Hvordan synes det? - Christina Cherry

Hvordan udvikler rækkefølgen af vores tænkning, og hvad forstyrrer det? Det er muligt, at vi snart kan forstå principperne om at tænke og hjælpe syge mennesker. Men kan vi også læse sind? Meget er faktisk muligt med tekniske systemer i dag, men der skal mere til for at læse sindet korrekt.

Grupper af neuroner, der er aktive sammen under en bestemt tanke, er sandsynligvis det cellulære korrelat for tankegang. Disse grupper er fleksible, kortvarige koalitioner (såkaldte "forsamlinger"), der kan danne nye grupper igen og igen.
Samlinger behøver ikke nødvendigvis at være rumligt tilstødende, men er ofte fordelt over hjernebarken. Mønstergenkendelsesmetoder, som er knyttet til et billeddannelsessystem, kan lære aktivitetsfordelingen, der er specifik for en tanke i cortex og således "læse" tanken senere ud fra hjernens aktivitet..
Det er dog usandsynligt, at det vil være muligt fuldt ud at opdage den fulde rigdom ved individuel tænkning ved hjælp af sådanne metoder, fordi de uendeligt mange, i nogle tilfælde ikke verbaliserbare, mentale processer af en person står over for et uendeligt antal kombinationer af neuronale signaler.

Onur Güntürkun er biopsykolog ved Ruhr University i Bochum. Efter uddannelsen fra gymnasiet i Tyrkiet studerede han og fik sin doktorgrad i psykologi i Bochum og var derefter postdoc i Paris, San Diego og Constance. Han er medlem af National Leopoldina Academy og har modtaget mange priser såsom Alfried Krupp-prisen, Wilhelm Wundt-medaljen, det tyrkiske parlaments fortjenstpris, Leibniz-prisen og Communicator-prisen. I sin forskning prøver han at forstå, hvordan tankerne opstår.

Anbefalede artikler

Hvordan opfatter vi rum og tid? Der var en Nobelpris for denne viden.

Kreativitet løser problemer og tester muligheder. Men hvorfor skaber hun kunstværker?

Indtil videre har neo-pædagogik ikke leveret nogen nyttige oplysninger. Men det er ikke meningsløst.

Bevidsthed kan forklares videnskabeligt: vi ved allerede meget. Men heller ikke meget.

Hvad gør menneskets sprog unikt? Angela Friederici fører gennem biologi og kultur

En tur ind historien hjerneforskning viser fremtiden for terapi. Hvordan ser hun ud??

Musik bevæger fantastiske ting i hjernen. Det beviser endda sig selv i terapien af hjerneforstyrrelser.

Kriminelle hjerner har ofte meget til fælles med ledelsesmæssige hjerner. Sådanne psykopater kan behandles.

Vi lærer om dagen, men vores hukommelse bliver kun fast om natten. At få nok søvn er vigtigt!

Verden har brug for opmærksomhed. Men hjerneforskere ved endnu ikke nøjagtigt, hvordan det fungerer

Spis, hvad du kan få – børn og primitive folk følger. Forklarer kapitalistisk grådighed?

Gener, prenatal oplevelser og småbørn oplevelser med tilknytning og stress former os

Brigitte Röder forklarer, når udviklingsvinduer lukker – og hvordan de kan åbnes

Vores ideer om psykoterapi er for snævre – video feedback og medicin hjælper også

Forskning er på sporet af frygt og frygt, men der er stadig meget, der skal gøres for at kontrollere den.

Cyborgs-æraen er længe gået op – siger Thomas Stieglitz i en artikel til FAZ

Så snart vi opfatter eller endda forventer smerte, er vi prisgunstige med dem.

Hvordan opstår tankens rækkefølge? Det er muligt, at vi snart vil forstå principperne bag det.

Jeg tænker altid. Jeg har forsøgt at stoppe mine tanker mange gange; at skabe en tomhed i mig og derefter lære mere om strukturen i mine tanker ved at sammenligne denne tomhed med min daglige tænkning. Det lykkedes mig aldrig. I meditation, siges det, er dette muligt efter lang praksis. En dag bliver jeg sandsynligvis nødt til at gennemføre meditationstræningen for at komme til bunden af min tænkning i et tomt rum.

Jeg observerer i mig selv, at min tænkning konstant ændrer dens karakter. Nogle gange vaskes det ud til ukendelighed; et kedeligt kaos af splinter af tanke og ordløse billeder, der stiller op og overlapper hinanden. Undertiden i korte øjeblikke ser jeg, føler eller hører. Nogle gange springer min tænkning pludselig til noget nyt, og jeg ved ikke hvorfor. Og nogle gange er min tænkning krystalklar. En klar tanke bærer mig derefter gennem timer i det komplekse netværk af argumenter, og jeg genkender let den indre struktur af det objekt, som jeg arbejder mentalt på. I tider som disse er tænkning en overdådig fornøjelse. Som psykolog og hjerneforsker prøver jeg at forstå det neuronale grundlag for tænkning. Til denne forskning har vi brug for hele metodologiske spektrum af kognitive neurovidenskaber. I cellekulturer fremstilles for eksempel hybridkompositioner af nerveceller og mikrochips for at føre en stadig primitiv biologisk-teknisk dialog med små grupper af nerveceller. I dyreforsøg lærer en bred vifte af dyrearter at løse opgaver, som forskerne har udtænkt, samtidig med at de registrerer aktiviteten af snesevis af deres nerveceller og forsøger at dechiffrere de undergaver, som de enkelte neuroner udfører.

Disse eksperimenter afslører, at neuroner fungerer som små tandhjul i en kæmpe maskine ved at påtage sig subtasks af en stor funktionel struktur. I andre eksperimenter rekonstruerer forskere de komplekse processer i den menneskelige hjerne og formår at isolere individuelle tankesten og deres tilknyttede neurale signaturer. I kliniske forsøg er lammede mennesker udstyret med elektroder i eller på deres hjerner for at gøre det muligt for dem at kontrollere kørestole og robotarme blot ved hjælp af deres tanker eller til at kommunikere med deres miljø ved at skrive. Alle disse indsigter hjælper os med bedre at forstå, hvordan tænkning, læring, huskning, beslutning og handling fungerer, og hvorfor disse processer undertiden mislykkes. Den grundlæggende forskning drevet af nysgerrighed muliggør den senere kliniske anvendelse. Når vi har afkrypteret de psykologiske og neurale tankesignaturer, kan vi hjælpe mange mennesker med sygdomme og handicap. Men kan vi også læse sind? Kunne alle disse fund muligvis føre til, at den rørende folkesang "Tankerne er fri" kun kan synges med en bitter eftersmag, fordi vi er blevet glasagtige i vores tænkning?

Intet er vigtigere for forskning end en teori, der guider eksperimentering og hjælper forskeren med at konvertere de opnåede data til reel viden. Den mest grundlæggende teori om kognitiv neurovidenskab blev sandsynligvis formuleret i 1949 af den canadiske psykolog Donald Hebb i sin bog "The Organization of Behaviour: A Neuropsychological Theory". Hebb specificerer tre postulater, der stadig fungerer som det grundlæggende mønster i nutidens neurovidenskabelige forskning.

Det første postulat er, at neuroner, der er aktive sammen (og dermed "ild" sammen i neurovidenskabens jargon) udvikler mere effektive synapser med hinanden. Jeg vil gerne forklare dette ved hjælp af et eksempel. Lad os forestille os, at du er flyttet til en anden lejlighed og laver mad i dit nye køkken for første gang. Når gryden svimler, læn dig fremad for at få fat i et krydderi. En del af nervecellerne i din hjerne behandler i øjeblikket situationen: "Jeg står foran brændeovnen", "Krydderier er foran mig", "Jeg rækker efter krydderikrukker" og så videre. I det øjeblik, du smerteligt kolliderer med emhætten. Andre nerveceller rapporterer straks: "Smerter på panden", "Ekstraktionshætte hænger lavere end i det gamle køkken" og så videre. Alle nerveceller, der er anført i denne fiktive scene, skyder nu sammen i et kort øjeblik. Dette styrker den synaptiske bånd mellem dem. En stærkere synaptisk binding betyder, at næste gang du laver mad på din nye komfur, vil nervecellerne, der behandler din nuværende situation, være aktive igen (for eksempel "Jeg står foran ovnen"). Aktiveringen af disse neuroner er imidlertid nu i stand til at aktivere de nerveceller, der behandlede den smertefulde kollision på det tidspunkt takket være de stærke synaptiske kontakter. Dette vil hjælpe dig med at huske, hvor meget det gjorde ondt, når du kogte, og at du har brug for et nyt bevægelsesmønster til at krydre dit pandeindhold uden skader.

Donald Hebbs første postulat (neuroner, der skyder sammen, ledes sammen) har vist sig at være absolut korrekt neurobiologisk. Så enkelt som dette postulat lyder, den foreslåede løsning på et grundlæggende problem inden for hjerneforskning er genial: hvordan organiserer hjernen sig, og hvordan integrerer den livserfaringer uden eksistensen af et kontrolsystem på højere niveau, der fortæller hjernen, hvordan man gør det til? I dag ved vi, at ifølge Hebb’s regel styrkes synapser ved at korrelere aktiviteten ved samtidig affyring af neuroner. Dette organiserer hukommelsesdannelsen af vores hjerne gennem den almindelige forekomst af begivenheder, som derefter er neuronisk forbundet.

For dig som læser af denne artikel betyder det, at jeg i øjeblikket ændrer din hjerne. Millioner af neuroner i dit nervesystem behandler i øjeblikket indholdet på denne side. Synapser, som begge involverede nerveceller er aktivt i øjeblikket, går derfor gennem en kompleks kæde af molekylære processer, ved hvilke slutningen opnås styrkelse af disse synapser. Hvis du husker denne artikel i morgen, har jeg med succes ændret din hjerne.

Det andet Hebbs postulat er, at nerveceller danner fleksible, kortvarige koalitioner (såkaldte samlinger), som derefter repræsenterer et objekt, en intention om at handle eller en tanke. På dette tidspunkt er det vigtigt at definere nøjagtigt, hvad der menes med en neuralkoalition. For eksempel kan en Neuron A være en del af “Herd” -enheden, skyde et par minutter senere i “Desk” -samlingen og forblive tavs kort efter, når man tænker på din bil. På den anden side kunne en Neuron B muligvis forblive inaktiv med "komfur", men ild med "skrivebord" og "bil". Skulle du imidlertid lære noget nyt om dit skrivebord, kan kompositionerne ændre sig, så for eksempel Neuron A ophører med at være medlem af denne forsamling. Hvis du aldrig har hørt betegnelsen samling i denne sammenhæng, kan der dannes en ny konstellation af nerveceller i din hjernebark på dette øjeblik, som gennem din fælles aktivitet øger den synaptiske effektivitet i denne gruppe (første hebraiske postulat) såvel som foreninger andre lignende udtryk etableret (det vil sige med samlinger, der blev oprettet tidligere i din hjerne).

Hver gang du hører eller læser ordsamlingen i fremtiden, eller når du tænker over de neurale tankekorrelater, aktiverer du nøjagtigt denne nye konstellation af nerveceller. Og hvis du kommer til ny indsigt fra denne tankegang, vil din forsamling for udtrykket "samling" ændres i sammensætningen af dens neurale medlemmer.

Det er vigtigt at bemærke, at neuronerne, der danner en samling, ikke nødvendigvis skal være rumligt tilstødende. Tværtimod er det sandsynligt, at de er spredt over forskellige områder af din hjernebark. Lad os tage enheden til komfuret i dit køkken. “Herd” er et ord på det tyske sprog, og derfor vil et antal neuroner i sprogområdet på den venstre hjernehalvdel være en del af “Herd” -forsamlingen.

Din ildsted har også et bestemt udseende, og derfor vil nerveceller i området af dit visuelle system deltage i denne samling. Da du ofte betjener knapperne på din ildsted, vil nerveceller nær motorens centre i dine hænder også være en del af “komfur” -enheden. Donald Hebb havde sandsynligvis også stort set ret med sit andet postulat, selvom der stadig ikke er noget endeligt bevis på Hebbs forsamlinger. Selvom konceptet med forsamlinger i øjeblikket stadig er delvist kontroversielt, er neurovidenskabsfolk enige om, at store grupper af neuroner er aktive i at ændre kombinationer i tankegang. Disse aktivitetsmønstre migrerer hurtigt over overfladen af hjernebarken, idet det samme tænkeindhold normalt er forbundet med lignende aktivitetsmønstre. Dette tillader hjerneforskere til en vis grad at forstå, hvad en person tænker på.

Men da hver hjerne er meget mere unik end et fingeraftryk, skal en computer først lære aktivitetsmønstrene i en bestemt persons hjerne. For at gøre dette placeres personen i en scanner, og eksperimentatoren viser gentagne gange enten A eller B på en skærm. Hver af disse bogstaver fører til et specifikt aktiveringsmønster i hjernen, som læres af en computer. Nu kan den eksperimentelle opsætning ændres: emnet vises stadig nogle gange en A eller en B, men eksperimenteren ved ikke længere hvilket bogstav bare vises på skærmen. Nu må han gætte det fra hjernens aktiveringsmønstre.

På dette enkle niveau fungerer sindelæsning allerede ret godt. Du kan skubbe disse eksperimenter til det punkt, hvor du kan få et ekstremt groft billede af, hvad en person tænker på, mens de begynder at drømme, eller hvilke af to alternativer, de vil vælge om et par sekunder. For at alle disse undersøgelser skal lykkes, skal emnet konfronteres med et sæt stimuli på forhånd, så computeren kan lære de individuelle aktiveringsmønstre i hver persons hjerne for hver stimulus. Det tredje hebraiske postulat siger, at forsamlinger er arrangeret i sekvenser, så afslutningen af den ene forsamlings aktivitet markerer begyndelsen på den næste ens aktivitet. Dette kan muligvis repræsentere det neurale grundlag for den uafbrudte strøm af tanker, som vi alle oplever. Det er en vanskelig opgave at kontrollere nøjagtigheden af dette postulat. Faktisk observeres det, at nerveceller i områder som hippocampus, som er vigtig for hukommelsesdannelse, er organiseret i tidsbestemte årstider, og hvordan samlinger i andre områder af hjernen kan fungere som pacemakere. Og der er mange undersøgelser, der viser, at neuroner i små kredsløb er aktive i gentagne sekvensmønstre. Problemet med den nuværende hjerneforskning er ikke så meget de små gentagne kredsløb. Spørgsmålet er snarere, med hvilken mekanisme forsamlinger organiserer sig igen og igen til nye sekvenser på en fleksibel måde. Mest sandsynligt vil mange forsamlinger konkurrere om at være den næste i kæden. Hvordan den næste samling kan vælges, og hvordan den konstante overlejring af forskellige samlingskæder kan forhindres, er en del af en del, der endnu ikke er tilfredsstillende afklaret mysterium.

Forskning i de neurale tankegange er sandsynligvis den mest grundlæggende udfordring inden for neurovidenskab. Vores evne til at tænke kompleks har gjort os mennesker, og tænkningsforstyrrelser er centrale for mange hjernesygdomme. En masse grundlæggende videnskabelig forskning er stadig nødvendigt for at forstå de neurale tankegangsprincipper i en sådan grad, at de årsagsmæssige kerneproblemer ved forskellige sygdomme i hjernen kan afklares.

I mellemtiden skal de fleste terapeutiske neurologiske og psykiatriske procedurer lindre symptomerne snarere end årsagerne til sygdommen. Men neurovidenskabelig forskning i tænkning har også skabt et biprodukt ud over mange fund til klinisk anvendelse, hvilket kan betyde en dramatisk stigning i deres livskvalitet for mange patienter. Mennesker med komplet eller omfattende lammelse er i øjeblikket afhængige af deres miljø for deres pleje og til opfyldelse af enkle ønsker. Som forklaret ovenfor kan underskrifter af intentioner om at handle identificeres i enhver hjerne. Du behøver ikke engang at bruge en stor scanner her, men kan simpelthen udlede de neurale korrelater fra intentioner om handling med enkle elektroder, der er limet til hovedbunden. Ved systematisk at træne mønsterdetektorer vil tekniske systemer senere være i stand til at manøvrere kørestole. For mere komplekse handlinger, der udføres af robothænder, skal for eksempel små elektroder implanteres enten på eller i patientens cortex. Dette giver patienten en teknisk tredje hånd, som de kan gøre mange hverdagslige ting.

Hvis vi allerede er i stand til at læse enkle billeder, ord og beslutninger fra hjernesiden til testpersoner i dag, skal vi frygte, at vi snart ser briller? Hvad er grænserne for den tekniske og videnskabelige udvikling af tankelæsning? Hvis opløsningen af scannere eller elektrofysiologiske metoder forbedres i den nærmeste fremtid, vil kvaliteten af det neurale signal, der læses ud, naturligvis også stige. Nuværende scannere med meget høje magnetfeltstyrker er imidlertid allerede tæt på den fysisk rimelige overkant af opløsningen. Elektrofysiologiske procedurer opnår sandsynligvis aldrig denne opløsning. Dette betyder, at vi endnu ikke har nået grænsen, men nærmer os de tekniske grænser, disse teknologier bringer. Med den samtidig stigende computerkapacitet på computere kan det være muligt inden for de næste to til to årtier, ikke kun grove tænkningskategorier ("mand", "gade", "bil"), men også mere differentierede tanker, som f.eks. at fange en bestemt scene, en bestemt person eller et ord. Komplekse tankelinjer ville stadig ikke være forståelige. Derudover skal man nævne en afgrænsningsbetingelse i disse overvejelser.

Alle tidligere undersøgelser er kun blevet udført af meget samarbejdsdygtige forsøgspersoner, der ser på stimulusmateriale bevægelsesløse i timevis, så scanneren kan lære deres tilsvarende hjerneaktiviteter. Senere, i den faktiske testfase, holder disse testpersoner sig også til testprotokollen og tænker for eksempel nøjagtigt på det billede eller det ord, som computeren skal fange i deres hjerner. Når disse systemer er brugt til at dømme potentielle kriminelle, vil det sandsynligvis blive klart, hvilke mentale modstrategier folk kan udvikle, som ikke ønsker at afsløre deres tanker.

Men hvad nu hvis en teknisk revolution i morgen gav os et helt nyt værktøj, som vi kunne bruge til at registrere aktiviteten for næsten alle neuroner? Et sådant fiktivt scenario kan næppe besvares med rimelighed. Men jeg formoder, at selv et sådant system med høj opløsning ikke kan løse problemet med fuld sindelæsning. Dette problem ligger i sammenhængen mellem det mentale og det neurale signal. I et sådant scenario kontrasteres det teoretiske uendelige antal mentale processer også af næsten uendelige kombinationer af neuronale signaler. Disse skal først kortlægges på hinanden. For at gøre dette ville testpersonen være nødt til at tænke et ekstremt stort antal forskellige tanker og kommunikere dem nøjagtigt, så mønsterdetektorerne lærer de tilhørende neuronale signaler. Hvor lang tid tager det, før du har tænkt og fortalt så mange forskellige ting, indtil mønsterdetektoren kan fortælle mig, hvad jeg vil beholde for mig selv? Og så er der et andet stort problem, det blev tegnet helt i starten: Min tænkning er langt fra at være så klar, at jeg altid kan kommunikere det præcist. Jeg bliver kun opmærksom på en del af min tænkning, og jeg kan kun udtrykke en del af min bevidste tænkning med ord. Resten af min tænkning er utilgængelig for mig selv, men det bidrager til de neurale signaler, som fremtidige systemer muligvis fanger.

Jeg tror, det forbliver sådan: tankerne er frie.

neuron

Neuronet er en celle i kroppen, der er specialiseret i signaloverførsel. Det er kendetegnet ved modtagelse og transmission af elektriske eller kemiske signaler.

Relaterede emner

Telekom børnesikringssoftware: sådan fungerer internetkontrol

Sikker via Internettet Børnesikringssoftwaren fra Deutsche Telekom er en af to softwareløsninger udviklet af Kommissionen for Ungdomsmediebeskyttelse…
Husholdning – oversigt over ansættelsesomkostninger

Renere – renere – rengøringshjælp – der er mange fælles vilkår for det samme erhverv. Husholdning skal – ligesom navnet…
Børn og følelser

Spædbarnsfølelser er nøglen til glæde og succes for børn. Hvad det betyder, og hvor vigtigt det er for børn at udtrykke deres følelser…
Hjernetumor: årsager og retsmidler

Sider tirsdag 21. august 2012 Hjernetumor En hjernesvulst er en masse unormale celler, der er i hjernen. På trods af dets skræmmende navne, er…