Hjärnans mysterier

2011-05-03 23:00  

Ingen vet varför människan av naturen utrustats med ett så hungrigt organ som hjärnan. Men när vi nu har den bör vi ta hand om den så gott vi kan, och göra vårt bästa för att ta reda på hur den fungerar. Det kan vara mycket lönsamt.

Av alla kroppens organ är hjärnan det underligaste. Ingen har ännu lyckats lista ut hur den fungerar, och ingen har heller förstått varför vi över huvud taget utrustats med den. Hur kommer det sig att evolutionen har gett människan en så stor hjärna?

Någon gång för ett antal miljoner år sedan reste sig hominiderna upp på sina bakben och började gå. Ungefär samtidigt förefaller det som om hjärnan gradvis blev större. Till slut blev den så stor att den ensam kräver en tredjedel av kroppens energibehov. Ändå väger den bara runt ett och ett halvt kilogram.

Vad skulle de tidiga förmänniskorna med ett så energikrävande organ till? Vad hade den för överlevnadsvärde? Normalfallet i naturen är att alla lever på svältgränsen, och då kan det väl inte varit bra att släpa runt på ett så hungrig kluns?

Ett tänkbart svar är att den utvecklade hjärnan med sin analytiska förmåga gjorde det lättare att finna föda av olika sorter. Ett annat svar, som förs fram i boken ”Nästan allt om människan” av Johan Frostgård, är att den stora hjärnan gjorde människan medveten inte bara om sig själv, utan även om sina medmänniskors känslor. Kanske hjärnans ursprungliga funktion var att hålla flocken tillsammans, och att den behövdes för de sociala relationerna. En Machiavellisk kalkylerande hjärna skulle kunna föra innehavaren till hög status i gruppen. Men kanske var det i stället så att den sexuella urvalsmekanismen prioriterade en stor empatisk hjärna – att kvinnorna helt enkelt tyckte bättre om att bli uppvaktade av ömsinta män än av busar.

– 127 miljoner européer, 27 procent av befolkningen i EU, lider av en eller annan defekt som sätter ner hjärnkapaciteten. Det kan vara depression, stress, schizofreni, epilepsi, post-trauma, oro, demens, adhd eller något annat. Tillsammans beräknas detta kosta EU 400 miljarder euro per år i form av utebliven produktion och sjukvårdskostnader. Forskning om hur hjärnan fungerar så att vi kan förbättra människornas tillstånd är en mycket bra investering.

Det säger Beáta Sperlágh från Ungerska veteskapsakademin när hon inleder ett seminarium om hjärnforskning på Institutet för experimentell medicin i Budapest. Att förstå hur hjärnan fungerar skulle kunna leda till bättre behandling och inte bara få människor att må bättre, utan också vara oerhört lönsamt för samhället.

– Hjärnan innehåller i storleksordningen 100 miljarder neuroner, säger hjärnforskaren Lászlo Acsády. Vissa av dem – axonerna – är större än de andra och har mellan 1 000 och 100 000 kontaktpunkter. De finns i den inre del av hjärnan som kallas thalamus. De fungerar som något slags routrar eller ställverk och skickar signaler ut till hjärnbarken för processande, varifrån signalerna kommer tillbaka till thalamus.

Under lång tid talade ”behaviouristerna” om hjärnan som en svart låda. Men brydde sig inte om vad som hände där inne, för man saknade ändå verktyg att ta reda på det. Därför koncentrerade man sig på att undersöka förhållandet mellan input och output.

Numera finns verktyg som gör att man kan ”se” in i hjärnan. Med hjälp av magnetresonanskameror och andra sofistikerade apparater kan man följa vilka områden i hjärnan som används för olika uppgifter. Men ännu har ingen begripit exakt hur neuronerna fungerar, hur hjärnans signaler processas.

– Det enda man kan vara säker på är att hjärnan inte fungerar som en dator, vilket många tror.  Snarare sänds impulser i neuronerna som vågor, en sorts tsunamier som sköljer fram i systemet. Där finns transmittorsubstanser som sköter synapserna mellan neuronerna. Men där finns också substanser som är till för att dämpa och släcka signalerna, så att det inte blir rundgång.

I sin bok ”Den lärande hjärnan” beskriver Torkel Klingberg (en av 2011 års Göran Gustafssonstipendiater) sin forskning om hjärnans utveckling.

– Hjärnbarken hos en nyfödd är mer eller mindre slät, men blir sedan alltmer veckad för att få plats när den växer till. Nervcellernas grenverk av utskott är först glest, men blir under barndomen allt tätare. Därefter, under tonåren, tunnas grenverket ut, något som på engelska kallas pruning – samma ord som används när man beskär ett fruktträd.

– Hjärnan blir färdigutvecklad i ungefär 25-årsåldern. Det är också då den har som högst kapacitet. Därefter minskar kapaciteten stadigt med ungefär 10 procent per decennium. Nu är det inte så farligt som det låter att bli äldre, minskningen kompenseras vanligtvis mer än väl av ackumulerad kunskap och erfarenhet. Men som mest snabbtänkt är man alltså vid 25.

En sak har hjärnan gemensamt med datorn. Båda har arbetsminne och långtidsminne. Arbetsminnet innehåller rader av instruktioner för saker som ska genomföras.

– När ungdomar får dia­gnosen adhd beror det vanligtvis på att deras arbetsminne inte fungerar som det ska, säger Torkel Klingberg. Men det går faktiskt att öva upp, åtminstone med ungefär 15 procent.

Långtidsminnet innehåller fakta, bilder, känslor och annat som vi registrerat. Tyvärr har vi en tendens att glömma bort saker i samma takt som minnet fylls på. För att inlärningsprocessen ska fungera krävs repetition. Det visade den tyske minnesforskaren Hermann Ebbinghaus i slutet av 1800-talet, och blev berömd för sin ”glömskekurva”.

– En amerikansk psykolog vid namn Anders Bjork har visat att den optimala tidpunten för en första repetition är då man fortfarande minns 90 procent av informationen. Därefter kan repetitionstillfällena komma med längre mellanrum.

Kaianders Sempler

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt

COMSOL