Nå vil forskerne finne sjelen din

Først ba de henne åpne og lukke den ene hånden. Så ba de henne slappe av i hånden. Mazurkevich rørte seg ikke. Men elektrodene på hodet hennes avslørte at hun hadde hørt legene klart og tydelig.

Elektrodene hadde fanget opp hjernens elektriske signaler, som viste at Mazurkevich ikke bare hørte det legene sa, men også oppfattet forskjellen på de ulike anmodningene.

Hun var seg altså bevisst omgivelsene sine – og legene hadde fått et unikt glimt inn i bevisstheten hennes.

Historien om Maria Mazurkevich kan hjelpe forskerne med å løse et av vitenskapens største mysterier.

Gjennom tusenvis av år har verdens store tenkere prøvd å forstå hva bevissthet er, og hvor den befinner seg. Noen har kalt den for sjelen, og mange har forestilt seg at den var en selvstendig enhet som kunne forlate kroppen.

Akkurat som mange andre mentale egenskaper hører bevisstheten hjemme i hjernen – men i motsetning til evnen til for eksempel å gjenkjenne et ansikt eller formulere en setning har bevisstheten så langt vist seg å være frustrerende uhåndgripelig og umulig å finne i virvaret av nerveceller.

Det skal et banebrytende internasjonalt prosjekt nå endre på.

Lette spørsmål er store

Bevissthet er vanskelig å sette ord på. Men en sentral egenskap ved bevisstheten er de følelsene vi får av å oppleve verden. Psykologer og nevrologer kaller disse følelsene for kvalia.

Når vi for eksempel ser på en solmoden tomat, vil hjernen registrere lys med en bølgelengde på 660 nanometer, som per definisjon er rødt. Vi opplever imidlertid ikke tomatens røde farge som en bestemt bølgelengde, men derimot som en mer udefinerbar følelse av «rødt».

Og når flyktige kjemiske stoffer fra tomaten påvirker sansecellene i nesen vår, registrerer vi heller ikke nærværet av metylsalisylat og benzaldehyd, men derimot en behagelig duft av tomat.

Kvalia er opplevelsen av farge, lyd, lukt, smak og berøring, men også fornemmelsen av å være forelsket eller lei seg eller av å vite at du akkurat nå sitter og leser denne artikkelen.

Å forstå hvordan kvalia oppstår og fortolkes i hjernen, er det forskerne kaller bevissthetens store spørsmål. Det store spørsmålet kan sannsynligvis ikke besvares bare med utgangspunkt i biologi og andre naturvitenskaper, men strekker seg langt inn i psykologiens og filosofiens mer abstrakte tenkning.

I motsetning til det mer filosofiske spørsmålet er bevissthetens såkalte lette spørsmål mer konkrete. Her handler det ikke om å forstå hvordan opplevelsen av bevissthet oppstår, men om å finne fram til de komplekse kretsløpene i hjernen som rent fysiologisk gjør den i stand til å skape bevisstheten vår.

Disse spørsmålene er bare lette i den forstand at de er mer håndfaste enn det store spørsmålet, og at de kan studeres med klassiske naturvitenskapelige metoder. I enhver annen forstand er de utrolig vanskelige.

Heldigvis skremmer ikke denne utfordringen forskerne. I et av de mest ambisiøse vitenskapelige prosjektene noen gang vil forskere fra hele verden gjennomsøke hver eneste celle i hjernen for å finne bevissthetens hjemsted.

Sjelen skjuler seg i turbulens

Det såkalte menneskehjerneprosjektet er et samarbeid mellom mer enn fem hundre forskere fra 16 land. Målet med prosjektet er blant annet å kartlegge hver eneste av de om lag 86 milliarder nervecellene i hjernen og samtidig forstå hvordan kommunikasjonen mellom nervecellene skaper tanker og atferd.

Menneskehjerneprosjektet har allerede gjort flere viktige oppdagelser. To av forskerne i prosjektet, danske Morten Kringelbach og italienske Gustavo Deco, gjennomgikk i 2022 hjerneskanninger fra over tusen mennesker og undersøkte hvordan informasjon og energi flyter gjennom nervecellene fra en del av hjernen til en annen.

Forskerne avslørte at bevissthet er et resultat av turbulens i hjernen. Turbulensen oppstår når hjernens informasjons- og energistrømmer er kaotiske i tid og rom, noe som gir mulighet for å overføre informasjon mye mer effektivt.

Fenomenet kan sammenlignes med en suppe der ingrediensene blir blandet mye raskere hvis man pisker kaotisk i alle retninger i stedet for å røre rundt i gryten med en sirkelbevegelse.

Informasjons- og energistrømmene var med andre ord mer kaotiske når personene var ved full bevissthet i stedet for i ubevisste tilstander som dyp søvn og koma.

Resultatene viste også at det hos personer ved full bevissthet var en større gjennomstrømming av informasjon over store avstander sammenlignet med personer i koma. Derimot hadde folk i koma større gjennomstrømming over korte avstander i hjernen.

Hos de sovende forsøkspersonene var utvekslingen av informasjon liten over både små og store avstander.

Oppdagelsen er et gjennombrudd, men nøyaktig hva den vil bety for forståelsen vår av bevissthet, er fortsatt uklart. Det vil først vise seg når vi har et mer komplett bilde av hjernen.

Vann avslører hovedveier

Et kart over alle hjernens nerveceller har så langt vært en umulig drøm. Men takket være en rekke nye metoder kan forskerne fra menneskehjerneprosjektet snart gjøre drømmen til virkelighet.

En av metodene kalles 3D-PLI, og den ble utviklet av den tyske fysikeren Markus Axer. Metoden benyttes på hjerner fra døde mennesker og går ut på at forskerne kutter hjernen i skiver og tar bilder av hver skive. Deretter kan bildene samles til en digital 3D-modell av hjernen og alle cellene i den.

Nye teknikker tillater også detaljert kartlegging av hjernen hos levende mennesker. En spesiell form for MRI-skanning lar for eksempel forskerne følge vannmolekylers bevegelser langs bunter av nerveceller.

Skanningsmetoden får nervebuntenes størrelse og utstrekning til å stå tydelig fram. Og fordi tykke nervebunter mellom to hjernesentre er et tegn til en omfattende utveksling av signaler, blir det mulig å finne fram til hjernens hovedveier.

Alle disse detaljene vil gjøre forskerne i stand til å forstå mye mer av hvordan hjernens virvar av elektriske signaler gir opphav til bestemte tanker eller følelser – og til bevisstheten vår.

Leger skal skru på bevisstheten

I tillegg til nye teknikker er utforskningen av bevisstheten vår også avhengig av enestående historier, som den om Maria Mazurkevich. Hun var i koma, men viste seg å være ved bevissthet.

Hvis forskerne bak menneskehjerneprosjektet får mulighet til å skanne personer som henne, vil vi kunne få en bedre forståelse av hvordan turbulens i hjernen gir opphav til bevisstheten – eller hvordan bestemte nervebunter skaper den egne følelsen av å oppleve verden.

Den kunnskapen vil i første omgang gi oss mer kunnskap om bevissthetens fysiologiske, såkalt lette, spørsmål. Men når det har skjedd, vil vi samtidig komme flere skritt nærmere å besvare det store, mer filosofiske spørsmålet.

Forskningen vil også ha avgjørende praktiske bruksmuligheter. Legene vil for eksempel bli bedre i stand til å avgjøre hvilke komapasienter som egentlig er ved full bevissthet – eller faktisk til å skru på bevisstheten hos dem som har mistet den.

Når det gjelder Maria Mazurkevich, ender historien heldigvis lykkelig.

Etter en uke begynte kroppen hennes så smått å følge hjernens elektriske signaler slik at hun kunne knytte hånden når legene ba henne om det. Og etter et år var hun helt frisk. I dag jobber hun som apoteksassistent.