Därför hittar forskarna inte medvetandet på någon plats i hjärnan

Svårigheterna med att hitta ett ställe i hjärnan där medvetandet sitter pekar mot att vi inte är maskiner, utan del av något större.

Text: Anders Bolling

Toppbild: Getty Images

Toppbild: Getty Images

Hur kan du alls uppleva någonting? Hur kan du veta att du finns? Dessa till synes självklara frågor rymmer vid närmare eftertanke ett bråddjup. Fascinerande nog är de ännu helt öppna i vetenskapen. 

Försöken att besvara frågor som dessa ledde i vintras till ett gräl eller, som det kallades på en del håll, ett krig om medvetandet. Det utlöstes av ett öppet brev där 124 forskare kallade en ny teori om medvetandet för pseudovetenskap. Att sätta ”pseudo”-stämpeln på andra forskare är i princip liktydigt med att förolämpa kollegor. 

Vi återkommer till vad olika teorier om medvetandet innebär. Den som kallades pseudovetenskap i det öppna brevet förkortas IIT, vilket står för teorin om integrerad information. Den framlades av hjärnforskaren och psykiatern Giulio Tononi för tjugo år sedan och fick senare en andra huvudförespråkare i hjärnforskaren Christof Koch. 

För 26 år sedan hade Koch ännu inte upptäckt IIT, men han var redan djupt engagerad i den nya forskningen om medvetandet. Under en pubrunda i Bremen efter en konferens slog han vad med filosofen och kognitionsvetaren David Chalmers om att man inom 25 år skulle hitta ”medvetandeneuronen” i hjärnan  – mer specifikt medvetandets ”neurala korrelat”, vilket skulle kunna involvera ett system av hjärnceller. Chalmers satte emot. 

Föga förvånande för var och en som grubblat över frågan vann Chalmers vadet och i juni i fjol skickade Koch honom en låda fint vin. 

Det både knepiga och extremt enkla med frågan om medvetandet är att ingen människa kan förstå den bättre än någon annan. Den handlar ju om vad var och en av oss innerst inne upplever, erfar, är. 

Vem är du? Vad är du? Inte minst, var är du? Sätt dig ner med slutna ögon i några minuter och meditera över den frågan. Det kan leda till den vanliga cementblandaren av tankar (vilken i sig är svår att förklara), men det kan också leda till en väldigt intressant upplevelse av expansion. Var slutar ditt sinne, det som med en mer träffande engelsk term kallas mind? Har det någon gräns? 

Framför allt är sannolikheten stor att du inte omedelbart känner hur “du”, vad det nu är, emanerar från ett antal nervceller i den vävnad som sitter mellan dina öron. Mer sannolikt är att “du” hamnar lite överallt. 

Den lilla övning jag just beskrev är den mest banala och naturliga man kan tänka sig, och ändå reflekterar vi så sällan över vad det är vi går omkring i hela tiden. 

Återupptog forskningen om medvetande

Det var Christof Koch och Francis Crick, den senare mest känd som DNA-spiralens upptäckare, som med sin jakt på hjärncellernas koppling till subjektiv mänsklig erfarenhet gjorde forskningen om medvetandet rumsren igen. Den hade i decennier ansetts vara flummig och oseriös. Bakgrunden till det ligger betydligt längre tillbaka än så. 

Francis Crick, brittisk medicinforskare och DNA-spiralens upptäckare. Foto: Wikicommons

För snart 500 år sedan började naturvetenskap och andlighet separeras. Kyrkan ville ha monopol på det senare. Vetenskapsmän som vågade sig på att utforska esoteriska ämnen riskerade att få inkvisitionen på halsen. 

Så som vi lärt oss att världen fungerar kan man tycka att det var en självklar utveckling. Men det var det knappast. Det var inte för att Galileo, Bruno, Kopernikus och Kepler var ateister (det var de inte) som vetenskapen bröt sig loss. Det var lika mycket för att kyrkan var rädd att vetenskapen skulle förklara den icke-fysiska verkligheten på ett så djupgående sätt att präster och biskopar inte skulle behövas. 

Vetenskap handlar ju inte om att endast förstå den fysiska verkligheten, den handlar om att förstå hela verkligheten, oavsett hur den är beskaffad. 

Inte långt efter det att Crick och Koch (och andra) kring 1990 återupptog forskningen om medvetande blottlades problemet med att fysiskt och icke-fysiskt hade separerats: Det man började hitta, eller snarare det många insåg att man kanske aldrig hittar, har nämligen skakat om den förklaringsmodell som dominerat i åtminstone hundra år. Därav ”pseudo”-grälet. 

I slutet av 1800-talet gjorde psykologin sitt intåg och blev ett slags modernitetens ersättning för religion och andlighet.

Den vetenskapliga revolutionen innebar inte att alla forskare över en natt tog avstånd från allt som verkade misstänkt andligt. Efter splittringen kyrka–vetenskap fortsatte många att hålla dörren öppen till en icke-fysisk aspekt av verkligheten. 

I slutet av 1800-talet gjorde psykologin sitt intåg och blev ett slags modernitetens ersättning för religion och andlighet. Disciplinen rymde från början icke-materiella idéer. Pionjären William James såg hjärnan som ett filter snarare än en producent av information. Freud och Jung etablerade idéer om det undermedvetna och meningsfulla symboler och arketyper. 

Men 1900-talet blev i huvudsak den materialistiska, eller fysikalistiska, vetenskapens sekel. Frågan om medvetandet ignorerades, beskrevs som irrelevant eller förklarades bort som ett slags oavsiktlig bieffekt av hjärnans aktivitet. Att ta subjektets perspektiv på allvar – det enda vi vet säkert – var tabu. 

Det var i denna fysikalistiska miljö forskningen återupptogs. Hur kunde detta göras riskfritt? Cricks och Kochs "neurala korrelat” lät tillräckligt fysiskt för att fler kunde ge sig in på fältet utan att riskera att förlora anslag. 

Det föreslogs att medvetande kunde förklaras på ungefär samma sätt som livet självt brukar förklaras av modern vetenskap, nämligen som en emergent egenskap, något som växer fram i takt med att ett fysiskt system, exempelvis en hjärna, blir alltmer komplext. 

Men år 1995 pekade David Chalmers på elefanten i rummet. Han formulerade det som är forskningsfältets svarta hål, medvetandets ”svåra problem”, the hard problem of consciousness. Varför upplever vi någonting överhuvudtaget, och varför är upplevelsen på ett visst sätt? Varför upplever vi en viss färg som röd och inte som grön, exempelvis? Och vad är rödheten i rött? 

David Chalmers. Foto: Wikicommons

Det ”enkla” problemet är att förklara medvetandets funktion och struktur och att hitta fysiska uttryck som korresponderar med upplevelsen. Men det är ju inte själva upplevelsen. 

Kanske utgör det ”svåra problemet” gränsen för vad naturvetenskapen någonsin kan förklara. Men pandoras ask har öppnats. Allt fler forskare, filosofer och journalister ger sig in i leken. 

De flesta närmar sig fortfarande ämnet på ett “säkert” sätt, det vill säga med så många vetenskapliga signalord och så få andligt laddade termer som möjligt. 

Vetenskapsjournalisten Per Snaprud gjorde för några år sedan ett lovande försök med boken Medvetandets återkomst, en ambitiös men aningen teknisk genomgång av den återupptagna medvetandeforskningen. Boken tar slut just när Snaprud försiktigt börjat peta i de mest brännande frågorna. 

Vilka teorier är då i svang bland neuroforskare, fysiker och filosofer i dag? 

Den klassiska västerländska hållningen, fysikalismen, är på intet sätt nere för räkning. Den representeras i debatten av hjärnforskare som Anil Seth, David Eagleman och Sam Harris. 

Vi har nämnt IIT. Den skulle kunna beskrivas som att medvetande uppstår när informationen i ett system integreras så mycket att helheten blir större än summan av delarna. Det är alltså inte i nervcellerna i sig medvetandet återfinns, enligt IIT, utan i den ständigt återkopplande informationen. Teorin har på så vis vissa esoteriska drag, vilket uppenbarligen kan framstå som pseudovetenskapligt för somliga fysikalister. 

En annan hypotes kallas GWT eller GNW, som ungefär uttyds teorin om total neural arbetsyta. Enligt denna uppstår medvetande genom Interaktioner i hjärnan som helhet. Flera ”dirigenter” samverkar och skickar resultatet till helheten. 

(Det är inte alldeles lätt för en lekman som bara går omkring i sitt alldeles ordinära, självklara medvetande att förstå skillnaden.) 

Fysikern Roger Penrose och läkaren Stuart Hameroff föreslog på 1990-talet att medvetandet uppstår på kvantnivå inuti hjärnceller alltså inte i kopplingen dem emellan. Teorin kallas Orch OR, orkestrerad objektiv reduktion. Enligt Penrose och Hameroff styrs processen från cylindriska cellstrukturer som kallas mikrotubuli. 

Den teori som vågat sig längst ifrån fysikalismen och närmat sig något som liknar en andlig hållning är panpsykismen. Den utgår från att någon form av medvetande existerar i allt, även minsta partikel. Medvetande ses som ett grundläggande inslag i den fysiska världen. 

Teorin, som närmast är att likna vid en filosofi vars kärna funnits i sekler, associeras med allt fler forskare och filosofer, som Penrose, Koch, Chalmers, Philip Goff och Michael Tye. 

Ett besvärligt problem panpsykisterna måste brottas med är kombinationsproblemet. Hur går det till när medvetandet i enskilda kvarkar, atomer och molekyler kombineras till det väl sammanhållna mänskliga medvetande vi är så bekanta med? Och borde inte enskilda kroppsdelar vara individuellt medvetna? 

Panpsykism liknas ibland vid den filosofiska inriktningen idealism, men det finns en viktig kvalitativ skillnad. Enligt idealismen är medvetandet själva grunden för verkligheten, och allt existerar i medvetandet, snarare än har olika grader av medvetande. Den fysiska verkligheten är därför inte ”basverkligheten”. Vi är ett slags delmedvetanden i det enda, allt genomsyrande medvetandet, likt virvlar i en ström: virvlarna är tydligt definierbara, men allt består av samma vatten. 

En modern företrädare för idealismen är filosofen och tidigare CERN-forskaren Bernardo Kastrup. 

– Mental aktivitet är allt vi vet. Allt annat är teorier, abstraktioner. Fysikalister försöker dra territoriet ur kartan, säger Katrup. 

Kognitionspsykologen, Donald Hoffman. Foto: Wikicommons

Hans syn ligger nära den som kognitionspsykologen Donald Hoffman utvecklat. Hoffmans forskning pekar också på att medvetande är grundläggande, medan den fysiska verkligheten och själva rumtiden är sekundära. Hoffman ser oss som ”medvetna agenter”, som använder rumtid och objekt som vårt operativsystem. 

”Rumtiden är vårt artspecifika datorskrivbord, och fysiska objekt är ikoner på skrivbordet”, förklarar han. Om vi tittade ”under huven” skulle en helt annan, för oss obegriplig, struktur uppdagas. 

Bernardo Kastrup använder ibland en annan metafor: Vi är piloter i en fönsterlös cockpit som lärt oss att lita på vad instrumenten säger om verkligheten och navigerar helt efter dem. 

– Instrumentbrädan är utmärkt på att förmedla korrekt information om världen. Men den är inte världen. 

I början av 2000-talet publicerade den svensk-brittiska filosofen Nick Bostrom en artikel som kom att få stort genomslag i vissa kretsar. Bostrom hade kommit fram till att det är rimligt att utgå från att vi lever i en simulering. Sannolikheten för detta var större än för motsatsen. 

Många som känner ett motstånd mot teorier som drar åt det andliga men ändå grubblar över verklighetens natur kommer in i samtalet via Bostroms simuleringsteori. 

Som många säkert noterat ligger Kastrups, Hoffmans och Bostroms förklaringsmodeller inte långt ifrån den antika grekiska filosofen Platons grottliknelse och ”idevärld”. 

Den nutida forskning som kanske tydligast utmanar fysikalismens grundteser är den som görs om nära döden-upplevelser (NDU), tidigare liv-upplevelser och utanför kroppen-upplevelser.  

Många fysikalister ogillar när kvantfysik dras in i esoteriska sammanhang. Men det är omöjligt att inte göra kopplingar mellan medvetandeforskning och kvantfysik. Det så kallade mätproblemet och det som kallas kvantsammanflätning tycks peka på att medvetandet är betydligt mer centralt än vad fysikalismen låter förstå. 

Det har också funnits gott om framstående kvantfysiker som beskrivit medvetandet som något fundamentalt. 

  • Max Planck såg medvetandet som något grundläggande och att materien härrör därifrån. 
  • Erwin Schrödinger hade samma uppfattning och menade att det egentligen bara finns ett enda medvetande, som uttrycker sig på oändligt många sätt. 
  • David Bohm talade om en implicit och en explicit ordning i universum, där den förstnämnda är en icke-fysisk basverklighet.
  • Enligt Werner Heisenberg öppnade kvantvärlden för observatörer att medverka i universum, snarare än att vara separerade från det. 
  • Så såg även den teoretiska fysikern John Wheeler på verkligheten. Han såg att vi genom medvetandet är aktiva medskapare av universum. 

Det fysikalistiska paradigm som rått under hela den moderna eran har setts som ett löfte: om vi bara forskar tillräckligt länge kommer naturvetenskapen att kunna förklara allt. Men det som går upp för allt fler forskare och tänkare är att det faktiskt inte går att leda i bevis att det finns en objektiv verklighet ”där ute”, i synnerhet inte sedan kvantfysiken kom in i bilden. 

Nära döden-upplevelser

Den nutida forskning som kanske tydligast utmanar fysikalismens grundteser är den som görs om nära döden-upplevelser (NDU), tidigare liv-upplevelser och utanför kroppen-upplevelser.  

I Medvetandets återkomst säger Giulio Tononi: ”Utan en fungerande hjärna kan vi inte vara medvetna.” Det uttalandet motsägs av de tusentals dokumenterade fall av kliniskt döda patienter som vittnar om att de haft starka upplevelser medan de varit hjärndöda. 

Många av dem har efteråt kunnat beskriva detaljer från återupplivningsförsöken ibland rentav kunnat återge händelser och samtal som ägt rum utanför sjukhuset – händelser och samtal som senare bekräftats. 

Gemensamt för de flesta som erfarit en NDU är också att de under minuterna av utslocknad hjärna upplevt att de befunnit sig i en betydligt verkligare verklighet än den här (”det är det här livet som är en dröm”) och att de genomsyrats av tidlöshet och villkorslös kärlek. 

Det har i alla tider berättats om människor som dött, hamnat i vad de upplevt som någon variant av himmelriket och sedan kommit tillbaka till jordelivet. Men i tusentals år var det glest mellan fallen, och när fysikalismen gjorde sitt intåg kunde de lätt avfärdas som anekdoter. 

Det var först när läkarvetenskapen på 1960-talet började klara av att återuppliva människor som drabbats av hjärtstillestånd som fallen blev så många att läkare fick svårt att vifta bort dem. 

Den nederländska kardiologen Pim van Lommel genomförde under 1990-talet en studie av 62 personer som haft en nära döden-upplevelse under hjärtstillestånd och som följdes upp under flera år. Studien publicerades 2001 i den vetenskapliga tidskriften Lancet. 

Den svenska läkaren Hans Zingmark publicerade tillsammans med sjuksköterskan och forskaren Anetth Granberg-Axéll i fjol en mindre studie med beskrivningar från nära döden-upplevare som är snarlika dem i van Lommels studie. 

Vid universitetet i Virginia i USA har psykiatern och neurobeteendevetaren Bruce Greyson publicerat över hundra vetenskapliga artiklar om NDU sedan han först stötte på fenomenet och fick sin materialistiska världsbild omskakad. 

Bruce Greysons kollegor har också gjort fascinerande studier av barn som vittnat om tidigare liv. Även där finns ett litet men signifikant antal verifierbara återgivningar av detaljer som vid granskning visat sig vara riktiga inslag i verkliga personers liv, personer som bevisligen funnits och dött. 

Bland kända nära-döden-upplevelser-fall märks Eben Alexander som var en naturvetenskapligt sinnad neurokirurg när han 2008 drabbades av ett brutalt bakterieangrepp som slog ut hans hjärna fullständigt i nära en vecka. Alexander gavs två procents chans till överlevnad, och då till ett liv som gravt mentalt funktionsnedsatt. Men han vaknade spontant, skrev några år senare en bok och började föreläsa om den hyperverklighet han levt i under sin tid som kliniskt död. 

Skeptiker framhåller ibland att om man tittar med lupp hittar man signaler även i en kliniskt dödförklarad hjärna. 

Förra året kom en amerikansk studie ledd av hjärt- och medvetandeforskaren Sam Parnia som fick fick viss uppmärksamhet. Den sades knyta nära-döden-upplevelser till hjärnaktivitet, eftersom sådan kunde påvisas inom en grupp patienter med hjärtstillestånd, samtidigt som det från gruppen rapporterades om starka medvetna upplevelser. Men det var en förhastad slutsats. De som haft upplevelserna var inte de som haft hjärnaktiviteten och vice versa. 

En annan upptäckt som förbryllat hjärnforskare är att psykedelika vrider ner hjärnans volymknapp. 

Psykedeliska preparat och ämnen som LSD, DMT och psilocybin framkallar enormt livliga och starka upplevelser hos de flesta av dem som tar dem. Teorin var länge att en hjärna som badar i psykedelika borde se ut som en upptänd julgran. Men det visade sig vara tvärtom när den första studien kom 2012. Hjärnans aktivitet gick ned. 

Det ser ut som om hjärnan behöver “komma ur vägen” för att vi ska uppleva en verklighet vi normalt inte har åtkomst till. Det skulle ligga i linje med William James idé om hjärnan som ett filter. 

– När du tittar upp mot himlen mitt på dagen ser du inga stjärnor, men de finns där, de bara skyms av solljuset. På samma sätt filtrerar hjärnan delar av verkligheten, säger Bruce Greyson. 

Foto: Altaf Qadri / AP

Fast kanske är vi även till vardags närmare de psykedeliska upplevelserna än vi tror. Vi går hela tiden in och ut ur olika stadier av medvetande, framhåller psykologiprofessor Etzel Cardeña vid Lunds universitet: 

– Vi är vakna, vi är i djupsömn, vi drömmer, vi befinner oss mitt emellan. Det här är inte paranormalt, det är normalt. 

Ett fenomen som få skulle förknippa med det paranormala är placeboeffekten. Men den är ett av de vardagligaste uttrycken för att sinnet kan styra kroppen. 

Placeboeffekten sågs länge som ett irritationsmoment i medicinsk forskning. I försök med smärtstillande preparat är effekten nästan lika stor i placebogruppen som i den grupp som får det aktiva läkemedlet. Det är med andra ord klarlagt att vi med vårt medvetande kan förändra vår fysiska upplevelse. 

Om modern vetenskap tillskriver hjärnan en oförtjänt stor roll i sökandet efter medvetandet finns ett annat organ som tvärtom hanteras styvmoderligt, nämligen hjärtat. 

Hjärtat är kroppens kraftfullaste källa till elektromagnetisk energi och genererar ett mer än hundra gånger starkare magnetfält än hjärnan. Fältet kan registeras en meter från kroppen i alla riktningar. 

Man vet numera också att hjärtat har en ”liten hjärna” i form av ett komplext nätverk av nervceller av samma slag som i den vanliga hjärnan. 

När Heartmath-institutet i Kalifornien låtit försökspersoner titta på bilder av olika karaktär, slumpmässigt sorterade och visade av en dator, har det visat sig att både hjärtat och hjärnan ger ifrån sig avvikande elektriska signaler flera sekunder innan en emotionellt engagerande bild dyker upp på skärmen. Inte nog med det: hjärtats signal kommer 1,5 sekunder före hjärnans. Resultatet ger en ny dimension åt begreppet intuition. 

De antika egyptierna kasserade hjärnan men bevarade hjärtat när de mumifierade sina kungar. Förstod de något vi bara börjat ana? 

Vetenskapens sista frontlinje

Studiet av hjärnan, psyket och medvetandet har kallats vetenskapens sista frontlinje. Om det är sant måste dörrar och luckor som hållits stängda i sekler öppnas igen. Men det är som en Ouroboros, den symboliska ormen som biter sig själv i svansen: det som ska studeras är det som studerar det som ska studeras. 

I boken The blind spot efterlyser fysikerna Marcelo Gleiser och Adam Frank tillsammans med filosofen Evan Thompson en radikal omvälvning i vetenskapens syn på världen. Den har i dag en blind fläck. 

Liksom ögats blinda fläck sitter precis där synnerven mynnar, sitter vetenskapens blinda fläck precis där själva studiet av världen sker: i den direkta mänskliga erfarenheten. I medvetandet, kort sagt. ”I hjärtat av vetenskapen ligger något vi inte ser men som gör vetenskap möjlig”, skriver de.  

Det är nästan lite bisarrt att hjärnforskare och filosofer ska anses bättre än du själv på att förklara vad det är som är “du” där inne, vad ditt medvetande är. Det enda vi säkert kan säga om verkligheten är att vi erfar den. Vi har upplevelser. Vi är alltså medvetna. 

Med tanke på att varje atom i ditt finger till 99,9999 procent består av vad vi konventionellt sett skulle betrakta som tomrum kan man fråga sig vad det är som gör ont när någon annan klämmer hårt på detta finger. Men du upplever uppenbarligen smärta. Det är vad du vet. 

Att du känner njutning när du låter en bit choklad smälta mellan tungan och gommen vet du också, men vad ÄR det? Hur kan det medvetande som du upplever som “du” känna en specifik smak som är njutningsfull när vissa molekyler kommer i kontakt med andra molekyler? Det är ju inte ett molekylmöte du erfar. Det är en njutning. 

Det är detta som är medvetandets svåra problem. 

– Från en materialistisk ståndpunkt har vi ingen förklaring som är i närheten av att vara tillfredsställande till hur vi är medvetna om någonting överhuvudtaget, säger Etzel Cardeña. 

Vi uppmanas söka mening i arbetet, familjen, vännerna och naturen, men enligt den moderna västerländska synen är livet i grunden slumpmässigt och utan egentlig mening.  

Om å andra sidan medvetandet är primärt och hjärnan en transponder som förmedlar information från, säg, ett allomfattande fält, blir det lite svårare att upprätthålla idén om meningslöshet. Det öppnar i alla fall för möjligheten att vi är en del av något större. 

För att se saken på det sättet – och byta paradigm – skulle vi behöva lyfta tillbaka det barn vi kastade ut med badvattnet för snart 500 år sedan. Kanske är det dags att sudda ut den där gränsen mellan vetenskap och det vi brukar kalla andlighet. Gränsen mellan vetenskap och filosofi är strängt taget redan borta. 

”Den extrema svårigheten att beskriva subjektiva upplevelser i termer av hjärnans struktur är en anomali”, konstaterar den italienska neurobiologen Bruno Forti och citerar sedan filosofen Thomas Kuhn: ”Naturen bryter mot de förväntningar som styr normal vetenskap.” 

– Forskare har försökt hitta medvetandet i hjärnan, men de har inte lyckats. Och de kommer aldrig att lyckas, säger Pim van Lommel

Kanske är det dags för en ny berättelse om vad en människa är. 

***

Text: Anders Bolling

Toppbild: Getty Images