidoczny. Nawet dwa ciała złączone biodrem nieustannie rejestrują inne niepowodzenia, wytyczają inne objazdy i dokonują odmiennych odkryć. Z tego samego podłoża wyrastają dwie zupełnie inne osobowości.
