PER SNAPRUD är vetenskapsjournalist och före detta hjärnforskare. Han arbetar på Forskning & Framsteg, och har tidigare varit verksam vid Dagens Nyheters och Sveriges Radios vetenskapsredaktioner. Han har en licentiatexamen i medicinsk vetenskap från Karolinska institutet, där han studerade samspelet mellan olika signalämnen i hjärnan.
I slutet av 1990-talet satsade hjärnforskaren Christof Koch en låda vin på att forskningen om medvetandet kommer att nå ett genombrott senast år 2023. Den numera världsberömde filosofen David Chalmers satte emot. Vadet blir avstampet i en berättelse som utforskar gränserna för vår kunskap om medvetandet. Vetenskapsjournalisten Per Snaprud träffar här flera av vår tids främsta forskare och tänkare i frågan, och deltar själv i experiment som löser upp banden mellan jaget och kroppen. Boken börjar med ett tydligt fokus på hjärnan, från neurologi nedtecknad med hieroglyfer till den senaste tekniken för att styra utvalda celler i en levande hjärna med laserstrålar. Perspektivet vidgas sedan till kroppen, och vidare till hisnande tankar om medvetandet som en grundläggande egenskap i hela universum. Berättelsen utmynnar i en relativt säker prognos om vem som kommer att vinna vadet.
ISBN 978-91-27-81912-2
PER SNAPRUD MEDVETANDETS ÅTERKOMST
FOTO: CAROLA BJÖRK
Medvetandets återkomst handlar om den djupaste av alla existentiella frågor: Hur kommer det sig att vi människor kan uppleva våra liv över huvud taget? Varför har vi en inre värld?
per snaprud
MEDVETANDETS ÅTERKOMST Om HJÄRNAN, KROPPEN och UNIVERSUM
”Det här är nog den trevligaste och mest intressanta populärvetenskapliga bok jag läst om den moderna medvetandeforskningen. Snaprud lyckas på ett lättsamt och roligt sätt knyta ihop sina personliga möten och intervjuer med ledande forskare i fältet till en spännande berättelse om vetenskapens största problem.” HANS LILJENSTRÖM, medvetandeforskare och professor i teoretisk biologi och biofysik vid SLU.
”Medvetandets återkomst är spännande, hisnande, välskriven (förstås) och alldeles, alldeles underbar.” MARIA GUNTHER, vetenskapsredaktör, Dagens Nyheter.
”Forskare och filosofer har äntligen på allvar börjat studera det största mysteriet av alla: uppkomsten av medvetna upplevelser. Per Snaprud skildrar de senaste rönen på ett utmärkt och fängslande sätt.” PAAVO PYLKKÄNEN, universitetslektor i teoretisk filosofi, Helsingfors universitet.
OMSLAG: NIKLAS LINDBLAD, MYSTICAL GARDEN DESIGN OMSLAGSFOTO: SHUTTERSTOCK
9 789127 819122
NOK_SNAPRUD_MEDVETANDETS_ATERKOMST.indd Alla sidor
2018-04-13 16:54
Medvetendets ĂĽterkomst tryck icc.indd 4
2018-04-13 14:17
INNEHÅLL
PROLOG – ATT GREPPA MEDVETANDET 9
DEL I – HJÄRNAN 1. EN HJÄRNFORSKARE SLÅR VAD MED EN FILOSOF 17
Med utgångspunkt i ett vad om medvetandets koppling till hjärnan följer vi den neurobiologiska forskningen från forntida Egypten till dagens vetenskapliga satsningar i mångmiljardklassen.
2. DET SVÅRA PROBLEMET 37
Efter att den franske filosofen René Descartes placerade hjärnan och medvetandet i var sin värld blev ingenting någonsin enkelt igen. Numera kretsar filosofernas skruvade tankeexperiment ofta kring ordet qualia.
3. DET FÖRLORADE MEDVETANDETS ÅTERKOMST 55
Det började så bra. Psykologin skulle bli en vetenskap om medvetandet. Sedan kom behaviorismen och andra bakslag. Men nu är forskningen om medvetandet inne i en ny högkonjunktur.
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 5
2018-04-13 14:17
DEL II – KROPPEN 4. JAGETS LÅNGA GUMMIARM 75
Ett partytrick från en halloweenfest lade grunden för ett helt forskningsfält. Det visar sig att upplevelsen av att äga sin kropp påverkar allt från fördomar om hudfärg till rädslan för döden.
5. KROPPEN GÖR DIG KLOK 93
Känslornas ekon i kroppen vägleder förnuftet mot kloka beslut. I ansiktet visar sig äkta leenden som ligger utanför medvetandets kontroll. Ansiktsuttrycken är så laddade att även ansiktsblinda uppfattar dem.
6. SÖMNEN GÅR UT MED SOPORNA 113
Kroppen ligger utslagen en tredjedel av livet. Det ger tid för sköna drömmar, men ny forskning visar att dvalan också sköter ett biologiskt basbehov: att rensa ut slaggprodukter.
DEL III – UNIVERSUM 7. DEN FRIA VILJAN ÄR ETT VAL 135
Om vår värld har plats för den fria viljan så måste den verka inom vissa gränser, enligt vedertagen vetenskap – som också visar att vi blir oärliga om vi inbillar oss att allt är förutbestämt.
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 6
2018-04-13 14:17
8. MEDVETANDE I ALLT 153
Panpsykismen utgår från att allting i universum har någon form av medvetande. Det låter underligt, men enligt en växande skara filosofer kan panpsykismen besvara svåra frågor om både människans medvetande och materiens innersta väsen.
9. EN FORMEL FÖR UPPLEVELSER 171
Vetenskapens hittills mest avancerade teori om medvetandet bygger på två saker: information och integration. En grupp forskare i Italien utgick från teorin för att bygga en medvetandemätare.
10. RYMS EVIGHETEN I DÖDSÖGONBLICKET? 189
En kort stund efter att hjärtat slutat slå kan aktiviteten i hjärnan plötsligt öka. Den svenske Nobelpristagaren Arvid Carlsson spekulerar i att det ögonblicket rymmer upplevelsen av en evighet.
EPILOG – TILLBAKA TILL BREMEN 199
Vem som vinner vadet om medvetandet kommer att avgöras den 20 juni år 2023. Men redan nu går det att göra en relativt säker prognos.
TACK! 211 KÄLLFÖRTECKNING 213 REGISTER 221
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 7
2018-04-13 14:17
Medvetendets ĂĽterkomst tryck icc.indd 8
2018-04-13 14:17
PROLOG
ATT GREPPA MEDVETANDET på en skärbräda av gråvit plast ligger en mänsklig hjärna och en lång förskärare. Min uppgift är att lägga det första snittet, att skära isär hjärnhalvorna. De andra studenterna i salen är angelägna om att komma igång. De är medicinare och har redan ägnat en hel termin åt anatomiska dissektioner. Jag är gruppens avvikare: en nyutbildad civilingenjör som otippat blivit doktorand i neuro vetenskap på Karolinska institutet. Till skillnad från dem har jag aldrig ens sett en avliden, än mindre hållit i en människohjärna. Jag blir stående med hjärnan i mina händer. Genom latexhandskarna känner jag att den är kylskåpskall. Färgen är ljust beige och konsistensen fast. Doften av konserveringsmedel sticker i näsan. Jag tänker på att det skrynkliga organet har innehållit ett helt liv. Ett liv som nu är borta. Det brukar sägas att den mänskliga hjärnan är den mest komplicerade strukturen i den kända delen av universum. Men den är trots allt ett slags maskin. Som ingenjör känner jag mig övertygad om att maskiner är begripliga. Invecklade kanske, men begripliga. De måste ju bygga på något slags logik och följa naturlagarna. prolog – att greppa medvetandet
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 9
9
2018-04-13 14:17
Mina kurskamrater börjar bli otåliga. Uppgiften är enkel: bara att göra ett längsgående snitt. Men praktiskt laboratoriearbete har aldrig varit min starka sida. En gång misslyckades jag med att skära frusna råtthjärnor i tunna skivor så att flera veckors arbete gick i vasken. En annan gång råkade jag sticka mig själv i pekfingret med en injektionsspruta fylld med ett giftigt färgämne som kan förstöra arvsmassan. Jag blev kallsvettig när det hände, men tabben verkar än så länge inte ha orsakat några allvarliga mutationer. Min framtid är inte att bli hjärnkirurg, den saken är klar. I stället drömmer jag om att förstå hur medvetandet uppstår i hjärnan. Medvetandet är tillvarons främsta och mest uppenbara faktum. Alla vet av egen erfarenhet vad det är. Trots det finns ingen allmänt accepterad vetenskaplig definition av medvetandet. Det är liksom självklart och gåtfullt på samma gång, och gåtan kan vara svår att uppfatta. Jag har träffat barn som haft de mest underbara frågor om allting. Varför är himlen blå? Varifrån kommer jag? Hur kan ett frö i jorden veta vilket håll som är uppåt? Men inget barn har frågat mig hur medvetandet uppstår i hjärnan, eller varför det finns. Vi tar det för givet. Men utan medvetande skulle vi vara zombier. Livet skulle vara så tomt att det inte ens kändes meningslöst; det skulle inte kännas alls. Ur medvetandet uppstår massor av frågor, inte minst om den egna existensen. Under den drömlösa sömnen upplever vi ingenting. På morgonen kommer allt tillbaka. Hur går det till? Varför måste vi alls sova och vara mer eller mindre medvetslösa flera timmar varje dygn? Och vad skiljer det medvetna från det omedvetna? Livet från döden? Jag sänker kniven, skär av hjärnbalkens alla hundratals miljoner nervtrådar och pressar bladet vidare ner genom hjärnstammen. Snittet sitter perfekt. Halvorna glider isär.
10
medvetandets återkomst
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 10
2018-04-13 14:17
* * * Efter min lärorika men måttligt framgångsrika tid som hjärnforskare bytte jag bana och blev vetenskapsjournalist – vilket var ett av mitt livs bästa beslut. I den rollen har jag kunnat följa neurovetenskapens utveckling på nära håll, besöka laboratorier och konferenser runt om i världen och – framför allt – haft förmånen att intervjua en lång rad världsledande hjärnforskare, psykologer och medvetandefilosofer. Många av dem finns med i den här boken. För några decennier sedan ansågs forskning om medvetandet vara skadlig för en karriär inom vetenskapen. Ämnet var flumstämplat. Men i dag finns seriös forskning om allt från klardrömmar till kopplingen mellan kroppen och medvetandet. Det finns lärda sällskap och vetenskapliga tidskrifter som enbart ägnar sig åt medvetandet, och det finns mer avancerade teorier än någonsin tidigare. Mitt eget intresse för medvetandets gåta började med ett tydligt fokus på hjärnan, den skrynkliga maskinen som på något sätt alstrar subjektiva upplevelser. Jag var helt tagen av tanken på att varenda människa bär med sig ett stycke kött på dryga tretton hekto som innehåller svaret på en djupt existentiell gåta: Hur kommer det sig att vi kan uppleva våra liv över huvud taget? Jag är fortfarande neuronörd, men har med tiden insett att medvetandet existerar i ett större sammanhang. Hjärnan finns i en kropp, och kroppen finns i hjärnan. Den kopplingen är livsviktig för alla organismer med ett nervsystem. Och i ett ännu större sammanhang existerar mitt medvetande i ett universum. Fysikerna beskriver vår värld med matematiska formler utan plats för livets subjektiva dimensioner. Ändå finns medvetandet. Hur går det ihop? Det här är ingen lärobok, snarare en bok om existentiell vetenskap. Den rör sig från idéhistoria till den senaste prolog – att greppa medvetandet
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 11
11
2018-04-13 14:17
forskningen om hjärnan och medvetandet. Längs vägen vidgas perspektivet stegvis, från hjärnan till kroppen och vidare ut i universum. Så har mitt eget tänkande om medvetandets hemvist förändrats, och jag har intryck av att de mest intressanta diskussionerna bland forskare har rört sig i samma riktning under de senaste decennierna. Därför består boken av tre delar: hjärnan, kroppen och universum. I. Den första delen handlar om hjärnforskningens utveckling från det forntida Egypten till dagens jättesatsningar med den första månfärden som förebild. Här finns även historiska berättelser om filosofins och psykologins invecklade förhållande till medvetandet. II. I den andra delen utsätter jag mig själv för utanför kroppen-upplevelser och andra kroppsillusioner. Experimenten visar hur medvetna och omedvetna processer hänger samman med ett kroppsjag, hjärnans inre bild av sin egen kropp. I kroppen finns också några av svaren på sömnens gåtor, liksom känslornas fysiologiska ekon – en del av vårt rationella tänkande. III. Den avslutande delen handlar om medvetandets plats i universum, och här ryms spekulationer om de riktigt stora frågorna. Har människan en fri vilja? Är medvetande i själva verket en grundläggande egenskap hos universum, en aspekt av materien som allt är gjort av? För tusentals år sedan såg många världen som besjälad. Det kan låta som rena galenskapen, men numera finns det seriösa forskare som menar att det vi kallar materia i själva verket innehåller medvetande i någon primitiv form, att allt kan uppleva. Andra tänker sig att medvetande är en mätbar egenskap kopplad till samordnad information. Enligt den teorin skulle det i princip vara möjligt att bygga ett instrument som mäter hur mycket 12
medvetandets återkomst
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 12
2018-04-13 14:17
medvetande det finns i en hund, en guldfisk, en kantarell eller en galax. Jag tycker att det finns en skönhet i detta sökande. Det ligger i vår natur att vilja veta. För mig är försöken att förstå medvetandet en påminnelse om hur förunderlig tillvaron faktiskt är.
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 13
2018-04-13 14:17
Medvetendets ĂĽterkomst tryck icc.indd 14
2018-04-13 14:17
DEL I
HJÄRNAN
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 15
2018-04-13 14:17
Medvetendets ĂĽterkomst tryck icc.indd 16
2018-04-13 14:17
1.
EN HJÄRNFORSKARE SLÅR VAD MED EN FILOSOF
det serveras drinkar på takterrassen ovanpå Central European University mitt i Ungerns huvudstad Budapest. Det är sen eftermiddag och fortfarande nästan trettio grader varmt ute. Ett femtiotal filosofer njuter av utsikten efter en dag av intensiva diskussioner om medvetandet. I vimlet träffar jag David Chalmers, filosofiprofessor vid New York University, och frågar honom hur det går med hans vadslagning. I början av sin karriär slog han vad om en låda vin med hjärnforskaren Christof Koch, som numera är chef för Allen Institute for Brain Science i Seattle. Det var en långsiktig satsning, som gällde ett framtida vetenskapligt genombrott. Vadet skulle avgöras efter ett kvarts sekel, vilket kommer att inträffa år 2023. David Chalmers ser lite bekymrad ut. – Jag träffade Christof för tre månader sedan i New York. Vi deltog i en debatt och vi pratade faktiskt om det där. Tyvärr kan ingen av oss komma ihåg exakt hur vi formulerade vadet. Det var ju väldigt länge sedan. David Chalmers och Christof Koch är i dag två av världens mest tongivande personer när det gäller forskning om en hjärnforskare slår vad med en filosof
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 17
17
2018-04-13 14:17
medvetandet, och nu har båda två glömt de avgörande detaljerna som behövs för att utse en rättmätig vinnare. Historien kunde knappast ha fått ett snöpligare slut. Det kan tyckas larvigt att ägna sig åt vadslagning om så allvarliga saker som vetenskapliga resultat. Delvis är det ett uttryck för en akademisk machokultur. Vetenskapens historia är full av exempel på forskare som satsar pengar, prestige och buteljer med dyrbara drycker på utfallet av olika experiment. Så gott som samtliga är män. Bland storspelarna fanns den brittiske kosmologen Stephen Hawking som slagit flera vad om svarta hål. Å andra sidan har vetenskap och vadslagning en hel del gemensamt. Inom all naturvetenskap är det viktigt att formulera tydliga hypoteser som går att testa med ett experiment. På motsvarande sätt måste den som föreslår ett vad noggrant ange förutsättningarna för att vinna. Dessutom blir det en bra story. Journalister älskar vadslagning, och skriverierna leder till uppmärksamhet som i förlängningen kan göra andra forskare mer intresserade av en specifik fråga, och kanske till och med få finansiärer att betala för arbetet med att hitta ett svar. David Chalmers och Christof Koch ingick sitt vad under en pubrunda i samband med en vetenskaplig konferens om medvetandet i den nordtyska staden Bremen den 20 juni år 1998. Kvällen började i den så kallade Bacchuskällaren under stadens gamla rådhus. Sedan fortsatte sällskapet till diverse pubar som ingen av de inblandade kan namnge så här långt efteråt. Det slår mig att det trots allt kan gå att ta reda på vad som sades under pubrundan. Jag var nämligen också i Bremen de där junidagarna i slutet av förra seklet, ditrest för att bevaka konferensen som journalist. Jag var med under middagen i Bacchuskällaren, men hade gått och lagt mig långt innan vadet kom på tal. Däremot intervjuade jag David Chalmers följande 18
medvetandets återkomst
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 18
2018-04-13 14:17
dag. Mot slutet av ett långt samtal berättade han om vadet, så mycket minns jag. Men exakt vad var det han sa? På den heta takterrassen i Budapest ett par decennier senare nämner jag för David Chalmers att jag möjligen har kvar anteckningar från intervjun någonstans, eller kanske till och med en inspelning. – Verkligen? I så fall måste du skicka den till mig! säger han. Hemkommen från Ungern börjar jag leta i alla möjliga skåp, garderober och flyttkartonger som aldrig blivit tömda. Ingenting. Efter att ha gett upp flera gånger hittar jag en förvaringslåda ovanpå bokhyllan i mitt arbetsrum. Där! Högst upp i en trave kassettband ligger intervjun från Bremen. Till slut får jag dessutom tag i en fungerande kassettbandspelare och trycker på play. På den urgamla inspelningen säger David Chalmers att han lämnade Bacchuskällaren någon gång efter midnatt och sedan fortsatte till en bar. – Christof och några till var med. Det var en kul kväll. Vid sextiden började det ljusna och då gick vi hem. Trots att han fortfarande inte har sovit låter han påfallande pigg. I bakgrunden hörs skrammel från tallrikar och bestick, ett sorl av röster och emellanåt brus från vindbyar mot mikrofonen. Plötsligt har jag ett tydligt minne av mötet. Vi satt på en uteservering i Bremen vid lunchtid under en disig himmel. David Chalmers var klädd i svart skinnjacka och hade burrigt hår långt ner på axlarna. Han kunde ha varit en rockstjärna på turné. I själva verket var han en ung australiensisk matematiker som omskolat sig till filosof för att studera medvetandet. I tjugoårsåldern liftade David Chalmers genom Europa på väg mot England med ett prestigefyllt stipendium i bagaget för att forska i matematik vid Oxford University. Men när han stod där med tummen i luften vid en vägkant i timme efter en hjärnforskare slår vad med en filosof
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 19
19
2018-04-13 14:17
timme tänkte han nästan bara på medvetandet, existensens största gåta. Framme i Oxford hamnade matematiken i bakgrunden, och till sist bestämde han sig för att satsa helhjärtat på medvetandets filosofi. Alldeles i slutet av kassettbandet kommer vadet på tal. Det gäller ett forskningsprogram som Christof Koch hade lanserat tillsammans med sin betydligt äldre vän och mentor Francis Crick, en av Nobelpristagarna bakom den banbrytande upptäckten av hur dna-spiralen ser ut. Koch och Crick var trötta på filosofernas ändlösa hårklyverier om medvetandets natur. De ville se mer konkret forskning om hjärnan. Vägen till framgång enligt dem var att göra laboratorieexperiment för att hitta någon enkel process i hjärnan kopplad till en specifik subjektiv upplevelse. Att hjärnan som helhet är kopplad till medvetandet såg de som en självklarhet. Deras mål var att ringa in en minimal men avgörande komponent: några väl definierade egenskaper hos ett fåtal nervceller eller nätverk som alltid går hand i hand med någon medveten upplevelse, till exempel upplevelsen av att se färgen röd. De kallade denna komponent för ett ”neuralt korrelat” till medvetandet. Christof Koch och Francis Crick hoppades att jakten på the neural correlates of consciousness (NCC) skulle leda till ett genombrott, och i bästa fall ge en förklaring till hur och varför medvetna upplevelser uppstår. Deras idéer fick stort genomslag inom hjärnforskningen. Neurala korrelat var själva ämnet för konferensen i Bremen. David Chalmers och Christof Koch var de ivrigaste debattörerna. Replikväxlingar bröt ut under paneldebatter, frågestunder, middagar och sena pubkvällar. De angrep varandras teorier med gott humör. David Chalmers, alltid klädd i svart, pratade snabbt med stora gester på en engelska med australiensisk klang. Han påpekade hela tiden att medvetandet medför en särskild typ av problem som skiljer sig från allt annat som vetenskapen någonsin tampats med, 20
medvetandets återkomst
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 20
2018-04-13 14:17
eftersom det behövs något mer än fysikens beskrivning av den materiella världen för att förklara subjektiva upplevelser. Christof Koch pratade ännu snabbare på en engelska färgad av hans tyska modersmål. Han kunde dyka upp i lila skjorta och gula byxor, för att nästa dag klä sig i orange och grönt. Av de två var han den mest intensive – i synnerhet när han argumenterade för att den enda vägen framåt är att studera hjärnan med naturvetenskapliga metoder. Christof Koch var en doer, en handlingsmänniska begiven på att bestiga berg och springa maratonlopp i Kaliforniens stekheta Death Valley. Det var han som föreslog ett vad om att någon kommer att hitta ett neuralt korrelat till medvetandet. David Chalmers beskrev detaljerna i slutet av den inspelade intervjun: – Han sa att det kommer att bestå av ett litet antal nervceller med ett fåtal inre egenskaper. Färre än tio egenskaper. Och upptäckten kommer inom tjugofem år. David Chalmers tillade att han kände sig säker på att ingen så enkel lösning skulle dyka upp, och att han därför skulle vinna. Så ser förutsättningarna alltså ut, enligt den mest tillförlitliga dokumentationen av vad som verkligen sades under den där natten i Bremen. Färre än tio inre egenskaper hos de inblandade nervcellerna skulle räcka för att motsvara en medveten upplevelse. Det borde vara ett mätbart mål. Det där med inre egenskaper är värt att lägga på minnet eftersom det kommer att spela en viss roll i den här historien. En inre egenskap skulle till exempel kunna vara cellens elektriska svängningsmönster, eller gener som styr tillverkningen av olika signalämnen. Jag mejlar ljudklippet till David Chalmers – som tackar och skickar det vidare till Christof Koch. De börjar omedelbart mejla varandra fram och tillbaka med kopior till mig om oddsen inför 2023. Deras mejl innehåller bilagor med färska fakta om nervsystemet och resonemang om en ny och radikal en hjärnforskare slår vad med en filosof
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 21
21
2018-04-13 14:17
matematisk teori om medvetandet. Jag återkommer till deras diskussion senare i boken. Vadet uppstod i skärningspunkten mellan två sätt att söka efter kunskap. Filosofen David Chalmers använde tankeexperiment och logik som argument för att medvetandet är en helt unik gåta. Hjärnforskaren Christof Koch, däremot, menade att det bästa sättet att komma någon vart var att angripa frågan om medvetandet med samma typ av vetenskap som redan löst så många andra mysterier. Hans egen forskning handlade om att försöka ta reda på hur hjärnan omvandlar signaler från ögonen till synupplevelser. Genom att plocka isär systemet och bygga upp det igen kommer vi att begripa hur det fungerar, menade Christof Koch. – Vad är alternativet? Att sätta sig på en bergstopp och meditera? Hans plan var konkret och begriplig. Jag hade egna erfarenheter av att titta på tunna skivor av hjärnvävnad genom ett mikroskop, och dessutom en ingenjörsutbildning i färskt minne. Så jag höll med honom om att den bästa vägen framåt måste vara att göra laboratorieförsök. Ingenjörskonsten är ett hantverk som går ut på att använda kända naturvetenskapliga principer för att konstruera en fabrik, en dator eller någon annan invecklad maskin. Mindre nogräknade ingenjörer ägnar sig ibland åt motsatsen, så kal lad reverse engineering. Om en konkurrent tillverkar en tekniskt avancerad produkt kan man genom omvänd ingenjörskonst ta reda på vilka bakomliggande principer som får den att fungera. Med den kunskapen gör man en ritning, sätter ihop maskinen och blir rik på att sälja piratkopior. I princip borde det gå att göra samma sak med en hjärna. Filosoferna tycktes inte ha gjort några märkbara framsteg sedan antiken, så varför bry sig om dem? Hjärnan är en maskin. Det borde såklart gå att ta reda på hur den fungerar, alltså hur den alstrar ett med vetande. 22
medvetandets återkomst
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 22
2018-04-13 14:17
Numera publicerar världens hjärnforskare årligen hundratusentals vetenskapliga rapporter, och takten ökar stadigt. På flera håll i världen har jätteprojekt med budgetar i miljardklassen gett sig i kast med invecklade frågor om nervsystemet. Kunskapen växer snabbare än någonsin. Det är hoppfullt för patienter och anhöriga som lever med hjärnans sjukdomar, men också för alla oss som vill veta hur det kommer sig att vi över huvud taget har subjektiva upplevelser, ett inre liv. Kartläggningen av hjärnan är en viktig del av människans försök att förstå sig själv, och den har en spännande historia. Berättelsen börjar redan i det forntida Egypten. världens äldsta bevarade forskarrapport om hjärnan skrevs med hieroglyfer på 1600-talet före vår tideräknings början. Den så kallade Edwin Smith-papyrusen finns i USA, på The New York Academy of Medicine på femte avenyn vid norra änden av Central Park. Papyrusen är nästan fem meter lång och har skrift i svart och rött bläck på båda sidorna. Den berättar om ett trettiotal patienter med hjärnskador av skilda slag. En av dem hade fått sin skalle krossad så att hjärnsubstansen var synlig. Den rekommenderade åtgärden var att smörja in såret med fett. Neurokirurgin har onekligen utvecklat bättre behandlingar sedan dess, men det forntida Egyptens läkare gjorde noggranna observationer. Edwin Smith-papyrusen förklarar att en halvsidig förlamning kan bero på en skada i hjärnan på motsatt sida. Höger hjärnhalva styr den vänstra sidan av kroppen, och vice versa. Den insikten skulle senare falla i glömska, och upptäckas på nytt omkring tre tusen år senare. Andra yrkesgrupper verkar dock inte ha brytt sig så mycket om läkarnas rön. Egyptens balsamerare slevade rutinmässigt ut hjärnan ur näsan på avlidna personer och kastade bort den. Däremot lämnade de kvar hjärtat inuti den mumifierade kroppen så att det kunde vägas inför dödsguden Osiris. en hjärnforskare slår vad med en filosof
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 23
23
2018-04-13 14:17
Mer än tusen år senare var greken Hippokrates – känd som läkekonstens fader – en av dem som förstod att hjärnan är inblandad i allt som gör att vi kan uppleva våra liv: ”Män bör veta att från hjärnan, och endast från hjärnan, uppstår våra nöjen, glädjeämnen, skratt och skämt, liksom våra sorger, smärtor och tårar. Genom den, i synnerhet, kan vi tänka, se, höra och skilja det fula från det vackra, det onda från det goda och det behagliga från det obehagliga.” Tydligare än så kan man knappast uttrycka hjärnans betydelse för medvetandet. Tyvärr har filosofer ibland haft svårt att ta till sig kunskap från dem som studerar riktiga hjärnor. Aristoteles är ett tydligt exempel på det. Gång på gång slog han fast att det bultande hjärtat är navet för allt från kroppens rörelser till minsta förnimmelse. För honom var hjärnan snarast en ovidkommande grå gegga. Flertalet läkare, däremot, insåg att människans mentala liv hör hemma i huvudet. Men somliga bortsåg från själva hjärnvävnaden – för att i stället fördjupa sig i ventriklarna, ett sammanhängande system av fyra vätskefyllda hålrum inuti hjärnan. Den grekiske läkaren Galenos tänkte sig att ventriklarna styr kroppen genom att pumpa vätska genom nerverna till olika organ. Hans idéer kastar en lång skugga över medicinhistorien. Läkare läste hans texter med vördnad ända fram till mitten av 1500-talet, då ett utbrett intresse för dissektioner väckte nytt liv i anatomin. Men ett sekel senare var Galenos ventrikelteori fortfarande tillräckligt livskraftig för att få den franske filosofen och matematikern René Descartes att betrakta hjärnan som en hydraulisk maskin. i modern tid har hjärnforskningen rört sig längs två parallella huvudlinjer. Den ena handlar om organet som helhet, om ett skrynkligt landskap av mentala kontinentalplattor. Vid sidan om detta övergripande perspektiv finns en mikroskopisk värld av enskilda nervceller som utbyter elektriska och kemis24
medvetandets återkomst
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 24
2018-04-13 14:17
ka signaler med sina närmaste grannar. Mellan dessa båda huvudlinjer av stort och smått – mellan drönarens överblick och luppens detaljfokus – öppnar sig en avgrund. Där finns stora kunskapsluckor – men också tekniska framsteg som är på god väg att revolutionera kunskapen om hjärnans sätt att arbeta. I det stora och övergripande perspektivet är det välkänt att olika avdelningar i hjärnan är kopplade till syn, minnen och massor av andra funktioner. Tanken på att det mentala livet hänger samman med specifika regioner uppstod konstigt nog ur en serie misstag – som med tiden gav upphov till en regelrätt pseudovetenskap av värsta slag. I början av 1800-talet pågick en debatt om hur hjärnans struktur hänger samman med beteendet. Många tänkte sig att alla delar är lika viktiga, alltså att organet sköter sina sysslor som en enda sammanhängande helhet. Det passade fint med religiösa uppfattningar om att människan har en själ som på något vis befinner sig utanför det materiella. Läkaren Franz Joseph Gall i Wien hade radikalt annorlunda åsikter. För det första underkände han uppdelningen mellan kropp och själ. I stället menade han att medvetandet med alla sina mentala och moraliska egenskaper bottnar i hjärnan. För det andra ansåg han att hjärnbarken i själva verket är ett lapptäcke av enskilda specialiserade organ med olika uppgifter. Och inte nog med det: en människas personlighet beror på hur stora de olika organen är. Denna tanke började spira i Galls huvud redan när han var nio år gammal. Två av hans klasskamrater hade ovanligt bra minne för långa texter, och dessutom utstående ögon. Den unge Gall drog slutsatsen att ordminnet sitter framtill i hjärnan, och att ett stort ordminne pressar ögonen utåt. Efter sin läkarutbildning arbetade Gall på ett mentalsjukhus i Wien, där han ägnade stort intresse åt patienternas huvudform. Han föreställde sig att ett välutvecklat organ i hjärnbarken formar en utbuktning i kraniet. Hans ursprungliga sysen hjärnforskare slår vad med en filosof
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 25
25
2018-04-13 14:17
tem innehöll 27 mentala organ. De stod för egenskaper som stridslystnad, välvilja, hemlighetsfullhet, listighet och mordiska instinkter. Gall var erkänt skicklig på att dissekera hjärnor, men med dagens mått mätt stollig i sin strävan att koppla knölar på kraniet till människors mentala liv. De skallstudier han så ivrigt ägnade sig åt lade grunden för vad som senare kom att kallas frenologi, en totalt misslyckad vetenskap. I Europa och Nordamerika blev frenologin något av ett folknöje, kanske delvis på grund av att den öppnade för större fysisk närhet än vad som annars var brukligt. Människor roade sig med att klämma och känna i varandras hårbotten för att se hur skallformen stämde överens med de nya rönen i frenologiska läroböcker. Frilansande frenologer vidareutvecklade konceptet, och listan över mentala organ blev allt längre. Så småningom svalnade den folkliga vurmen för underhållningsfrenologi till förmån för andra förströelser. Inom vetenskapen fick frenologin däremot allvarliga följder. Den drogs in i rasbiologiska resonemang som under and ra världskriget ledde till folkmord. Skallmätningar blev ett sätt att skilja mellan ”högre” och ”lägre” stående folkgrupper. Denna rasbiologi var ett livsfarligt mischmasch av idéer utan vetenskaplig grund. Det går helt enkelt inte att uttala sig om vad som rör sig i någons huvud genom att mäta skallens form. På den punkten hade Franz Joseph Gall kort och gott fel. Hans kartläggning av geniknölar och andra kraniella utbuktningar var rent nonsens. Däremot stämmer hans påstående om att hjärnan innehåller områden med specialiserade funktioner. Det första robusta belägget för det kom år 1861. Den franske neurologen Paul Broca beskrev en patient – känd som Tan – som förlorat sitt språk. Tans enda svar på tilltal var ”tan”, eller ”tan-tan”. Han förstod vad andra sa, kunde räkna och hade i största allmänhet kvar sitt förstånd. Problemet var bara att hela hans språk krympt ihop till en enda stavelse. Hans känslor färgade ton26
medvetandets återkomst
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 26
2018-04-13 14:17
fallet, men stavelsen var alltid densamma. När Tan avled vid 51 års ålder avslöjade obduktionen en skada långt ner i hans vänstra pannlob. Ytterligare undersökningar på patienter med liknande skador bekräftade att de allra flesta människor förlitar sig på specifika delar av vänster hjärnhalva för att kunna använda språket. Senare forskning har visat att hjärnan i många fall kan ändra sitt sätt att arbeta under läkningen efter en skada. Den är delvis formbar. Men faktum kvarstår: frenologerna hade en poäng när de påstod att huvudet innehåller moduler med olika funktioner. Ett tydligt exempel är synbarken längst bak i hjärnan. Den tar emot och analyserar nervsignaler från ögonen i flera steg. En grov uppdelning handlar om var och vad. Delar av synbarken som sträcker sig uppåt i bakhuvudet reagerar på var olika föremål befinner sig, och hur de rör sig. Andra delar längre ut åt sidorna ägnar sig åt information om färg, form och andra egenskaper – liksom åt att identifiera ansikten och andra föremål. Alla synintryck ger upphov till massor av aktivitet både i synbarken och i andra delar av hjärnan. Men var i allt detta uppstår den medvetna synupplevelsen, den subjektiva känslan av hur verkligheten ser ut? Lustigt nog kan en och samma verklighet ge upphov till olika subjektiva tolkningar. Den så kallade Neckerkuben är ett exempel. Tittar du en stund på cirkeln mitt i kuben kommer du att märka att perspektivet växlar fram och tillbaka med några sekunders mellanrum. Det är omöjligt att se båda de tredimensionella tolkningarna samtidigt. Den medvetna upplevelsen pendlar mellan två rivaliserande bilder – trots att näthinnorna hela tiden registrerar exakt samma mönster av linjer på boksidan. Något liknande inträffar om båda ögonen samtidigt ser var sin bild. I vanliga fall samordnar hjärnan information från båda ögonen till ett tredimensionellt djupseende. Men det fungerar bara om bilderna är snarlika. Om vänster öga enbart ser ett ansikte, och höger öga enbart ett hus, så uppstår en en hjärnforskare slår vad med en filosof
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 27
27
2018-04-13 14:17
Neckerkuben får hjärnan att pendla. Titta på kuben med blicken fäst på cirkeln i mitten. Två olika tolkningar kommer att avlösa varandra: antingen är lådans framsida uppe till vänster, eller så är den nere till höger.
konstig effekt. När hjärnan misslyckas med att smälta samman intrycken börjar den i stället att pendla. Först ser man bara ansiktet. Efter några sekunder framträder huset i stället. Sedan syns ansiktet igen, och så vidare. Detta trots att hjärnan hela tiden matas med exakt samma intryck. Fenomenet gör det möjligt att leta efter hjärnaktivitet kopplad till medvetna upplevelser en hjärnkamera. Neckerkuben fårmed hjärnan att pendla. Kamerabilderna visar aktiviteten i delar av synbarken är Titta på kuben med blickenattfäst på Vad som för ögonblicket finns i medvetandet spelar cirkelnkonstant. i mitten. Två olika tolkningar ingen roll. I andra delar ändras aktiviteten i samma takt som kommer avlösaupplevelsen varandra: antingen den att subjektiva växlar mellan ansiktet och huset. är lådans framsida uppe till syns vänster, På hjärnkamerans bilder växelvis orangeröda färgnyaneller så är den nere till höger. ser inom områden som hanterar syninformation om ansikten respektive platser. På något sätt verkar aktiviteten i specialiserade moduler alltså hänga ihop med vad som för ögonblicket finns i medvetandet. Det ger ledtrådar i jakten på medvetandets neurala korrelat. Men skenet från olika delar av hjärnan är bara ett mått på hur mycket energi hjärnvävnaden gör av med lokalt, inte någon direkt bild av en subjektiv upplevelse. Dessutom är upplösningen begränsad. Tekniken registrerar förändringar i volymer något mindre än en ärta, vilket motsvarar cirka en miljon nervceller. Så att försöka förstå vad som händer i någons huvud genom att titta på bilder från en hjärnkamera på28
medvetandets återkomst
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 28
2018-04-13 14:17
minner om att försöka förstå vad som händer i en stad genom att sitta i ett flygplan om natten och titta på skenet från alla lampor långt där nere. Trots begränsningarna ger tekniken värdefulla inblickar i hjärnan hos människor och andra varelser. Men kunskapen gäller bara hjärnan i stort. De små men viktiga detaljerna ligger utom synhåll. Hjärnforskningens andra traditionella huvudlinje – det mikroskopiska perspektivet – sätter fokus på nervcellerna. sedd genom ett mikroskop är hjärnan en ganska trist hist oria, en grå gegga faktiskt. För att se detaljerna måste man färga vävnaden med speciella kemikalier. Flera sådana kemikalier utvecklades i Tyskland på 1800-talet som färgämnen till den då framväxande textilindustrin. Än i dag är den vanligaste färgningen av vävnadsprover för medicinska diagnoser en kombination av två kemikalier som förvandlar den grå geggan till ett landskap av blålila och röda nyanser. Den färgskalan präglar hela histologin, en gren av medicinen som går ut på att undersöka vävnadernas arkitektur. Jag har själv ägnat många timmar åt att stirra på sådana landskap genom linserna på ett mikroskop. Under en period tog jag massor av bilder och gav till min mamma, som är bildkonstnär och vid den tiden arbetade i samma färgskala. En forskare som verkligen uppskattade hjärnvävnadens inre skönhet var den spanske Nobelpristagaren Santiago Ramón y Cajal. Han var en konstnärligt begåvad läkare med ett rastlöst sinnelag vilket bland annat ledde till att han som elvaåring sköt sönder porten till sin grannes hus med en hemgjord kanon. I sitt vetenskapliga arbete använde Santiago Ramón y Cajal en färgningsteknik som upphovsmannen, italienaren Camillo Golgi, kallade ”den svarta reaktionen”. En blandning av silvernitrat och andra salter tränger in i somliga av hjärnans celler och färgar dem svarta. en hjärnforskare slår vad med en filosof
Medvetendets återkomst tryck icc.indd 29
29
2018-04-13 14:17
PER SNAPRUD är vetenskapsjournalist och före detta hjärnforskare. Han arbetar på Forskning & Framsteg, och har tidigare varit verksam vid Dagens Nyheters och Sveriges Radios vetenskapsredaktioner. Han har en licentiatexamen i medicinsk vetenskap från Karolinska institutet, där han studerade samspelet mellan olika signalämnen i hjärnan.
I slutet av 1990-talet satsade hjärnforskaren Christof Koch en låda vin på att forskningen om medvetandet kommer att nå ett genombrott senast år 2023. Den numera världsberömde filosofen David Chalmers satte emot. Vadet blir avstampet i en berättelse som utforskar gränserna för vår kunskap om medvetandet. Vetenskapsjournalisten Per Snaprud träffar här flera av vår tids främsta forskare och tänkare i frågan, och deltar själv i experiment som löser upp banden mellan jaget och kroppen. Boken börjar med ett tydligt fokus på hjärnan, från neurologi nedtecknad med hieroglyfer till den senaste tekniken för att styra utvalda celler i en levande hjärna med laserstrålar. Perspektivet vidgas sedan till kroppen, och vidare till hisnande tankar om medvetandet som en grundläggande egenskap i hela universum. Berättelsen utmynnar i en relativt säker prognos om vem som kommer att vinna vadet.
ISBN 978-91-27-81912-2
PER SNAPRUD MEDVETANDETS ÅTERKOMST
FOTO: CAROLA BJÖRK
Medvetandets återkomst handlar om den djupaste av alla existentiella frågor: Hur kommer det sig att vi människor kan uppleva våra liv över huvud taget? Varför har vi en inre värld?
per snaprud
MEDVETANDETS ÅTERKOMST Om HJÄRNAN, KROPPEN och UNIVERSUM
”Det här är nog den trevligaste och mest intressanta populärvetenskapliga bok jag läst om den moderna medvetandeforskningen. Snaprud lyckas på ett lättsamt och roligt sätt knyta ihop sina personliga möten och intervjuer med ledande forskare i fältet till en spännande berättelse om vetenskapens största problem.” HANS LILJENSTRÖM, medvetandeforskare och professor i teoretisk biologi och biofysik vid SLU.
”Medvetandets återkomst är spännande, hisnande, välskriven (förstås) och alldeles, alldeles underbar.” MARIA GUNTHER, vetenskapsredaktör, Dagens Nyheter.
”Forskare och filosofer har äntligen på allvar börjat studera det största mysteriet av alla: uppkomsten av medvetna upplevelser. Per Snaprud skildrar de senaste rönen på ett utmärkt och fängslande sätt.” PAAVO PYLKKÄNEN, universitetslektor i teoretisk filosofi, Helsingfors universitet.
OMSLAG: NIKLAS LINDBLAD, MYSTICAL GARDEN DESIGN OMSLAGSFOTO: SHUTTERSTOCK
9 789127 819122
NOK_SNAPRUD_MEDVETANDETS_ATERKOMST.indd Alla sidor
2018-04-13 16:54