Neurorevolutionen

 

Neurorevolutionen av Lone Frank

En populärvetenskaplig bok om neurovetenskap.

Lone Frank menar att det pågår eller åtminstone inom kort kommer brinna en neurorevolution i samhället. Med det menar hon att hjärnforskningen snart kommer att ha kommit så långt att vi tillslut förstår självaste grunden till oss själva (eller, medan revolutionen ännu pågår, i alla fall får betydligt större kännedom om vår hjärnas faktiska funktioner). Idag är det fortfarande många som intuitivt känner sig som dualister utan att riktigt fundera på varför eller sätta sig in i vetenskapen bakom ett sådant förhållningssätt. Det vill säga, man tänker att nog är mitt Jag separat från min kropp och min hjärna på "något sätt". Frank menar alltså att när kunskapen tillslut når samhället och gemene man om att hjärnan är vårt Jag och att det som vi tror är det magiska Jaget inte skiljer sig från den fysiska, kemiska hjärnan så kommer världen och vi själva att förändras i grunden. Vår självbild kommer att förändras.
Att mänsklighetens självbild har revolutionerats på detta sätt är något Frank menar har skett tidigare. Neurorevolutionen menar Frank är den annalkande femte vetenskapliga revolutionen. Det är inte direkt en överenskommen och absolut lista, men Frank menar att Kopernikus upptäckt av att Jorden inte ligger i centrum av solsystemet var den första revolutionen. Den andra menar hon är Darwins upptäckter. Tredje är Freud och födelsen av den moderna psykologin som Frank menar är så genomsyrad i vår kultur idag att vi inte ens tänker på dess ursprung längre. Fjärde revolutionen räknar Frank som upptäckten av DNA, dess syfte och funktion.
Hon citerar författaren Tom Wolfe som ställt frågan "Vad händer när det mänskliga sinnet lär känna sig självt?" och det är den frågan som Frank ser framför sig att femte revolutionen kommer besvara.

För att lära sig mer om den revolutionen och kanske för att se hur långt kommen den är har Frank rest runt och träffat ledande forskare i neurovetenskap. Det blir en resa främst i USA. Hon möter forskare som utför experiment på hur hjärnan skapar lycka, lögner, religion, moral samt forskare och ekonomer som utforskar det nya forskningsämnet neuroekonomi där jakten på bättre och mer träffsäkra ekonomiska modeller har lett ekonomer och forskare att studera hjärnan tillsammans.

Jag känner tyvärr inte alls den fantastiska förundran och entusiasm för nya tankar, idéer och kunskap som liknande böcker brukar förmedla. Jag stör mig på den enorma mängd onödig information som fyller ut denna bok. Den är väldigt personligt skriven och tar med fullkomligt irrelevanta detaljer för budskapet i boken. Som ett exempel på denna överflödiga information beskrivs ingående hur förstasidan på ett moraltest på Internet ser ut rent visuellt (gul och med romerska gudinnan för rättvisa bland annat), eller hur mattan i vetenskapsmannens laboratorium ser ut. Framför allt irriterar jag mig på de långa beskrivningarna av vetenskapsmännens utseende. Huruvida de ser pojkaktiga ut, har rosiga kinder är lite för tjocka eller lite för smala eller något annat. Jag tänker hela tiden "kom till saken" och vill bläddra förbi flera sidor av beskrivningar av sunkiga alternativt lyxiga universitetscampus eller vad för slags kläder forskaren bär privat.
Lone Frank är bland annat vetenskapsjournalist, författare och doktor i biologi men är inte forskare i neurovetenskap och är ur det perspektivet "bara vanlig intresserad". Kanske är det därför hon valt att skriva på det sätt hon gör; som en journalist med sitt intervjuobjekt. Hon måste helt enkelt lita på forskarnas egna ord utan egen forskning att vila på och hon gör det som en vetenskapsartikel i sann journalistisk anda med miljöbeskrivningar och annat. Jag kan förstå den ingången men det gör inte att jag håller med om att det är bra eller intressant.

Många långa sidor i början ägnas åt religionen och dess syn på vetenskap och vetenskapens syn på religion och hur dessa kan eller inte kan samverka. Denna diskussion är också tämligen banal och ointressant. Utgångspunkten är dock spännande. Mycket tyder på att man kan framkalla religiösa visioner genom att rikta enkla elektriska impulser mot hjärnan. Men diskussionen om religion vs vetenskap har redan behandlats av så oerhört många och gjorts så mycket skarpare och mer djupgående (som t ex Richard Dawkins, Lawrence Krauss, Sam Harris, Steven Pinker, Christopher Hitchen för att name-droppa lite coola namn sådär) att Franks korta diskussion känns ganska överflödig.

Ett annat kapitel heter "Jag - en social simulator". Då jag läst och hört en del i ämnet förut trodde jag att jag visste vad kapitlet skulle handla om och jag tycker det är oändligt fascinerande. Men Frank behandlar knappt ämnet i kapitelrubriken alls. Här beskrivs istället en forskares upptäckter med så kallade spegelneuroner. Neuroner i vår hjärna som aktiveras när vi ser någon annan göra en rörelse som t ex att lyfta på en kopp. Intressant, absolut, men analysen av hur det eventuellt är kopplat till vårt Jag och hur vårt Jag uppkommit som en simulator för socialt samspel tycks aldrig riktigt ta fart eller nå någon vart.

Intrycket jag får av forskningen på hjärnan överlag är att den verkar oerhört trubbig och trevande i mörkret. Nästa alla forskare på Franks resa, oavsett vilket område, delar ungefär samma experimentmetod. De sätter en försöksperson i en MRI-kamera och så ställer de frågor, visar filmer eller ger andra sinnesintryck för att sedan fotografera och läsa av var någonstans i hjärnan som neuronerna aktiverats och hur aktiva de är. Ungefär förenklat: Nu gör personen X och då lyser det upp i område Y. Därför måste Y ha hand om funktion X. Det är väldigt mycket man lyckats ta reda på med hjälp av denna metod, men jag kan inte låta bli att tänka att den känns väldigt primitivt. Men man måste ju börja någonstans förstås. Forskning om hjärnan är både ung och har inte mycket tidigare kunskap att utgå ifrån (likt astronomi som i princip pågått sen tidernas begynnelse)

Ett av Franks slutgiltiga budskap i boken är att mer kunskap om oss själva inte bara kommer att förändra vår "spirituella" förståelse av oss själva utan också kommer att ge oss konkreta möjligheter till att skapa och förändra den person vi är och helst vill vara och därmed må betydligt bättre. Många kanske blir rädda för att en mer mekanisk syn på vår person kommer att öka känslan ofrihet och göra oss än mer låsta till vår biologi men Frank menar (och jag själv, i den mån jag förstår boken och vetenskap i allmänhet, håller med) att raka motsatsen gäller. Vi kommer att med mer kunskap kunna bli mer fria och få mer makt över oss själva i ytterst positivt mening.
Det mesta av forskningen visar att det vi tidigare trott varit absolut, orubbart och bestämt av våra gener faktiskt går att påverka till stor del genom aktiv handling och övning.

Men så är det den där frågan om varifrån Jaget faktiskt kommer och hur det utvecklats, fungerar osv.
Jag har tidigare läst boken I Am a Strange Loop av Douglas Hofstadter (som jag också skrivit om i denna blog). Hofstadter skriver i sin bok sitt förslag och sina tankar om Jagets uppkomst. Det gör han inte genom att studera de individuella neuronerna utan genom att studera de mönster av aktivitet som neuronerna ger upphov till. Han skriver själv att neurovetenskap är intressant, spännande och viktigt och allt det där, men om vi ska hitta vårt Jag måste vi se på vår hjärnas aktivitet ur ett vidare perspektiv. Precis som med datorer så kan vi inte titta på transistorernas aktivitet i microchippet för att se det datorprogram som de elektriska impulserna möjliggör och ger upphov till. Med Franks bok hoppades jag på att få ett mer rått empiriskt perspektiv till de påståenden Hofstadter byggt upp och på sätt och vis är det också det jag fått. Men jag kan inte låta bli att känna mig besviken på den brist på diskussion om Jagets uppkomst. För Franks bok behandlar ytterst lite den frågan hon ställer tidigt i boken och som jag hade fått intrycket skulle vara bokens huvudtema. Det vill säga "Vad händer när det mänskliga sinnet lär känna sig självt" och också hur känslan av ett Jag och vårt självmedvetande uppkommer. Ingen av de forskare som Frank besökt har heller ägnat sig helhjärtat åt den frågan. Fast det var ju trots allt just det som Hofstadter sagt också. Men samtidigt ger boken ändå en viss grundläggande insyn i hur man utforskar hjärnans funktion och åt vilket håll det går. Och när jag lägger ihop ett och ett kan jag ändå se ett visst samband mellan neurovetenskapens upptäckter och Hofstadters resonemang om Jaget som en konstant pågående feedback loop.

Hur som helst så är de flesta av forskarna som Frank träffat ändå överens om att deras forskningsresultat och dess implikationer bör spridas till den breda massan för att få igång en samhällsdebatt och förhoppningsvis i slutändan en förändring av vår syn på hjärnan och oss själva. Med andra ord, de tycker det är dags att sätta igång den femte revolutionen.

Time travel in Einsteins Universe

Time travel in Einsteins Universe av J Richard Gott, professor i astrofysik på Princeton University. Populärvetenskaplig bok om fysiken bakom eventuellt möjliga tidsresor, helt enkelt. Richard Gott utforskar möjligheterna till att resa i tiden i Universum enligt fysikens lagar som vi känner dem idag. Han går igenom flera olika metoder för hur man skulle kunna åstadkomma tidsresor och problemen som skulle kunna uppstå samt eventuella lösningar på de problemen.
Gott börjar med att beskriva bland annat Einsteins relativitetsteori och vad den inneburit för vetenskapen. Sedan beskriver han hur fysiker använt sig av Einsteins ekvationer för att räkna på om tidsresor skulle kunna vara möjliga.

Tidsresor är mycket riktigt möjliga till viss del men det är inte så lätt att bara sätta sig i en maskin och trycka på en knapp. I de flesta fall innefattar det rymdskepp som reser nära ljusets hastighet. Framåt i tiden är lättast. T ex skulle man kunna sätta sig i ett rymdskepp och åka strax under ljusets hastighet iväg till en närliggande stjärna och tillbaka. Tiden som gått för dig i rymdskeppet skulle vara betydligt kortare än tiden som fortgått på Jorden då tiden går långsammare desto närmre ljusets hastighet man färdas. Andra sätt att resa i tiden innefattar svarta hål och de än så länge väldigt teoretiska "kosmiska strängarna", ej att förväxla med strängarna i strängteori. Strängteori och hypotesen om multipla universa tas dock också upp.

En annan intressant poäng Gott vill göra i boken är "Copernicusprincipen" (Copernican principle). Det gäller idén att som observatör vid slumpmässigt vald plats och tid inte på något sätt är unik eller speciell. Copernicus viktigaste vetenksapliga upptäckt var nämligen att Jorden inte ligger i centrum i vårt solsystem. Efter Copernicus har vetenskapen förstås också upptäckt att vår sol inte är den enda och att vår galax inte är den enda och att vi inte lever i centrum av någonting alls. Nu är förstås den gällande hypotesen att vårt Universum inte heller är det enda.
Richard Gott applicerar dock principen på mer jordnära koncept. Han använder den som ett sätt att försöka förutspå framtiden. Det började med att han förutspådde Berlinmurens fall med en ekvation han kom på.

Gott besökte muren en gång vid en slumpmässig tidpunk 1969 tillsammans med sin vän. Vid det laget hade muren funnits i åtta år. Gott delade in murens livslängd i fyra delar. Han resonerade som så att om man antar att det inte var något speciellt vid deras besök så är sannolikheten 50 procent att de besöker muren någon gång under de två mittersta fjärdedelarna av dess livslängd eftersom det är troligast att man observerar något under mitten av dess livslängd och inte i de två ytterligheterna i början eller i slutet av någots livslängd.
Med lite ASCII-art kan man visa det såhär:

   början         mitten           slutet
 |---------|--------------------|---------|

En fjärdedel är i början av murens livslängd och en fjärdedel är i slutet och två i mitten. Antingen befinner du dig i början av de två mittersta fjärdedelarna. Då har alltså muren stått i en fjärdedel av sin livslängd. Eller så befinner du dig i slutet av de två mittersta fjärdedelarna, då har muren stått i tre fjärdedelar av sin livslängd med en fjärdedel kvar. 8 delat på 3 är 2 2/3. 8 gånger 3 är 24.
Alltså, resonerade Gott, så är det 50 procents chans att muren kommer överleva mellan 2 2/3 och 24 år till. 20 år senare föll muren. Denna princip har han sedan utökat så att sannolikheten att spå rätt blir 95 procent. Resultatet av att öka sannolikheten blir dock att det förutspådda tidsspannet blir betydligt större och mindre exakt.
Han förutspår med denna metod bland annat mänsklighetens överlevnad (som nu funnits i ca 200 000 år). Han får det till mer än 5100 år men mindre än 7.8 miljoner år. En tämligen oprecis framtidsskådning kan man tycka. Det intressanta är att det stämmer ganska bra med tidigare människoarters livslängd. Homo erectus överlevde i ca 1.6 miljoner år och Neandertalarna 0.3 miljoner år. Djurarter i genomsnitt överlever i ca 1 till 11 miljoner år. Så den förutspådda tiden för mänsklighetens överlevnad ligger alldeles lagom inom livslängden för allt annat liv på Jorden.
Richard Gott bemöter därefter också argumentet att mänskligheten skulle vara ett undantag med vår intelligens osv.
För att säkra mänsklighetens framtid föreslår Gott att vi koloniserar andra planeter för att sprida ut oss och inte göra oss lika sårbara för katastrofer och annat på Jorden. Det skulle göra oss till ett undantag.

Att utgå ifrån att ens egen ställning och plats i tid och rum inte är på något sätt speciell är väldigt spännande och intressant tycker jag. Man skulle kunna ta det som en ganska deprimerande insikt att inte leva på någon speciell plats på någon speciell planet, i någon speciell galax i någon speciell tid men tänk såhär. Om vi inte befinner oss i solsystemets centrum eller i galaxens centrum eller ens bor i Universums enda galax och absolut inte i Universums centrum är vi kanske inte heller den enda planeten med liv och intelligent liv?

The Selfish Gene

The Selfish Gene av biologen och etologen Richard Dawkins gavs ut för första gången 1976 och har sedan återkommit i nya utgåvor med tillägg, ändringar och nya fotnoter med jämna mellanrum. Jag läste 30års-jubileumsutgåvan som innehåller alla tidigare förord och en mängd nya fotnoter. Fotnoterna innehåller djupare utvecklingar av ämnen som Dawkins ansett inte ha varit tillräckligt utvecklade i tidigare utgåvor samt rena omskrivningar och rättningar av egna misstag. I många fall kändes de överflödiga för mig personligen då de bara beskrev djupare samma poänger som finns i ursprungstexten men ibland innehöll de också ny bekräftande forskning för teorier som tidigare varit otestade eller varit i ett tidigt teststadie vid bokens första utgivning.

Biologi är inget ämne jag har någon större kunskap om och anledningen att jag läste The Selfish Gene till att börja med var egentligen för att det är i den som Dawkins meme-teori först beskrivs. Memes som förstås fått en helt annan innebörd i och med Internet. Dawkins memes ges endast ett ganska kort kapitel i slutet av boken. Det är inte alls bokens största fokus som jag först kanske trodde. Å andra sidan är det heller inte det som är det mest intressanta.

The Selfish Gene försöker istället befästa teorin om genen som evolutionens minsta gemensamma nämnare. Inte individen eller gruppen som både har hävdats av framträdande biologer men som också kanske är mest befäst i gemene mans föreställningsvärld. Själv har jag egentligen haft ganska dålig koll på hur evolutionen egentligen fungerar men har på något sätt tyckt att konceptet varit ganska självklart och uppenbart sedan man först lärde sig om det någon gång i grundskolan. Jag har liksom tänkt att jag förstått grundidén och har inte haft någon större anledning att tvivla på den så därför har jag heller inte haft något större intresse av att utforska den djupare. Märkligt nog. Men denna bok from 1976 har definitivt nyanserat den bilden.
Det är alltså inte individen, människan, musen, trädet eller ens bakterien som evolutionen gör sin verkan på. Det är inte vi som är evolutionens huvudperson, det är helt enkelt genen. Dawkins börjar med att försöka definiera vad en gen är. Generna samverkar med varandra på så komplexa sätt att det är nära nog omöjligt att klippa ut en gen och säga "denna gen gör si och så i denna kropp". I slutändan definierar Dawkins genen som en enhet av kromosomen (DNA) som kan spåras över flera generationer och är tillräckligt intakt över flera generationer för att kunna påverka eller påverkas av evolution. Dawkins ägnar ett helt kapitel åt att definiera genen så jag ska inte gå vidare in på det här.


Det intressanta perspektivet som lyfts fram i Dawkins bok är just att genen är huvudpersonen. Inte vi. Vi är bara en överlevnadsmaskin för generna. Detta gäller alla levande ting som baseras på DNA (det vill säga allt liv på planeten Jorden). Allt från bakterien till blåvalen. Alla är bara olika sätt för genen att överleva i konkurrensen om resurser.
Jag har nog sagt det förut, jag fascineras oerhört mycket av perspektiv som förskjuter fokus från människan och individen till något mer objektivt och avlägset. Dawkins tes är själva definitionen på det. Vi är utbytbara kroppar som slängs på soptippen när generna går vidare in i framtiden. Generna är eviga, vi är utbytbara.

Dawkins beskriver historiken till hur det kan ha kommit att bli såhär. Varför generna bygger så oerhört komplexa kroppar tillsammans för att kunna överleva bättre. Det är inte ett dugg konstigt när man får det förklarat för sig. Ingen vet hur det gick till exakt, ingen var där, men Dawkins beskriver en trolig övergripande historia över hur det kan ha gått till. Generna eller rättare sagt replikatorerna är bara ett resultat av kemin i den ursprungliga soppa av grundämnen som uppkom på Jorden. En mängd fria ämnen som utsätts för energi under en lång period från solen bildade tillslut mer sammansatta molekyler. Efter ett tag av en slump uppkommer en molekyl som kan skapa kopior av sig själv. En replikator. Soppan blev tillslut så full av dessa replikatorer att det blev ont om resurser till att skapa ännu mer kopior av sig själva. Genom "mutationer" (bara rena kopieringsfel helt enkelt) så bildades olika typer av replikatorer. En replikator bildas som kan bryta ner andra replikatorer för att använda deras byggstenar. För att överleva i en sådan miljö krävs ett försvar. Det kan vara så som den första cellen kom att bildas. Inte som en aktiv handling förstås utan av en slump. En cellvägg visade sig kunna skydda mot de replikatorer som försökte bryta ner andra. Därmed blev cellen (kanske) den första överlevnadsmaskinen. Denna process eskalerade helt enkelt ända in i vår tid där vi har så extremt skilda överlevnadsmaskiner som sniglar, bakterier, människor, elefanter etc. För generna är det skitsamma om de befinner sig i en råtta, en svamp eller en människa, så länge processen fungerar och de överlever till nästa generation så har de lyckats.

Den enkla historiken över hur liv kan ha uppkommit räcker egentligen för att övertyga mig om att genen är den främsta huvudpersonen i evolutionen. Genen kom först, började bygga kroppar, the end. Dawkins ger dock många exempel och metaforer för varför det är genen som är intressant och inte individen. Dawkins sammanfattar tillslut det hela som att evolutionen är den process som gör att vissa gener blir fler i genpoolen medan andra blir färre.
Även om jag springer snabbt och klarar mig undan rovdjur och förökar mig och får snabbspringande avkomma så dör jag ju snart ändå av ålder. Generna för att springa fort lever däremot vidare i fler kroppar och, om generna är fortsatt framgångsrika, i fler och fler och fler kroppar längre och längre in i framtiden. Jag var bara en språngbräda bland många andra. 

Som Dawkins påpekar gång på gång i sin bok så är det lätt att tala om generna som aktiva agenter med egen vilja, önskningar och strategier i detta spel. Men så är det självfallet inte. Generna är bara en kod för att bilda proteiner som i sin tur kopplas ihop till överlevndsmaskiner. Det är ett resultat av kemi. Av orsak och verkan. Skjuter du den vita kulan på den svarta åttan kommer den svarta att i sin tur krocka vidare med andra kulor som i sin tur krockar vidare... Inte mystiskt på något sätt.

Så om genen inte aktivt interagerar med omvärlden hur kommer det sig då att organismer gör det? Hur kommer det sig att organismer kan reagera på sin omgivning alls? Dawkins liknar det vid ett datorprogram som t ex en programmerad schackspelare. Programmeraren (genen) skriver ett program som har förmågan att utifrån vissa regler spela ett parti schack med vem som helst. Programmeraren befäster ett gäng regler först; hästen går på ett visst sätt, löparen på ett annat. Först är det min tur sedan min motståndares, etc etc. Utifrån de givna reglerna kan man släppa lös programmet mot en motspelare. Programmeraren vid det laget har ingenting med spelet att göra och bestämmer inte hur programmet agerar aktivt. Programmeraren har endast beskrivit reglerna och kanske programmerat in några rådgivande strategier för olika givna scenarier. Men hur spelet faktiskt fortgår sedan programmet är släppt har programmeraren ingen kontroll över. Programmeraren trycker bara på "kör", så att säga.
På liknande sätt fungerar genen. Generna skapar en kropp med ett beteende som är programmerat att fungera på ett visst sätt. T ex - för att överleva behöver kroppen mat - programmera in ett beteende som förknippar brist på energi med en obehaglig känsla i magen. Kroppen reagerar med att äta - får energi - kan fortsätta leva.

Människan då. Betyder det att vi är slavar under genen? Endast ett program som gör exakt vad den är programmerad till? Nej, säger Dawkins. Genen ger oss som sagt förutsättningarna men sen, likt programmeraren släpper genen sin maskin fri och kan inte påverka hur utgången blir. En stor del av många djur, människan inkluderad bygger t ex på att vi har förmågan att korrigera och lära oss egna strategier utifrån den verklighet vi möter. Många saker styrs obönhörligen av vad för slags gener vi har, ja, men vi har fortfarande förmågan att lura våra egna gener. Ett väldigt tydligt exempel på det är preventivmedel. Vi har alltså förmågan att motsätta genens absolut högsta önskan att föra sig själv vidare till nästa generation.

Memes då? Memes är som gener fast i våra tankar och våra hjärnor. Hur definieras en meme? Lika svårt som en gen. Det kan vara allt från en rad ur en sång till en hel låt till en reklam-snutt eller Shakespeare-citat. Precis som med genen så beror det på hur pass varaktig enheten är över tid utan att förvanskas. Desto mindre och enklare en meme är att lägga på minnet och föras vidare, desto troligare är det att den överlever. And that's all I have to say about that. Dawkins har förstås mer att säga i ämnet och det är spännande att följa.

Hur som helst, det är oerhört intressant att se sig själv som endast ett sätt för genen att överleva. Vi finns för genens skull det är inte genen som finns för vår skull. Det är nog det främsta jag kommer att ta med mig.
Anledningen till varför jag inte intresserar mig så mycket för specifika fall av myrkolonier och annat i fotnoterna är för att det är helhetsperspektivet som intresserar mig. Att människan är en överlevnadsmaskin för någon "annan" (annat) än oss själva är egentligen inget jag borde chockeras över men på ett visst sätt gör jag det. Det är ett spännande perspektiv och lite svindlande att se perspektivet där livet är resultatet av en blind, eskalerande kemisk process. 

Allt detta är väldigt spännande och också främmande för som vanligt är det människans vardagliga, inskränkta, och ironiskt nog egoistiska perspektiv som bestämmer hur vi upplever omvärlden till vardags. Också det ett resultat av våra gener...

Detta är en av de böcker som förändrar min världsbild och mitt sätt att se på min vardag.