Drømmebilder

UNDER RADAREN: Forskere kan se drømmer i hjernescanneren. Å  se - er det det samme som å forstå?

Publisert

Blipp som glapp


 

I denne kommentarspalten flyr forskning.nos journalist Arnfinn Christensen lavt under nyhetsradaren og kretser over grenselandet mellom naturvitenskap og filosofi.

Videoen viser bilder som er gjenskapt utfra hjerneskanninger av drømmer. Begrepene som flakket i drømmen, sees under bildet. (Video: Yukiyasu Kamitani, ATR)

Mot slutten av denne uka har nyhetsmeldinger og blogger blaffet over skjermen: Japanske forskere kan se på hjernescanninger og forutsi hva forsøkspersonen drømmer.

Fagartikkelen i tidsskriftet Science sier mer om hvordan forskerne klarte det. De brukte et av de kraftigste verktøyene i hjerneforskerkassa: Funksjonell magnetresonans, fMRI.

Sovnet i hjerneskanneren

Enkelt forklart tegner fMRI et kart over blodgjennomstrømmingen i hjernen. Jo mer blod som strømmer, desto hardere jobber denne delen av hjernen. Den lyser opp i mønsteret på fMRI-kartet.

Tre forsøkspersoner klarte kunststykket å falle i søvn inne i en fMRI-trommel. For oss som har opplevd den hvinende monstermaskinen, er det i seg selv en prestasjon.

Straks forskerne registrerte drømmeaktivitet, vekket de deltakeren, og spurte hva drømmen gikk ut på.

Forutså drømmer

Etter drømmeseansen måtte forsøkspersonene gå en ny runde i skanneren. Denne gangen lå de våkne, og så bilder tilsvarende hva de hadde drømt.

Så begynte den møysommelige prosessen med å koble fMRI-mønstrene fra drømmene og våken tilstand. Et maskinlæreprogram ble fôret med begge deler.

Maskinlæring gjenkjenner mønstere i store mengder data. Teknologien kalles Support Vector Machine, og ble utviklet på 1990-tallet i USA.

Med den maskinærte kunnskapen om fMRI-mønstrene, kunne forskerne snu prosessen i revers.

De kunne se på fMRI-mønstre fra drømmer, og forutsi hva drømmene gikk ut på. Treffprosenten var ganske høy: 60 prosent.

To etasjer

Det er ikke første gang denne vinnerduoen av fMRI og maskinlæring har laget overskrifter for hjerneforskerne. For halvannet år siden rapporterte forskning.no om hvordan smerte kunne måles utfra maskintolkning av fMRI-bilder.

fMRI-bilder av hjernen under smerteforsøk. (Foto: Siri Leknes)
fMRI-bilder av hjernen under smerteforsøk. (Foto: Siri Leknes)

Hjerneforskning er som et hus med to etasjer. I den øverste etasjen holder psykologene og de kognitive forskerne til, med sine nevroser og terapeutbenker, sine rorschach-tester og IQ-målinger, befridd for slimete biologi.

I kjelleren huserer nevroforskerne, sammen med mus og rotter som hopper rundt i labyrinter, med ledninger inn i hjernen.

Her finner vi også de moderne japanske drømmetyderne, med sine fMRI-tromler og maskinlæreprogrammer.

Bløtinger og hardinger

Dette bildet av en todelt forskning speiler seg i et blogginnlegg av den amerikanske forskningsjournalisten John Horgan.

Han skildrer striden i et annet fagområde, mellom det han kaller de bløte og harde samfunnsvitenskapene.

De bløte samfunnsforskerne er på defensiven. Den fordomsfulle stereotypien er en cordfløyels-pusete pratmaker, en overlevning fra nittensyttitallet som knapt kan skru i en lyspære.

Bløtingene blir angrepet for å være omtrentlige, og ute av stand til å forutse hvordan samfunnet utvikler seg. Og hva skal de da brukes til?

Tilsett “neuro”

Hardingene er derimot på offensiven. Og her kommer vi til koblingen mot hjerneforskerne.

Horgan beskriver hvordan pengene sitter løsere hvis samfunnsforskerne kan få en fMRI-maskin inn i søknadene sine.

- De har lagt forstavelsen ”neuro” til disiplinene sine, skriver Horgan: Neuroantropologi og neuroøkonomi.

Hardingene på vei opp

I hjerneforskningen er det i mindre grad nabokrangel mellom bløtingene i øverste etasje og nevroforskerne i kjelleren. Tvert imot: De tar gjerne trappa fatt for å besøke hverandre.

Men folkene i øverste etasje har nok mest nytte av besøk fra kjelleren. Kunnskap om nervecellenes biokjemi har gitt psykologene moderne psykofarmaka. De kan gi bedre effekt av samtaler og annen tradisjonell terapi.

Og kjellerfolket er hardingene. De har mest prestisje. Seinest så vi dette da selveste president Obama foreslo at kongressen skulle bevilge hundre millioner dollar for å karlegge hjernen i minste detalj.

Målet er å finne bedre behandlinger for Alzheimer, autisme, slag og andre hjerneskader, ifølge Huffington Post.

Habeas mens

Joda, hardingene går i trappa. Men vil de ta over i øverste etasje?

Det er lett å bli trollbundet av hardingenes prestasjoner. Hvis du kan forutsi drømmer ut fra hjerneskanning, hvilke andre framtidsdrømmer - eller mareritt - kan du oppfylle?

Radiograf Grethe Løvland hjelper forskning.nos journalist Per Byhring på plass i fMRI-maskinen i Intervensjonssenteret på Oslo Universitetssykehus, Rikshospitalet. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)
Radiograf Grethe Løvland hjelper forskning.nos journalist Per Byhring på plass i fMRI-maskinen i Intervensjonssenteret på Oslo Universitetssykehus, Rikshospitalet. (Foto: Arnfinn Christensen, forskning.no)

Siri Graff Leknes er en av hjerneforskerne som har vært bekymret for at fagfellene hennes skal true et grunnleggende prinsipp i jussen: Habeas corpus - du eier din kropp.

Hun viser til at hjerneskanninger har vært brukt i amerikanske rettsaker, omtrent som en løgndetektor.

Hva om hjerneskanninger viser noe du ikke selv visste - at du skjuler en overgriper i ditt indre? Kan det hende at jussen snart også må formulere et habeas mens - du eier din egen tanke?

For mye makt

Det er fare for at nevroforskningens voksende prestisje kan gi den en makt som den ikke er moden til å bruke - makten til å fortelle meg hva jeg egentlig tenker og mener.

For vet nevroforskerne egentlig hva jeg tenker og mener? Selv om de kan avbilde og forutsi drømmer, så betyr ikke det at de kan tyde disse drømmene.

Ser lyden i rillene

Som gammel lydtekniker husker jeg godt rillene i grammofonplater av vinyl. Du kunne se på stiftens ferd gjennom rillene, og ut fra ruglene vite at nå kommer snart et crescendo i musikken.

Kanskje kunne du også, med trening og musikkhistorisk kunnskap, tolke mønsteret av svake og sterke partier i musikken og gjette deg til hvilken komposisjon som lå i rillene.

Men prøv det samme med en CD! Den regnbueblanke overflaten gir deg ingen hint om musikken den skjuler.

Og det skyldes ikke bare at CD-rillene er mye mindre enn vinylrillene. Musikkinformasjonen er digital, abstrahert i et teknisk kodespråk.

Kunne du se rillene i CD-platen, ville du bare se groper i et mønster som intet menneske kan tolke ut fra sansene. CD-rillene er ikke lenger direkte, analoge fysiske avbildninger av lydsvingningene.

Analog hjerne

Mye tyder på at hjernen ligner mer på vinylskiven enn CD-platen. Hjernen fungerer analogt.

Vi kan gjenkjenne mønstre fra virkeligheten, fanget opp gjennom sansene, gjenskapt som mønstre i hjernen, avbildet på fMRI-skanningene.

Sammenhengen er ikke så direkte som mellom lyden og vinylrillen, men likevel er bildet brukbart for å jekke prestisjen til nevroforskerne et par hakk ned.

Trenger bløtingene

For rillene kunne ikke si meg noe om opplevelsen av musikken. De kunne ikke forklare hvorfor mennesker i utgangspunktet hadde komponert den og tolket den, gjort opptak av den.

Rillene kunne heller ikke forklare hvorfor jeg i sin tid brukte alle de surt ervervede pengene fra min aller første sommerjobb på å kjøpe en platespiller og vinylplater for å høre denne musikken.

For å finne ut av slike spørsmål, trenger vi inntil videre de upålitelige, omtrentlige bløtingene i øverste etasje.

Vi trenger psykologer som ser pasienter som mennesker, ikke nervebunter.

- Se til ingeniørene

John Horgan slår også et slag for dem. Men han gir bløtingene et nytt forbilde. Se til ingeniørene, oppfordrer han.

- Jeg kjenner og respekterer ingeniører. De søker ikke ”sannheten”, en unik og universell forklaring på et fenomen eller løsning på et problem.

- De søker bare svar på spesifikke, lokaliserte, midlertidige problem, enten det gjelder å bygge en bru med mindre stål eller en smarttelefon med større minne. Det som virker, virker, skriver Horgan.

Jeg liker også ingeniører. De er ofte jordnære og lavmælte, men får ting gjort.

Og er det ikke ingeniørmetoden vi oftest bruker, når vi prøver å forstå oss selv, bygge oss et liv? Det som virker, det virker.

Foreldet paradigme

Fra en tidligere kortnytt-melding hos forskning.no: De røde områdene viser aktive områder ved språkbruk, og de blå viser aktive ormåder ved en annen sammenlignende tankevirksomhet, for kontroll. (Foto: (Figur: Fedorenko et al, MIT))
Fra en tidligere kortnytt-melding hos forskning.no: De røde områdene viser aktive områder ved språkbruk, og de blå viser aktive ormåder ved en annen sammenlignende tankevirksomhet, for kontroll. (Foto: (Figur: Fedorenko et al, MIT))

Og hardingenes begynnende overmot møter motstand fra hardingene selv. Hjerneforskeren Donald Stein er skeptisk til president Obamas satsing for å lage et hjernekart.

Idéen om at et kart kan fortelle oss hvordan hjernen arbeider, kommer fra et århundregammelt vitenskapelig paradigme. Dette paradigmet er foreldet, skriver han.

Dessuten, hva skal dette kartet vise? Molekylære endringer? Genforandringer? Proteiner? Strukturendringer? Elektriske strømmer? Biokjemiske endringer?

- “Kart” er, i aller beste fall, bare begrensede tilnærminger til den intense dynamikken i hjerneaktiviteten, skriver Stein i en artikkel på nettstedet Live Science.

Han mener at vår kunnskap om hjernen er så mangelfull at prosjektet vil mangle fokus, og neppe gi nyttige resultater, verken medisinske kurer eller innsikt.

Kritisk blikk

Denne kritikken slår hardt og direkte ut mot ofte høyrøstede nyhetsmeldinger om at hjerneforskere har funnet både det ene og det andre i hjernekassa.

De er ofte fargerikt illustrert med lysende flekker på fMRI-skann og enda mer avanserte teknikker.

Hjerneforskning er spennende. Kanskje bør likevel nervroforskerne vende blikket vekk fra drømmeskanningene og ta et kritisk blikk på sine egne framtidsdrømmer.

Referanser og lenker:

T. Horikawa et.al: Neural Decoding of Visual Imagery During Sleep, Science 4.4.2013, DOI: 10.1126/science.1234330

Nyhetsmelding på Smithsonian.com

John Horgan: Is “social science” an oxymoron? Will that ever change? Blogg på Scientific American

Donald Stein: Obama´s Brain Map Initiative Needs a Rethinking, Live Science.