Anspråken och verkligheten – tio år efter hjärnforskarnas manifest

År 2004 publicerade elva tyska hjärnforskare ett så kallat manifest, där man diskuterade hjärnforskningens nuvarande läge och framtid (Hannah Monyer et. al., ”Das Manifest. Elf führende Neurowissenschaftler über Gegenwart und Zukunft der Hirnforschung”, i Gehirn & Geist 6 [2004] s. 30–37). Där förklarade man att de resultat som hjärnforskningen lett fram till skulle komma att förändra vår männi­skosyn. Enligt dem skulle hjärnforskningen inom överskådlig tid, det vill säga inom de närmaste 20 till 30 åren, så ingående kunna förklara kopplingarna mellan neuronernas elektriska och kemiska processer å den ena sidan och kognitiva, psykologiska och motoriska funktioner å den andra att det skulle bli möjligt att göra förutsägelser i bägge riktningarna om dessa samband med en hög grad av sannolikhet.

Dessa förutsägelser som ger sken av både saklighet och vetenskaplighet ska inte underskattas. Hjärnforskarna hävdade faktiskt att man inom en nära framtid inte bara skulle kunna härleda våra tankar, önskningar och avsikter utan även våra beslut och handlingar utifrån kunskaper om neurala processer. I beskrivningarna av de jätteprojekt som i detalj ska kartlägga hjärnans struktur och dess neurala uppbyggnad kan man stöta på liknande utfästelser. Det mest välkända av dessa torde vara Human Brain Project som understöds av Europakommissionen med en budget på 1,2 miljarder euro. Detta jättelika EU-projekt har sin motsvarighet i den amerikanska regeringens så kallade Brain-Initiative, vars budget beräknas omfatta 3 miljarder dollar

Båda dessa projekt syftar bland annat till att med stor noggrannhet kartlägga den mänskliga hjärnans verksamhet i realtid. Dit vill man nå genom att analysera hjärnaktiviteten hos vissa djur. Men man vill även genomföra en artificiell simulering av hur en mänsklig hjärna fungerar, med början i de allra minsta neurala kopplingarna (Blue Brain Project).

Var befinner sig hjärnforskningen i dag?

Det har nu gått över tio år sedan manifestet publicerades, tillräckligt lång tid för att kunna genomföra en inventering av dagens hjärnforskning: Det står klart att euforin som uppstod i början av det nya årtusendet har ersatts av en viss tillnyktring inom neuro- och kognitionsvetenskapen. Det visar sig inte bara i att de förväntade framstegen har uteblivit – det finns även en växande intern kritik mot hjärnforskningens alltför högt ställda anspråk. Till exempel har över 800 hjärnforskare gått ut och riktat kritik mot hur resurserna och projekten inom Human Brain Project har fördelats (http://www.neurofuture.eu).

Man vänder sig inte bara mot den brist på transparens som har utmärkt resursfördelningen utan även mot projektets alltför snäva fokus. I artikeln ”Reflexive Neurowissenschaft” som publicerades online 2014 i tidskriften Psychologie riktar 18 hjärnforskare grundläggande kritik mot ensidigheten inom hjärnforskningen, vilken tar sig uttryck på både ett metodologiskt och innehållsligt plan, men även inom världsåskådningens område. Precis tio år efter det att manifestet publicerades riktar hjärnforskare nu allvarliga förebråelser mot sina kollegor: Enligt dem har man vida överskattat den egna disciplinens förklaringskraft.

De framhåller hur man under de senaste åren visserligen nått goda resultat på det medicinska området – till exempel inom neurokirurgin. Men det har i grund och botten skett som ett resultat av tekniska framsteg, inte på grund av att man nått en djupare förståelse av hur hjärnan fungerar. Man är fortfarande mycket långt ifrån att ens på ett preliminärt sätt kunna besvara den uråldriga frågan hur kroppen förhåller sig till själen respektive medvetandet. De påpekar även hur man i dag tack vare kraftfulla visuella hjälpmedel förvisso har detaljerade kunskaper om den aktivitet i hjärnan som hör samman med medvetandet, men att det i dag trots allt är lika omöjligt som för tio år sedan att vetenskapligt förklara våra intellektuella förmågor och vår subjektivitet. De menar även att det inte heller är troligt att EU:s och USA:s miljardprojekt kommer att ändra på det.

Men hur kommer det sig att hjärnforskarna har en så kluven självbild? Man har förvisso gjort många viktiga upptäcker, men samtidigt har många forskare nyktrat till, ja till och med blivit uppgivna vad gäller de tidigare så högt satta målen. Hjärnforskarna verkar inte vara säkra på hur man nu ska komma vidare; i sin förtvivlan söker de hjälp hos filosofer, inom samhällsvetenskapen och andra discipliner. Men egentligen har de ingen anledning att beklaga sig. Framstegen inom det egna kunskapsområdet framstår som obestridliga: Med hjälp av visuella hjälpmedel med mycket hög upplösning kan man till exempel koppla samman vissa intellektuella processer med en viss aktivitet i hjärnan, på ett sätt som man för bara några år sedan knappast vågade drömma om. Genom att använda sig av superdatorer och sådana visuella hjälpmedel hoppas man kunna uppnå häpnadsväckande resultat i så kallade tankeläsningsexperiment.

Det mest kända exemplet i den tyskspråkiga världen är troligtvis John-Dylan Haynes forskning. Baserat uteslutande på kunskap om försökspersonernas hjärnaktivitet lyckades Haynes och hans team vid Humboldt-universitetet i Berlin avläsa medvetna förnimmelser (huruvida försökspersonerna tittade på en sko eller en stol), beräkningar (addition eller subtraktion) och andra enkla medvetandetillstånd med en hög grad av sannolikhet (Haynes und Geraint Rees, ”Decoding mental states from brain activity in humans”: Nature Reviews Neuroscience, band 7, juli 2006, s. 523–534).

Sådana experiment har sedan dess genomförts över hela världen och resultaten är häpnadsväckande. Det verkar som om visionerna från science fiction-världen kommer att bli verklighet: neurala lögndetektorer och hjärnor som låter sig läsas som en öppen bok. Det ligger nära till hands att frammana bilder av framtida hjärnforskare som endast med hjälp av datagenererade bilder av aktiviteten i våra hjärnor kan se våra allra hemligaste tankar och kanske till och med våra omedvetna önskningar.

Men den experimentella verkligheten ser emellertid något annorlunda ut: innan försökspersonerna deltar i sådana experiment måste de genomgå omfattande träning. Det innebär att varje försöksperson tittar på en stol eller en sko upprepade gånger, samtidigt som forskarna registrerar den aktivitet som samtidigt visar sig i hjärnan och upprättar ett samband mellan dessa båda fenomen. Därigenom erhåller forskarna ett mönster som är typiskt för just denna persons förnimmelse av en stol eller en sko under just de betingelser som råder vid experimentet. En skicklig observatör eller kraftfull dator jämför sedan mönstret med bilder av försökspersonens hjärnaktivitet. I 85 procent av fallen kan man utan att fråga försökspersonen avgöra vilket medvetandetillstånd – förnimmelse av en sko eller en stol – som bilderna motsvarar.

När det gäller frågan om hur väl resultaten låter sig generaliseras är Haynes själv försiktig. Han understryker att det bara går att läsa tankar på detta sätt under mycket specifika omständigheter. I nuläget går det enligt Haynes inte att använda experimentets data för att undersöka liknande förnimmelser hos samma försökspersoner i ett senare skede eller under andra omständigheter, lika lite som det vore möjligt att använda det för andra individer.

Men att visuellt kunna läsa tankar, framför allt med hjälp av fMRI (Funktionell magnetresonanstomografi), är inte bara en framtidsvision, även om det i nuläget bara låter sig göras i ytterst noggrant förberedda experiment. Det finns många andra studier där man på liknande sätt försöker etablera samband mellan neurala tillstånd och vissa processer i vårt medvetande. Men vilka svar ger egentligen sådana studier? Kan de besvara de stora gåtorna som omger våra medvetna upplevelser, förhållandet mellan kropp och själ eller finna ett jag i hjärnan?

Här är det i själva verket inte fråga om naturvetenskapliga förklaringar i strikt bemärkelse. När man förklarar något naturvetenskapligt får ett visst fenomen sin förklaring genom att man klarlägger dess orsaker. På detta sätt kan man till exempel förklara en trasig kylare i bilen genom att peka på vissa omständigheter som föregick det inträffade: Temperaturen sjönk till under noll grader, kylarvätskan innehöll alltför lite frostskyddsmedel och så vidare. När det gäller fMRI-studier letar man förgäves efter sådana relationer mellan orsak och verkan. Vid sådana studier är det snarare fråga om att försöka lokalisera en förhöjd aktivitet i hjärnan som uppträder samtidigt som ett visst medvetandetillstånd. Till skillnad från ett otvetydigt förhållande mellan orsak och verkan kan sådana korrelationer tolkas på flera olika sätt.

Hos materialistiskt sinnade hjärnforskare är reduktionistiska tolkningar mycket vanliga: Enligt dem ger oss dessa visuella verktyg – framför allt fMRI – inte bara en inblick i vår hjärnaktivitet, utan de visar oss även den fysikaliska sidan av vårt tänkande, våra känslor och vår vilja. Att våra mentala tillstånd skulle vara objektivt verkliga är enligt dem högst tvivelaktigt, men nu kan vi i stället påvisa en fysikalisk process bakom de upplevelser som fram tills nu bara varit tillgängliga för oss på ett subjektivt sätt. Ja, till syvende och sist är våra tankar och känslor enligt detta synsätt inget annat än den aktivitet i hjärnan som vi kan iaktta med hjälp av dessa visuella hjälpmedel. De visuella möjligheter som dessa hjälpmedel ger oss görs till en faktisk förklaring. Man ”löser” medvetandets gåta genom att visa hur våra medvetandetillstånd svarar mot ett visst aktivitetsmönster i hjärnan. Enligt denna tolkningsmodell skulle min nuvarande önskan att skriva en artikel om hjärnforskning motsvaras av en viss aktivitet i min hjärna. Denna reduktionistiska förklaringsmodell gör ett stort nummer av att kunna härleda något subjektivt och svårgripbart – min önskan att skriva artikeln – till något som går att mäta vetenskapligt och som kan beskrivas i termer av en objektiv fysikalisk storhet – den synliga aktiviteten i min hjärna.

Med blicken på hela människan

En sådan reduktionistisk tolkning av de nya teknologier som används för att mäta hjärnaktiviteten grundar sig givetvis på en världsåskådning som hävdar att endast det fysiska är verkligt och att det bara är hjärnan som har en roll att spela när det gäller att förklara vårt medvetande. Varken i 2004 års manifest eller inom Human Brain Project diskuteras kroppen eller vår organism som helhet när det gäller frågan om hur vi ska förstå de kognitiva funktioner som hjärnan ger upphov till. När man bara fokuserar hjärnan förlorar man blicken för hela människan.

Vissa hjärnforskare menar att frågan ”vad är människan?” är densamma som ”vad är den mänskliga hjärnan?”. Denna sammansmältning av människa och hjärna motsvaras på ett språkligt plan av att hjärnan tillskrivs förmågor som egentligen bara kan gälla människan som helhet: Hjärnan fattar beslut, tänker, planerar, upplever och handlar. På ett liknande sätt skriver författarna till manifestet om ”ett framtida ögonblick” då hjärnan ”på allvar” gör sig redo att ”förstå sig själv”.

Ett särskilt tydligt exempel på tendensen att göra hjärnan till människa finns hos hjärnforskaren Gerhard Roth. Enligt Roth ”är det medvetna, tänkande och viljande jaget inte moraliskt ansvarigt för det som hjärnan gör, trots att hjärnan med stor illvilja förespeglar jaget att det förhåller sig på det viset”. Därmed förbiser man att hjärnan förvisso är ett centralt och livsviktigt organ, men fortfarande bara ett organ bland många i en fungerande organism.

Kopplat till detta förebrår författarna till memorandumet från år 2014 manifestets författare för att inte göra en tillräcklig åtskillnad mellan nödvändiga och tillräckliga förutsättningar. Hjärnan är förvisso nödvändig för att medvetande ska kunna uppstå, men den är på intet sätt tillräcklig. De kritiska rösterna bland hjärnforskarna beklagar att när man så ensidigt fokuserar enbart hjärnan och systematiskt överskattar hjärnforskningen banar det väg för en ny dualism. Med bönekvarnars ihärdighet predikar nära nog alla neurovetenskapens företrädare att dualismen kropp–själ är ovetenskaplig; men samtidigt råkar dessa experter in i en ny dualism som upprättats mellan hjärna och organism eller mellan hjärnan och kroppen. De snärjer på så vis in sig i varianter av samma problematik som redan den klassiska kropp–själ-dualismen hade att brottas med.

I stället för att fråga sig ”hur själen utövar sin verkan på kroppen”, frågar man nu efter förhållandet mellan hjärnan och ”den övriga organismen”. Utöver den kritik som enskilda hjärnforskare har riktat mot att man alltför ensidigt fokuserar hjärnan har den neurovetenskapliga forskningen dessutom alltmer börjat ifrågasätta beviskraften hos de verktyg som man använder för att mäta hjärnaktivitet. Det kommer allt fler studier där de visuella teknologiernas förklaringskraft problematiseras. När jag vill skriva en artikel och vissa delar av min hjärna därmed lyser rött eller orange på en dataskärm betyder det inte nödvändigtvis att det är där som man bör leta efter den hjärnaktivitet som motsvarar min önskan. Till att börja med avläser de visuella teknologierna inte neuronernas egentliga aktivitet utan endast förändringar i blodflöde och syreförbrukning i vissa delar av hjärnan. Ökad blodgenomströmning och ökad syreförbrukning tolkas som ett tecken på ökad hjärnaktivitet.

Visserligen har man med hjälp av djurförsök fastställt att det finns en koppling mellan neural aktivitet och en ökande syreåtgång respektive ett ökande blodflöde, men det finns exempel som pekar i motsatt riktning. I vissa fall sker till och med en ökad neural aktivitet parallellt med ett minskat blodflöde (Felix Hasler, Neuromythologie – Eine Streitschrift gegen die Deutungsmacht der Hirnforschung, s. 43).

Dessutom har man riktat misstankar om bristande grundlighet mot de studier som under flera årtionden med hjälp av visuella metoder har härlett emotionella reaktioner (till exempel rädsla, sexuell upphetsning) till en stegrad aktivitet i amygdala – ett viktigt område i tinningloben. En nyutkommen forskningsrapport ifrågasätter de resultat som 2 500 sådana studier kommit fram till. De visuella metoder som man har använt sig av har i själva verket inte uppmätt en ökad aktivitet i amygdala utan i stället ett ökat blodflöde i den intilliggande Rosenthal-venen (Roland N. Boubela et. al., ”fMRI measurements of amygdala activation are confounded by stimulus correlated signal fluctuation in nearby veins draining distant brain regions”, Scientific Reports | 5:10 499 | DOI: 10.1038/srep10 499 (2015).

Bortsett från svårigheten att kunna fastställa ett direkt samband mellan blodcirkulation och neural aktivitet, infinner sig även andra viktiga betänkligheter när man vill mäta hjärnaktivitet. Att uppmäta en ökad neural aktivitet är inte detsamma som att påvisa ett direkt kausalt samband med uppkomsten av en viss kognitiv process. Det är ett välkänt faktum att en neuron kan vara aktiv respektive förbruka energi både när de synaptiska signalerna är aktiverande och inhiberande (Eric Kandel et.al., Principles of Neural Science, New York 2009, s. 375). Något förenklat kan man säga att det inte går att avgöra om en ökad aktivitet i en viss del av min hjärna motsvarar min önskan att skriva en artikel eller om den inte snarare motsvarar min undertryckta längtan efter en iskall öl.

När man använder visuella undersökningsmetoder framträder de områden i hjärnan som är neuralt aktiva vid vissa medvetandetillstånd med stor tydlighet, i kontrast till den i övrigt skenbart vilande hjärnan. Detta har gjort dessa metoder mycket populära. På de datorgenererade bilderna framträder för det mesta orangea, röda eller gula fläckar, medan resten av hjärnan återges som en inaktiv grå massa. Sådana bilder är givetvis mycket suggestiva och man får lätt intrycket av att ha hjärnan in action inför sina ögon. Men även här har en viss tillnyktring skett. I dag riktas alltmer av forskarnas intresse mot de delar av hjärnan som framstår som inaktiva på de datorgenererade bilderna.

De grå områdena är på intet sätt inaktiva – tvärtom. Nuförtiden talar man i stället om bakgrundsaktivitet respektive ett så kallat default mode, vilket väl bäst kan översättas som ”normaltillstånd” eller ”grundläggande aktivitet”. Vår hjärna befinner sig exempelvis i detta default mode när vi inte tänker på något särskilt, när vi inte riktar uppmärksamheten mot något, när vi bara sitter och dåsar eller när vi i meditation försöker hålla alla tankar på avstånd. Medan man tidigare avfärdade detta default mode som någon form av bakgrundsbrus, ägnar sig i dag hela forskargrupper åt denna typ av hjärnaktivitet. Bakgrundrundsaktiviteten tar nämligen 60 till 80 procent av hjärnans totala energi i anspråk och skillnaden mellan endast den grundläggande aktiviteten och den förhöjda aktivitet som visar sig som röda eller orangea fläckar på skärmen uppgår till maxi­malt fem procent. Med det i åtanke framstår det som helt orimligt att de delar av min hjärna som framträder som grå inte skulle ha något att göra med min medvetna avsikt att skriva en artikel, trots att andra områden i hjärnan kanske lyser röda och uppvisar ett mönster som är typiskt för min vilja att skriva en artikel. Denna bakgrundsaktivitet som den amerikanske hjärnforskaren Marcus E. Raichle kallar för en ”mörk energi” ser han som nyckeln till att lösa medvetandets gåta.

Med grund i de studier som har anförts ovan har det förhoppningsvis blivit uppenbart varför man har blivit allt mindre bekväm med hjärnforskningens tolkningsanspråk. Invasiva och icke-invasiva procedurer har skänkt oss nya inblickar i hur vår hjärna fungerar. På grund av detta menar vissa hjärnforskare att vår människosyn bör förändras. Det är mycket lockande att göra en sådan omedelbar koppling mellan hjärnforskningens resultat och de idéer som är avgörande för vår förståelse av människan, som jagupplevelse, fri vilja och subjektiva erfarenheter. Många hjärnforskare faller för den frestelsen och det må vara på grund av den högteknologiska utrustning som man använder sig av i studierna (nyckelordet är ”tankeläsning”) eller på grund av att talet om de ”de stora frågorna” gör att man lätta­re kan få medel från de stora forskningsfonderna. Men på samma gång har hjärnforskningen gjort upptäckter som tvingar ner vissa hjärnforskares högtflygande utfästelser till verklighetens nivå igen.

Dagens vetenskap har gett oss en relativt god förståelse av hjärnans anatomi och av hur enskilda neuroner är uppbyggda och hur de fungerar. Men när det gäller förklaringar av de fenomen som vi bara förmår uppleva i vårt medvetande finns samtidigt en enorm kunskapslucka, vilket är ett resultat av just denna fördjupade insikt i den komplexitet som präglar förhållandet mellan hjärnans aktivitet och medvetandets processer, en lucka som framstår som minst lika stor i dag som för tio år sedan.

Översättning: Stefan Jarl

Artikeln var ursprungligen publicerad i Herder Korrespondenz nr 11/2015.

Josef Quitterer är professor vid institutionen för kristen filosofi vid universitetet i Innsbruck, Österrike.