Hjernen er en hellig ting, man kan ikke lege med den

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Nobelprismodtager Eric Kandel om hukommelsesmolekyler, lsd for katte, skaldyrstræning, Wien i 1938 og syriske flygtninge.

Freud boede i et nabokvarter til Wien, på Berggasse 19, og den kommende nobelpristager havde alle muligheder for at møde ham på vej til skole. I en biografisk film, der før eller siden vil blive optaget, vil dette møde med sikkerhed finde sted - et sted i baggrunden, som en obligatorisk detalje af bylandskabet, vil psykoanalysens fader med genkendeligt skæg og en cigar med sikkerhed blinke. I 1938, da nazisterne tvang Freud til at forlade Østrig, var Candel otte år gammel.

Candelu er nu 87 og fortsætter med at arbejde på Columbia University i New York. På dørtrinnet til sit kontor dukker han op i butterfly over en blændende hvid skjorte – som om det foregik i førkrigstidens Europa. "Jeg er lige fløjet ind fra Wien," siger han. Og fantasien - automatisk, fordi netop denne tid og dette sted er viet til "Selvkendskabets tidsalder", den sidste bog oversat til russisk af Kandel, - smutter et billede af Wien på vagt for hundrede år siden med sin løsrivelse, Klimt, Wittgenstein, Gödel og Webern, hvor professorerne i medicin var, som noget som koncertpianister, anatomiske teatre solgte billetter til obduktioner, og en ny fashionabel freudiansk teori om det ubevidste var populær blandt kunstnere.

Både Freud og Kandel var engageret i hukommelsen gennem deres videnskabelige karriere - hver på sin måde. Hvad er vores psyke lavet af? For Freud - fra komplekser, undertrykt frygt, undertrykte minder. For Kandel - fra et prion-lignende CPEB-protein, undertrykte genekspression og spring i koncentrationen af enzymer kaldet "proteinkinaser" i nervecellernes processer. Videnskaben i 1930'erne og 2010'erne taler forskellige sprog om hjernen, men Kandel er flydende i begge.

Neurofysiologi interesserede ham på universitetet, primært fordi det gav ham en chance for at løse psykoanalysens problemer.”I 1957, da jeg først begyndte at arbejde, måtte jeg opgive tanken om, at vi kunne finde en plads i hjernen til funktioner som egoet. Men nu er for eksempel Freuds "det", instinktive drifter, ikke sådan et mysterium. Vi ved, at hypothalamus spiller en vigtig rolle i dette. Amygdala spiller også en vigtig rolle. Så vi begynder gradvist at relatere disse funktioner til specifikke områder af hjernen,” siger Kandel.

Som 36-årig skulle han vælge - enten "det" eller nervecellernes fysiologi. Kandel blev tilbudt lederen af en af de mest respektable psykiatriafdelinger i USA, hvor psykoanalyse var den vigtigste metode til at arbejde med patienter, men Kandel tog ikke imod tilbuddet, så det i stedet for at undersøge hukommelsen i laboratorieforsøg på dyr. For disse studier vil han blive tildelt Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 2000.

Hvordan kan du studere hukommelsen om dyr, hvis de ikke kan dele minder? De skriver ikke bøger, gennemgår ikke deres barndomsbilleder, dykker ikke ned i arkiver. Hvis de ikke er i stand til dette, så er det sandsynligvis nødvendigt i det mindste at tage en person, der ligner en person meget, som testperson. Chimpanse? Elefanter, der - ifølge en populær engelsk børnesang - "aldrig glemmer"? Hvis hjerne kan tjene som en god model for vores - med sine fortrængte minder om barndomstraumer og mindet om, hvordan man cykler?

Kandel valgte en uventet helt til rollen som modellen: bløddyret Aplysia californica, alias havharen, et væsen, der ligner en snegl, men kun en halv meter eller mere lang og vejer op til syv kilo. Aplysia har overhovedet ingen hjerne i ordets sædvanlige betydning.

Et sort-hvidt portræt af en musling i fuld længde hænger over Kandels skrivebord. I stedet for en hjerne har Alysia fem par nerveknuder med gigantiske nerveceller – hvilket hun faktisk godt kunne lide Candela: Jo større cellen er, jo nemmere er det at se ind i den. Når hun er bange, frigiver Alysia en sky af farvet blæk. For videnskaben er det mest interessante, at sammenhængen mellem reaktion og stimulus ikke er stift fast en gang for alle - aplysia ved, hvordan man lærer nye ting. Med andre ord kan et bløddyr uden hjerne huske. Og hvis man ser på hendes nervecellers arbejde i memoriseringsprocessen, besluttede Kandel i midten af 1970'erne, det vil hjælpe med at forstå, hvordan folk husker.

Hvis vi ved, fra hvilke molekylære dele erindringer er samlet, kan vi teoretisk regne med piller til glemsomhed, og piller der hjælper med at glemme, som i filmen "Eternal Sunshine of the Spotless Mind", hvor de går til en neurofysiolog for at blive behandlet for ulykkelig kærlighed. Dette perspektiv bliver der konstant talt om og skrevet om, men Candel bryder sig ærligt talt ikke om en sådan formulering af spørgsmålet om hans arbejde.

”Jeg er ikke interesseret i piller. Hvorfor forstyrre hjernen overhovedet? Hvorfor ikke bare forstå, ingen indblanding? Du bekymrer dig om sindkontrol, og jeg bekymrer dig om bevidsthed. Jeg vil gerne forstå, hvordan hukommelsen fungerer på alle niveauer, og forstå, hvor kreativiteten kommer fra."

* * *

Blodceller, ifølge det populærvidenskabelige magasin New Scientist, fornyer sig fuldstændigt på 150 dage: Ingen af de røde blodlegemer, der rejste gennem vores årer for et år siden, eksisterer ikke længere. Levetiden for en hudcelle er to uger. Selv knogleceller lever kun i 10 år. Vores krops væv er en kortvarig ting: de er inkluderet i cyklussen af konstant behandling. Hvis kroppen fordøjer sit eget blod, hud og knogler i et hektisk tempo, hvilket biomateriale er så i stand til at bære detaljerede minder fra 80 år siden?

I sin bog "In Search of Memory" beskriver Kandel detaljeret, hvordan det nazistiske politi i november 1938 kom til deres lejlighed og beordrede dem til at rydde lokalerne - at flytte ind i en anden jødisk familie på ubestemt tid. De næste par sider nævner frimærkerne, som broderen nåede at tage med sig, og bandagen for at bevare overskæggets form - familiens overhoved, der husede dem, brugte det, når de gik i seng, og ødelæggelserne i huset, der fandt de, da de kom tilbage.

Hvis alt dette var optaget på film, ville det have haft tid til at tørre ud og knække fra 1938. Men et eller andet sted i hovedet gemmer mystiske letfordærvelige organiske molekyler denne information bedre end film.

Bløddyrsaplysien gav en chance for at nærme sig dette spørgsmål i det mindste langvejs fra. Kandel begyndte med at undersøge korttidshukommelsen, hvor indtrykkene fra de sidste sekunder lever. Et sekund er allerede meget lang tid efter normer for en nervecelle, som i løbet af denne tid har tid til at lade sig selv op med elektricitet mange hundrede gange og affyre en elektrisk impuls mod sine naboer. Hvor, midt i denne elektriske storm, kommer processer tusind gange langsommere fra? Det tog mere end femten år at beskrive årsagssammenhængene bag dette.

Den første er hjælpeneuronen, der fungerer som en slags volumenknap til elektrisk kanonade. Den nærmeste kvalitative analog af denne "lydstyrke" i bløddyret er stress hos mennesker, som sløver følelsesmæssige reaktioner. Hvad betyder "drej håndtaget"? At isolere molekylerne af neurotransmitteren serotonin, der ligesom en nøgle i en lås ligger i receptorerne og venter på dem på overfladen af målcellen og påvirker processerne inde i den. Hvad er disse processer? Syntese af specielle molekyler kaldet "cyklisk AMP", som lever i cellen meget længere end elektriske impulser. Syntesehastigheden styres af enzymer, enzymernes arbejde reguleres af gener, genernes aktivitet afhænger af det genregulerende netværk – og så videre: kæden af årsag og virkning er lang.

For at præcisere detaljerne var det nødvendigt at dissekere guldfisken og udlede - dette er allerede blevet gjort af andre forskere - den genetiske linje af mutante fluer med det officielle navn "dunce" (dunce): de var ude af stand til at huske, hvordan det lugtede. før de kom til skade. Og for at finde ud af, hvordan serotonin, den samme "volumenkontrol", binder sig i den visuelle cortex, gav Kandel LSD til katte: han begyndte at arbejde med dette stof tilbage i 1955, før de første hippier prøvede det.

Hvad med menneskelige oplevelser? Den samme LSD, selvom forskerne fik forbud mod at bruge det allerede i 1960'erne, vendte i 2000'erne tilbage til laboratoriet sammen med meskalin og psilocybin, hvor raske frivillige tager dem under opsyn af videnskabsmænd. Og så, og nu, er Kandel kategorisk imod:”Den menneskelige hjerne er en hellig ting. Du kan ikke lege med ham."

* * *

Da bogen "In Search of Memory" først blev udgivet på engelsk i 2006, skrev Kandel, at selv de mest rutineprægede operationer i vores hjerne - for eksempel genkendelse af ansigter og objekter - er opgaver af ufattelig beregningsmæssig kompleksitet: computere ". Siden da har noget ændret sig: I 2012 kom en kandidatstuderende fra University of Toronto, Alex Krizhevsky, op med et neuralt netværk, der med en rekordlav fejlrate formåede at klassificere 1,3 millioner billeder pr. tusinde klasser i ImageNet-konkurrencen. Det var især nødvendigt at skelne gekkoer fra leguaner og Yorkshire terrier fra Norfolk - og selve computerprogrammet lærte uden eksplicitte instruktioner at finde subtile forskelle mellem firbenarter og hunderacer.

Komplicerede versioner af dette neurale netværk begyndte i 2014 at løse problemet med billedgenkendelse bedre end en person. "De gør et fremragende stykke arbejde med det," Kandel nikker med hovedet: nu skal du illustrere en levende hjernes overlegenhed over alt andet med noget nyt. Hvor er kunstig intelligens stadig ringere end naturlig intelligens - og hvad skal denne sidstnævnte nu gøre for at overgå hjernen?

"Tænk kreativt," siger Kandel. Neurale netværk ved allerede, hvordan man komponerer tekster, der ligner Letovs digte og gentegner fotografier i Van Goghs stil, men alt dette er ifølge Kandel ikke det samme: "Imitation er én ting, at komme med nye stile er en anden."

Mindst af alt kan en nobelprismodtager mistænkes for ikke at tro på en sådan mulighed. Hans bog "The Age of Illumination" handler om, hvordan man i en kunstners arbejde kan skelne specifikke metoder til at påvirke hjernen, evnen til at trække i den rigtige håndtag af empatiens mekanismer på det rigtige tidspunkt. Kandel er en samler og en stor fan af wiensk jugendstil, derfor er hovedpersonerne i hans bog, ræsonnementet om kreativitetens natur, som han udvider til alle kunstnere generelt, Klimt, Schiele og Kokoschka.

Kokoschkas malerier "virker på amygdalaen som et elektrisk stød." Knudelinjerne i hans malerier gentager blikbevægelserne, som blev skitseret af den sovjetiske psykofysiolog Alfred Yarbus (han fikserede tætsiddende kontaktlinser forbundet til en bevægelsesoptager på hans øjeæbler). Og vinklerne og forvrængningerne i ekspressionistiske portrætter er signaler, der perfekt aflæses af de talrige ansigtsgenkendelseszoner i hjernen.

Realisme, med sin aspiration om at gengive den tredimensionelle verdens geometri så bogstaveligt som muligt, er i denne forstand ikke den bedste måde at tvinge vores hjerner til at tænde for empati. Med fotografisk nøjagtighed giver det ingen mening at gentegne en person centimeter for centimeter, hvis der er helt uforholdsmæssige områder i hjernen, der er ansvarlige for opfattelsen af ansigter, hænder – og resten af kroppen.

Hvad vil der ske, hvis vi forlader det klassiske maleri endnu længere? Kandel ser ud til at være skeptisk over for kunst efter 1950'erne: for eksempel efterlader actionisme - selv wiener, uanset hvor varmt han har det over for Wien - ham ligeglad. Hvad neurofysiologien har at sige om følelser som afsky eller frygt, som Marina Abramovich og Valli Export arbejder med,når de laver eksperimenter på deres egen krop? "Det interesserer mig ikke," siger han kort og skifter emne.

* * *

Hvilke politiske emner bør myndighederne først og fremmest diskutere med videnskabsmænd? Migranter, svarer Kandel straks. "Trump har forbudt folk fra forskellige lande at komme ind, og jeg finder det meget farligt," husker han et præsidentielt dekret, der i januar gjorde det umuligt for borgere fra Iran, Irak, Syrien, Yemen, Libyen, Somalia og Sudan at komme ind i USA stater. Forbuddet, der senere blev omstødt af retten, var ubetinget - selv dem med en familie i Amerika, en kontrakt med Microsoft eller en afdeling på Ivy League University var eller var ved at blive udsendt ved grænsen.

Hvad kunne videnskaben sige til dette? Kandel siger: "Jeg vil give dig et personligt eksempel." Nobelpristager - en migrant og søn af en migrant. Hans familie måtte forlade Wien næsten samtidig med Freud. Men først blev fader Kandel sammen med andre wienerjøder tvunget til at skrubbe anti-Anschluss-slogansene af fortovet med tandbørster. Så tog de væk og overdrog faderens legetøjsbutik til den nye ariske ejer. Derefter blev Kandel selv bortvist fra skolen, hvor han studerede med ikke-jødiske børn, og overført til en ny, kun for jøder, i udkanten af byen.

"I, an American celebrity, and myself a migrant" er et populært argument: Da journalister fandt Sergey Brin, medstifteren af Google, blandt demonstranterne mod Trumps beslutning i januar, ræsonnerede han på samme måde. Men hvis Brin kom til Amerika fra USSR i 1979 som søn af en professor i matematik, så faldt familien Kandel i 1939 efter alle formelle kriterier ikke ind i kategorien immigranter, der modtages med åbne arme. Hans far blev født i en lille ukrainsk by nær Lvov og havde en ufuldstændig skolegang. Og Kandel selv, ved sin ankomst til Amerika, blev sendt til en religiøs skole - for at studere hebraisk og Tora.

Den nærmeste analog til denne situation nu er en otte-årig arabisk dreng, søn af en uuddannet arbejder fra Syrien, som umiddelbart efter flytningen går for at studere i en madrasah. Set fra den europæiske eller amerikanske højrefløjs synspunkt er dette det perfekte eksempel på en person, der under ingen omstændigheder bør have adgang til Vesten.

Kandel er overbevist om, at hans sag mere er reglen end undtagelsen. Når folk siger om amerikansk videnskab, at det er europæiske immigranters arbejde, forestiller de sig normalt berømtheder som Einstein eller Fermi, der allerede har fundet sted i Europa. Men der var kun nogle få af dem: "De fleste af immigrantforskerne kom her, ikke fordi regeringen håbede på deres fremtidige bidrag til videnskaben. Mange af dem var meget unge og reddede deres liv: Hvis de, jøder, var blevet i Europa, ville de simpelthen være blevet dræbt. Dette gælder især for Tyskland og Østrig. Men de udnyttede USA og voksede op i dette vidunderlige miljø. Og de opnåede alt, hvad de ønskede."