Bevissthet er alt vi opplever av sanseinntrykk, f?lelser, tanker og minner. Bevisstheten som fenomen har likevel v?rt et mysterium som naturvitenskapen frem til i dag ikke har funnet noen god forklaring p?.
Inntil nylig har det v?rt en utbredt oppfatning, ogs? blant hjerneforskere, at det n?rmest er umulig ? studere bevissthet med eksperimentelle metoder.
N? er det h?p. Den italienske hjerneforskeren, professor Giulio Tononi ved Universitetet i Wisconsin-Madison i USA har lansert en helt ny teori som matematisk skal kunne beregne hvor i hjernen bevisstheten er og om pasienter som ser ut til ? v?re bevisstl?se, kanskje opplever noe likevel.
En av landets fremste hjerneforskere, professor Johan Storm p? Institutt for medisinske basalfag ved Universitetet i Oslo, starter i sommer avanserte eksperimenter for ? teste ut den matematiske bevissthetsteorien.
Pilarene
Den nye teorien om bevissthet bygger p? noen grunnleggende pilarer:
Eksistensen av bevissthet er et uomtvistelig faktum, selv om bevisstheten er vanskelig ? forklare, og til tross for at det finnes filosofer som mener at bevisstheten ikke finnes.
Bevisstheten er sammensatt, strukturert og rik p? informasjon. Hver opplevelse skiller seg fra myriader av andre opplevelser. Selv en s? enkel og “innholdsl?s” opplevelse som det ? sitte i et m?rkt rom med lukkete ?yne, er en unik opplevelse.
Bevisstheten er en sammenhengende og integrert opplevelse. En opplevelse er mer enn summen av de ulike elementene og sanseinntrykkene i opplevelsen. Hvis du ser en gr?, rund stein, ser du noe mer enn summen av en gr?farge og en rund form.
Bevisstheten er eksklusiv og avgrenset. ?n opplevelse utelukker at du kan ha andre parallelle opplevelser.
Nytt om bevissthet
Sp?rsm?let Giulio Tononi har stilt seg, er hvordan det fysiske systemet i hjernen m? v?re innrettet for ? gi opphav til disse grunnleggende pilarene. Han har blant annet kommet frem til at:
– Systemet som danner bevisstheten i hjernen, m? best? av ulike deler som kan p?virke og utveksle informasjon med hverandre.
– Den totale, integrerte informasjonen i hjernen er i helhet st?rre enn summen av informasjonsmengdene i hver enkelt del. Det betyr: Hvis du deler opp systemet ved ? kutte fiberforbindelsene mellom ulike deler av hjernen, vil noe av informasjonen forsvinne.
– Den delen av hjernen som har mest integrert informasjon, vil dominere hele systemet. Det er alts? ikke mulig ? ha sameksistens av to delbevisstheter i samme system. Selv om det finnes mindre kretser med integrert informasjon i lillehjernen og ryggmargen, som er mer eller mindre atskilt fra storehjernen, vil det st?rste systemet dominere. Vinneren tar alt.
Optimalt antall forbindelser
Hvis det er liten utveksling av informasjon mellom de ulike modulene i hjernen, blir den totale, integrerte informasjonen lav. Denne typen struktur finnes i lillehjernen. Lillehjernen best?r stort sett av moduler som i liten grad utveksler informasjon seg imellom. If?lge den matematiske teorien er dette hovedgrunnen til at lillehjernen spiller liten eller ingen rolle for bevisstheten.
– Selv om lillehjernen fjernes, vil bevisstheten fortsatt v?re intakt, poengterer Johan Storm.
Ubegrenset utveksling av informasjon mellom hjernemodulene gavner heller ikke bevisstheten.
– Selv om man skulle tro at flest mulig forbindelser ?ker bevisstheten, sier den nye teorien at informasjonsniv?et blir lavere fordi det blir for mange gjentakelser.
Det betyr: – Grunnlaget for bevisstheten er en viss mengde forbindelser i hjernen, som p? en smart m?te gir maksimal, integrert informasjonsverdi. Mye tyder p? at hjernebarken er bygget opp slik at den er spesielt rik p? integrert informasjon. Hjernebarken er det to til fire millimeter tykke, foldete laget som ligger ytterst i storehjernen.
– Selv om det er gode grunner til ? tro at hjernebarken er sv?rt viktig for bevisstheten, vet vi likevel ikke sikkert om den er opphav til all bevisstheten v?r.
Bevissthet hos dyr og insekter
Den nye teorien gir ogs? en indikasjon p? at andre levende vesener kan ha en eller annen form for bevissthet.
– Menneskets hjerne er stor og velutviklet og har veldig mye hjernebark. Vi har derfor trolig mer integrert informasjon enn de fleste andre arter. Noen hvaler har likevel st?rre hjernebark enn oss, s? de kan i prinsippet ha enda st?rre grad av bevissthet enn oss mennesker, men det vet vi ikke. Teorien ?pner ogs? for at dyr som insekter og blekkspruter, selv om nervesystemet er sv?rt forskjellig fra v?rt, kan ha en eller annen form for bevissthet og at det i prinsippet er mulig ? beregne dette.
Bevissthetsindeksen
Koma-senteret p? Universitetet i Liege i Belgia har allerede testet teorien hos pasienter med alvorlig hjerneskade. N? skal forskergruppen til Johan Storm, som en av de f?rste i verden, utfordre teorien under nye, eksperimentelle forhold.
Teorien gir en slags ?indeks for bevissthet?. Indeksen er h?y n?r personen er bevisst, men faller til et lavt niv? n?r personen blir bevisstl?s, uansett ?rsak. Indeksen er lav b?de under dr?mmel?s s?vn og narkose, og under koma etter hjerneskade. Indeksen stiger n?r man dr?mmer. Da har man igjen en form for bevissthet, selv om man sover og er utkoblet fra den ytre verden.
– Det fantastiske er at indeksverdiene for bevisste og bevisstl?se personer ikke overlapper hverandre.
Det er faktisk f?rste gang i verdenshistorien at man med en enkel m?ling vil kunne sl? fast, med stor grad av sikkerhet, om en person som har mistet evnen til ? kommunisere, er bevisst eller ei.
– Dette er kjempeviktig for pasienter som har mistet evnen til ? kommunisere, men som likevel er bevisste. Etter en alvorlig hodeskade og en periode i koma kan noen pasienter v?kne delvis opp og ?pne ?ynene, uten at de er i stand til ? snakke eller gi andre tegn p? at de er bevisste. De kan ligge hjelpel?se i en vegetativ tilstand i ?revis uten at verken leger eller p?r?rende har muligheten til ? vite om de f?ler eller opplever noe.
I Florida i USA ble det for noen ?r siden, etter ?tte ?r i retten, bestemt at sykehuset skulle slutte ? holde liv i en kvinne som befant seg i en vegetativ tilstand. Sykehuset avsluttet matingen gjennom en sonde, slik at kvinnen t?rstet i hjel. Hvis pasienten hadde hatt en rest av bevissthet, ville d?den v?rt pinefull.
– Den nye metoden har derfor store etiske, juridiske og kliniske konsekvenser.
Tester p? epilepsipasienter
Sammen med stipendiat Bj?rn Erik Juel og overlege P?l Gunnar Larsson p? Nevrokirurgisk avdeling ved Oslo universitetssykehus skal Johan Storm teste ut teorien p? pasienter mens halve hjernen er lammet.
Dette er epilepsipasienter som uansett m? opereres for ? fjerne en del av hjernebarken. Rett f?r operasjonen m? pasientene gjennom en unders?kelse, der halve hjernen blir bed?vd, for ? kunne sjekke at omr?dene for spr?k og hukommelse ikke blir skadet under operasjonen.
Pasienten holder begge armene oppe. N?r legene sender inn hurtigvirkende sovemiddel i den ene hjernehalvdelen, sovner denne delen av hjernen etter noen sekunder. Da faller den ene armen ned.
– Pasienten m? samtidig telle. Hvis spr?komr?det blir bed?vd, slutter pasienten plutselig ? snakke. Da vet legene p? hvilken side av hjernen spr?komr?det er.
Det er nettopp denne fasen f?r operasjonen som gir hjerneforskerne en enest?ende anledning til ? teste bevissthetsteorien.
– Noen teorier hevder at bevisstheten har en direkte sammenheng med hvor store omr?der i hjernen som er aktive, men ut ifra den nye teorien skal bevissthetsniv?et v?re nesten det samme selv om halve hjernen sovner, fordi aktiviteten i de to hjernehalvdelene vanligvis er ganske lik, forteller Johan Storm.
Utstyret som trengs til eksperimentet, koster nesten fem millioner kroner og skal v?re klart f?r sommeren. Forskerne skal bruke et kraftig magnetfelt for ? stimulere hjernen. Magnetfelt har den flotte egenskapen at de g?r uforstyrret gjennom hodeskallen.
N?r hjerneceller i et lite omr?de blir stimulert av magnetfelt, vil de videresende elektriske signaler via hjernens egne synapser. S? skal forskerne bruke klassiske hjerneb?lgem?linger (EEG) for ? se hvordan stimuleringen p?virker resten av hjernebarken.
Trenger friske fors?kspersoner
Stipendiat Bj?rn Erik Juel, som skal gjennomf?re unders?kelsene, har, for ? l?re metodikken, selv v?rt fors?ksperson hos den italienske hjerneforskeren Giulio Tononi.
– Han endret hjerneaktiviteten i et lite omr?de med magnetiske pulser og s? hvordan endringene spredde seg i hjernen. Pulsene p?virket ikke tankene mine. Det eneste jeg kjente, var litt kl?e i hodebunnen, beretter Bj?rn Erik Juel.
Juel skal de neste tre ?rene teste metoden b?de p? pasienter og p? friske mennesker. Han skal ogs? unders?ke forskjellige anestesimidler for ? finne ut om bevissthetsindeksen p?virkes av m?ten midlene virker p?.
Juel er n? p? jakt etter friske fors?kspersoner og h?per mange har lyst til ? melde seg p?.
– Alle interesserte er velkomne. Fors?ket varer to til tre timer, informerer Bj?rn Erik Juel.
Sjekker indre liv
Forskergruppen skal ogs?, i 澳门葡京手机版app下载 med psykolog Marianne L?vstad p? Sunnaas sykehus, teste ut teorien p? pasienter som ser ut til ? v?re i en vegetativ tilstand, for ? finne ut av om de har et indre liv eller ei.
– Mange pasienter som ser ut til ? v?re bevisstl?se, kan likevel ha en rest av bevissthet. Hvor mange det er, strides det om. Testen vi skal bruke, kan bidra til ? avklare dette, h?per Johan Storm.
Fundamental teori
Den amerikanske forskeren p? bevissthet, professor Christof Koch, som b?de er vitenskapelig leder p? Allen Institute for Brain Science i Seattle og professor 2 p? Universitetet i Washington, sier til Apollon at Tononis teori er en fundamental teori som forklarer mengden og kvaliteten p? bevissthet og at dette er den eneste teorien om bevissthet som er verdt begrepet ?teori?.
P? sp?rsm?l om hvilke forventninger Koch har til Johan Storms eksperimenter, svarer han:
– Det kan jeg s? langt ikke kommentere. Det er derfor jeg skal bes?ke Johan Storm i mai, forteller Christof Koch