För mer än 2000 år sedan förbrymlade den semi-mytiska faren till medicinen, Hippokrates of Kos, tänkarna på hans tid med ett djärvt uttalande om människans medvetande. Som svar på övernaturliga förklaringar av psychens manifestationer insisterade Hippokrates att "ingen annanstans, utom från hjärnan, kommer glädje, glädje, skratt och rivalitet, sorg, förtvivlan, sorg och klagande." I modern tid kunde Hippokrates uttrycka sina tankar i en enda tweet: "Vi är våra hjärnor." Och detta meddelande resonerar perfekt med de senaste trenderna för att skylla hjärnan för allt, att omdefiniera mentala avvikelser som hjärtsjukdomar och, redan i ett futuristiskt ljus, föreställa sig att förbättra eller bevara våra liv genom att bevara hjärnan. Från kreativitet till narkotikamissbruk kan knappast en aspekt av mänskligt beteende hittasinte relaterat till hjärnans arbete. Hjärnan kan kallas modern ersättning för själen.
Men någonstans i denna romantiska uppfattning ligger den viktigaste och grundläggande lektionen som neurovetenskapen måste lära: våra hjärnor är rent fysiska enheter, begreppsmässigt och kausalt inbäddade i den naturliga världen. Även om hjärnan är nödvändig för nästan allt vi gör, fungerar den aldrig ensam. Dess funktion är otydligt kopplad till kroppen och dess miljö. Dessa faktors inbördes beroende är dolda under ett kulturellt fenomen som Alan Yasanoff, professor i bioingenjör vid Massachusetts Institute of Technology, kallar "cerebral mysticism" - en helt genomgripande idealisering av hjärnan och dess extrema vikt som skyddar traditionella idéer om skillnaderna mellan hjärnan och kroppen, fri vilja och tankens natur. …
Den här mystiken uttrycks i olika former, från de allestädes närvarande skildringarna av övernaturliga och superkomplexa hjärnor i science fiction och populärkultur till mer balanserade och vetenskapligt baserade begrepp av kognitiva funktioner som förklarar oorganiska egenskaper eller omsluter tankeprocesser i neurala strukturer. "Alla idéer är födda i hjärnan." "Tanke formar verkligheten." "Månen finns inte förrän du tittar på den." Denna idealisering ges mycket lätt både för dödliga och forskare, och passar perfekt in i materialisternas och bekännares synvinkel. Cerebral mystic drivs intresse för neurovetenskap - och det är bra - men begränsar också vår förmåga att analysera mänskligt beteende och lösa viktiga problem i samhället.
Är hjärnan en dator?
Vi säger att hjärnan till viss del är en dator. Eller datorn är hjärnan. Den utbredda analogin mellan hjärnan och datorn ger ett kraftfullt bidrag till cerebral mystik, som om att separera hjärnan från resten av biologin. Den slående skillnaden mellan den maskinliknande hjärnan och den mjuka, kaotiska massan ("kött") som finns i resten av vår kropp drar skiljelinjen mellan hjärnan och kroppen, vilket noterades av Rene Descartes. Genom att förkunna sin eviga”jag tror, därför är jag”, placerade Descartes medvetande i sitt eget universum, separat från den materiella världen.
Och medan hjärnan påminner oss om en maskin, kan vi lätt föreställa oss att det är separerat från huvudet, bevarar i evigheten, klonar eller sänder ut i rymden. Den digitala hjärnan verkar lika naturlig som den fristående kartesiska andan. Det är kanske ingen slump att de mest inflytelserika oorganiska analogierna för hjärnan har presenterats av fysiker som i sin ålder kastade sig i medvetenhetsproblem på samma sätt som äldre människor går till religion. Detta var John von Neumann; han skrev Computer and the Brain (1958) strax före sin död (1957) och avslöjade för världen denna starka analogi i gryningen av den digitala tidsåldern.
Hjärnan är definitivt något liknande en dator - trots allt var datorer utformade för att utföra hjärnfunktioner - men hjärnan är mycket mer än sammanflätningen av neuroner och elektriska impulser som reser genom dem. Funktionen för varje neuroelektrisk signal är att frigöra små mängder kemikalier som hjälper till att stimulera eller undertrycka hjärnceller på samma sätt som kemikalier aktiverar och undertrycker funktioner som glukosproduktion av leverceller eller immunsvar från vita blodkroppar. Till och med de elektriska signalerna från själva hjärnan är produkter av kemikalier, joner, som kommer in och lämnar celler, vilket orsakar små krusningar som reser oberoende genom neuroner.
Kampanjvideo:
Det är också lätt att skilja relativt passiva hjärnceller från neuroner, som kallas glia. Deras antal är ungefär lika med antalet nervceller, men de leder inte elektriska signaler på samma sätt. Nyligen genomförda experiment med möss har visat att manipulering av dessa tråkiga celler kan ha djupa effekter på beteende. I ett experiment visade en grupp forskare från Japan att målinriktad stimulering av glia i hjärnregionen kan leda till ett svar som liknar de förändringar som inträffar vid stimulering av nervceller. En annan anmärkningsvärd studie fann att transplantering av mänskliga gliaceller i hjärnan hos möss förbättrade djurens inlärningsförmåga, vilket i sin tur visade vikten av glia för att förändra hjärnfunktionen. Kemikalier och glia är oskiljbara från hjärnfunktion, som ledningar och elektricitet. Och när vi blir medvetna om dessa mjuka element, blir hjärnan mer som en organisk del av kroppen än en idealiserad central bearbetningsenhet, som lagras under glas i vår skalle.
Stereotyper om hjärnans komplexitet bidrar också till hjärnans mystik och dess separering från kroppen. Den berömda klichéen kallar hjärnan "det mest komplicerade i det kända universum", och om "vår hjärna var så enkel att vi kunde förstå den, skulle vi inte kunna förstå den." Detta yttrande beror främst på det faktum att den mänskliga hjärnan innehåller cirka 100 000 000 000 neuroner, som var och en bildar cirka 10 000 anslutningar (synapser) med andra neuroner. Sådana siffras yrande natur får människor att tvivla på att neurovetenskapsmän någonsin kommer att kunna lösa medvetenhetens gåta, än mindre naturen av fri vilja som lurer i en av dessa miljarder neuroner.
Men det stora antalet celler i den mänskliga hjärnan förklarar sannolikt inte hans extraordinära förmågor. Den mänskliga levern har ungefär samma antal celler som hjärnan, men resultaten är helt annorlunda. Hjärnan i sig kommer i många olika storlekar, och antalet celler i den förändras också, någonstans mer, någonstans mindre. Att ta bort hälften av hjärnan kan ibland bota epilepsi hos barn. Ett team av läkare från Johns Hopkins i Baltimore, som kommenterade ett kohort av 50 patienter som genomgick förfarandet, skrev att de "var förskräckta över den uppenbara behållningen av minnet efter att ha tagit bort till och med hälften av hjärnan och bibehållandet av en känsla av personlighet och humor hos barn." Uppenbarligen är inte alla hjärnceller heliga.
Om du tittar på djurvärlden har det stora utbudet av hjärnstorlekar ingenting att göra med kognition. Några av de mest listiga djurna - kråkor, skräp och kvittor - har hjärnor som är mindre än 1% mänskliga i storlek, men ändå uppvisar mycket mer avancerade kognitiva förmågor i vissa uppgifter, även jämfört med schimpanser och gorillaer. Beteendestudier har visat att dessa fåglar kan skapa och använda verktyg, känna igen människor på gatan - något som många primater inte kan. Och djur med liknande egenskaper skiljer sig också i hjärnstorlek. Bland gnagare, till exempel, kan du hitta en 80-gram capybara hjärna med 1,6 miljarder nervceller och en pygmy mushjärna som väger 0,3 gram med färre än 60 miljoner nervceller. Trots sådana skillnader i hjärnstorlek,dessa djur lever under liknande förhållanden, uppvisar liknande sociala vanor och uppvisar inga uppenbara skillnader i intelligens. Medan neurovetenskapsmän precis börjar ta tag i hjärnfunktioner även i små djur, visar detta tydligt den populära hjärnhaken på grund av dess överflöd av komponenter.
Att prata om hjärnans maskinkvaliteter eller dess otroliga komplexitet tar bort den från resten av den biologiska världen när det gäller sammansättningen. Separationen av hjärnan och kroppen överdriver avståndet mellan hjärnan och kroppen när det gäller autonomi. Cerebral mystic understryker hjärnans rykte som ett kontrollcenter som är kopplat till kroppen men fortfarande är fristående.
Naturligtvis är det inte det. Våra hjärnor bombarderas ständigt med sensoriska insatser. Miljön överför många megabyte sensoriska data till hjärnan varje sekund. Hjärnan har ingen brandvägg mot detta angrepp. Studier av hjärnavbildning visar att även subtila sensoriska stimuli påverkar hjärnområden, från sensoriska områden på låg nivå till delar av den främre loben, en hög nivå i hjärnan som förstoras hos människor jämfört med andra primater.
Hjärnan beror på nervstimuli
Många av dessa irriterande kontrollerar oss direkt. När vi till exempel tittar på bilder, tar visuella detaljer ofta uppmärksamhet och får oss att titta på vissa mönster. När vi tittar på ett ansikte växlar vår uppmärksamhet automatiskt till ögonen, näsan och munnen, och medvetet betonar dem som de viktigaste detaljerna. När vi går ner på gatan styrs vår uppmärksamhet av miljömässiga stimuli - ljudet från ett bilhorn, blinkar av neonljus, lukten av pizza - som var och en leder våra tankar och handlingar, även om vi inte är medvetna om det.
Ännu lägre under vår uppfattningsradar finns miljöfaktorer som långsamt påverkar vårt humör. Säsongsperioder med svagt ljus är associerade med depression. Fenomenet beskrevs först av den sydafrikanska läkaren Norman Rosenthal kort efter att han flyttade från det soliga Johannesburg till det grå, nordluktande USA på 1970-talet. Miljöns färger påverkar också oss. Trots många svårigheter i detta ämne har det bevisats att blå och gröna färger orsakar ett positivt känslomässigt svar, och rött - negativt. I ett exempel visade forskare att deltagarna presterade sämre på IQ-test med röda märken än med gröna eller gråa; en annan studie fann att kreativitetstester presterade bättre med en blå bakgrund än med en röd bakgrund.
Kroppens ledtrådar kan påverka beteendet lika starkt som miljön, vilket också ifrågasätter idealiserade begrepp om hjärnans överlägsenhet.
Ett överraskande fynd de senaste åren har varit det faktum att mikrober som lever i våra inre organ också deltar i att bestämma våra känslor. Att ändra den mikrobiella populationen i tarmen genom att äta mat rik på bakterier eller en så kallad fekal transplantation kan vara ångest och aggression.
Detta visar att det som händer med hjärnan till stor del sammanflätas av vad som händer med kroppen och miljön. Det finns ingen kausal eller begreppsmässig gräns mellan hjärnan och dess miljö. Aspekter av cerebral mystik - den idealiserade synen på hjärnan som oorganisk, superkomplex, självförsörjande och autonom - faller isär när vi studerar noggrant hur hjärnan fungerar och vad den är gjord av. Den integrerade involveringen av hjärnan, kroppen och miljön är det som skiljer biologiskt medvetande från den mystiska”själen” och konsekvenserna av denna distinktion är djupa.
Viktigast av allt bidrar cerebral mystik till missuppfattningen att hjärnan är den viktigaste motorn i våra tankar och handlingar. När vi strävar efter att förstå mänskligt beteende, uppmuntrar mystiken oss att tänka först på orsakerna till hjärnan, och först därefter - utanför huvudet. Detta tvingar oss att överskatta hjärnans roll och underskatta rollen i sammanhang.
På den straffrättsliga arenan, till exempel, tror vissa författare att brott bör skyllas på gärningsmannen. Ofta hänvisas till fallet med Charles Whitman, som 1966 genomförde en av de första massförskjutningarna i USA vid University of Texas. Whitman talade om psykologisk besvär som visade sig månader före brottet och obduktion visade senare att en stor tumör hade vuxit nära hans amygdala i hans hjärna, vilket påverkade stress och känslohantering. Men medan hjärnanklagare kan hävda att Whitmans tumör bör skyllas för ett brott, är verkligheten att Whitmans handlingar drevs av andra disponerande faktorer: Han växte upp med en misshandlande far, överlevde sina föräldrars skilsmässa och ofta avvisades från anställning och från honom. det fanns tillgång till vapen som en militär man. Till och med den höga temperaturen på brottdagen (37 grader Celsius) kan påverka Whitmans aggressiva beteende.
Att skylla hjärnan för kriminellt beteende undviker föråldrade principer om moral och vedergällning, men det lämnar fortfarande det stora nätverket av påverkningar som kan bidra till alla situationer. I den aktuella debatten om våldshändelser i USA har det blivit mycket viktigt att upprätthålla en bred syn på de många faktorerna som arbetar för individen. I andra sammanhang är beroende av droger eller trauma från barn också värt att överväga. I vilket fall som helst skulle en idealiserad syn på hjärnan som förmodligen är skylden för allt vara kortsiktig. En kombination av hjärna, kropp och miljö fungerar.
Cerebral mystik är av särskild betydelse för hur vårt samhälle försöker hantera problemet med psykiska störningar. Eftersom det finns en bred enighet om att psykiska störningar definieras som hjärnstörningar. Förespråkare för denna teori hävdar att detta sätter psykologiska problem i samma kategori som feber eller cancer, sjukdomar som inte framkallar sociala reaktioner som vanligtvis är associerade med psykiatrisk sjukdom. Det finns till och med en uppfattning att själva definitionen av sådana sjukdomar som "hjärnstörningar" sänker barriären vid vilken friska patienter kommer att söka behandling, och detta är viktigt.
I andra avseenden kan emellertid omklassificering av mentala problem eftersom hjärnstörningar vara problematisk. Patienter som förknippar psykiska problem med inre neurologiska defekter är redan stigmatiserade av sig själva. Tanken att deras hjärnor är ofullkomliga och skadade kan vara förödande. Biologiska defekter är svårare att fixa än moraliska, och människor med psykiska störningar betraktas ofta som farliga eller till och med sämre. Attityden gentemot schizofreni och paranoider förbättras inte från år till år, trots tillväxten av metoder för att mildra förloppet för deras mentala tillstånd.
Oavsett de sociala konsekvenserna kan det i många fall vara vetenskapligt felaktigt att skylla hjärnan för att ha orsakat psykisk sjukdom. Medan alla psykiska hälsoproblem involverar hjärnan, kan de underliggande faktorerna i deras förekomst vara var som helst. På 1800-talet var sexuellt överförd syfilis och pelagra orsakad av vitamin B-brist de främsta orsakerna till sjukhuspatienternas tillväxt i Europa och USA. En ny studie fann att 20% av psykiatriska patienter har fysiska funktionsnedsättningar som kan orsaka eller förvärra mental hälsa; bland dem finns problem med hjärtat, lungorna och det endokrina systemet. Epidemiologiska studier har funnit ett signifikant samband mellan manifestationen av psykiska problem och faktorer som statusen för etniska minoriteter, födelse i städer och födelser vid vissa tider på året. Även om dessa relationer inte är enkla att förklara, belyser de miljöfaktorernas roll. Vi måste lyssna på dessa faktorer om vi effektivt ska behandla och förebygga psykiska störningar.
På en ännu djupare nivå är det främst kulturella konventioner som begränsar begreppet mental sjukdom. Under bara 50 år har homosexualitet klassificerats som en patologi, en avvikelse, i den auktoritativa samlingen av psykiska störningar av American Psychiatric Association. I Sovjetunionen definierades ibland politiska dissidenter på grundval av psykiatriska diagnoser som skulle skrämma de flesta moderna observatörer. Icke desto mindre är sexuell preferens eller en oförmåga att böja sig för myndighet i en rättvis strävan psykologiska egenskaper för vilka vi mycket väl kan hitta biologiska korrelat. Detta betyder inte att homosexualitet och politisk oenighet är huvudproblem. Detta innebär att samhället, inte neurovetenskap, definierar gränserna för normalitet som definierar kategorierna för mental hälsa.
Cerebral mysticism överdriver hjärnans bidrag till mänskligt beteende, och i vissa fall banar det också vägen för hjärnans stora roll i mänsklighetens framtid. Technophilic cirklar talar allt mer om "hacking hjärnan" för att förbättra mänskliga kognitiva förmågor. Omedelbart finns det en sammanslutning av att hacking en smartphone eller en regeringsserver, men i verkligheten ser det mer ut som en hack med en huvudnyckel. Tidiga exempel på hjärnhackning inkluderade förstörelse av delar av hjärnan, till exempel i de nu avslutade förfarandena som inspirerade Ken Kesey att skapa One Flew Over the Cuckoo's Nest (1962). De mest avancerade hackarna i den moderna hjärnan involverar kirurgisk implantation av elektroder för att direkt stimulera eller läsa hjärnvävnad. Dessa ingripanden kan återställa grundläggande funktion hos patienter med allvarliga rörelseproblem eller förlamning - en fantastisk prestation som är en mil bort från förbättringar av normal förmåga. Men detta hindrar inte entreprenörer som Elon Musk eller DARPA från att investera i hjärnhackningsteknologier i hopp om en dag att skapa en övermänsklig hjärna och ansluta den till en maskin.
Är det möjligt att separera hjärnan från kroppen?
Mycket av denna skillnad är produkten av en artificiell åtskillnad mellan vad som händer i hjärnan och därefter. Filosof Nick Bostrom från Institute for the Future of Humanity konstaterar att "de bästa fördelarna du kan få av hjärnimplantat är samma enheter utanför hjärnan som du kan använda istället för naturliga gränssnitt som dessa ögon för att projicera 100 miljoner bitar per sekund rakt till hjärnan. " Faktum är att dessa "hjärnförstärkare" redan har fyllts i våra fickor och på våra skrivbord, vilket ger oss tillgång till förbättrade kognitiva funktioner som en kraftfull kalkylator och ytterligare minne utan att beröra neuroner alls. Vad en direkt anslutning av sådana enheter till hjärnan kommer att ge oss, förutom irritation, är en annan fråga.
I den medicinska världen skiftade tidiga försök att återställa syn i blinda genom användning av hjärnimplantat snabbt till mindre invasiva metoder, inklusive retinalproteser. Cochleaimplantat, som återställer hörsel hos döva patienter, förlitar sig på en liknande strategi att interagera med hörselnerven snarare än själva hjärnan. Och om du inte tar mycket begränsade patienter i rörelse fungerar proteser som återställer eller förbättrar rörelsen som gränssnitt. För att ge amputatören kontroll över en mekaniserad konstgjord lem, används en "målinriktad muskelåterhållning" -teknik som gör det möjligt för läkare att ansluta perifera nerver på den saknade lemmen till nya muskelgrupper som kommunicerar med enheten. Exoskeletter används för att förbättra motorisk funktion hos friska människor,som kommunicerar med hjärnan via indirekta men utvecklade kanaler. I vart och ett av dessa fall hjälper hjärnans naturliga interaktion med människokroppen människor att använda proteser och bildar en direkt koppling mellan hjärnan och kroppen.
Den mest extrema trenden inom futuristisk hjärnteknologi är strävan efter odödlighet genom posthum bevarande av den mänskliga hjärnan. Två företag föreslår redan att utvinna och bevara hjärnorna hos döende "kunder" som inte vill vila i fred. Organen lagras i flytande kväve tills tekniken blir tillräckligt sofistikerad för att regenerera hjärnan eller "ladda ner" medvetandet till en dator. Denna strävan ger cerebral mystik till sin logiska slutsats och välkomnar helt och fullt det logiska felet att mänskligt liv reduceras till hjärnans funktion och att hjärnan endast är själens fysiska utförande, utan kött.
Medan strävan efter odödlighet genom att bevara hjärnan gör liten skada på något annat än bankkonton för några få människor, belyser denna förföljelse också varför avmystifiering av hjärnan är så viktig. Ju mer vi känner att våra hjärnor innehåller vår essens som individer, desto mer tror vi att tankar och handlingar helt enkelt härrör från en bit kött i vårt huvud, desto mindre känsliga blir vi för samhällets och miljöns roll och desto mindre bryr vi oss om kultur och dess resurser.
Hjärnan är speciell inte för att den förkroppsligar essensen hos oss, människor, utan för att den förenar oss med vår miljö på ett sätt som ingen själ kunde. Om vi värdesätter våra egna erfarenheter, våra erfarenheter och intryck, måste vi skydda och stärka de många faktorer som berikar våra liv, både inom och utanför. Vi är mycket mer än bara hjärnor.
Ilya Khel