Etikettarkiv: Olaf Sporns

Hjärnan fungerar inte som en dator

9781781255896_1

Matthew Cobb – The Idea of the Brain (Profile Books)

“Neuroscience still largely lacks organising principles or a theoretical framework for converting brain data into fundamental knowledge and understanding.”
— Olaf Sporns

Hjärnan är det mest mystiska och komplexa objektet i det av oss kända universum. Ur hjärnan uppstår medvetandet, den verklighet som står oss till buds. Den i särklass vanligaste metaforen för hjärnan är datorn, som har präglat vår syn på härnan i årtionden, både forskningen och den populära föreställningen.

Jag tror att man kan säga att det har pågått en kamp inom forskarvärlden, mellan forskare som tycker att datormetaforen är bra eller åtminstone användbar och forskare som tycker att metaforen tjänat ut sin roll, och till och har lett forskningen på villovägar.

Om denna kamp och olika trender och stadier i hjärnforkningen handlar den essälånga och perspektivrika artikeln ”Why yor brain is not a computer” av Mattthew Cobb i The Guardian.

Ett citat illustrerar utvecklingen:

”Only 20 to 30 years ago, neuroanatomical and neurophysiological information was relatively scarce, while understanding mind-related processes seemed within reach,” Frégnac wrote. “Nowadays, we are drowning in a flood of information. Paradoxically, all sense of global understanding is in acute danger of getting washed away. Each overcoming of technological barriers opens a Pandora’s box by revealing hidden variables, mechanisms and nonlinearities, adding new levels of complexity.”

Hjärnan är ingen dator och enorma mängder data (big data) – ”a tsunami of data” för att låna en av Yves Frégnacs formuleringar – är inte detsamma som en enorm mängd kunskap.

Forskarna Churchland och Abbott föreställer sig hur ett genombrott skulle kunna se ut: ”Global understanding, when it comes, will likely take the form of highly diverse panels loosely stitched together into a patchwork quilt.” Om drömmen om en helhetsförståelse ens kommer uppfyllas.

Om du vill läsa mer om hjärnan, undvik böcker som gör anspråk på att förklara allt. Det finns ingen som kan göra det och det är säkert 9 av 10 böcker som reser såna anspråk. Cobbs artikel är översiktlig och riktigt spännande, den är ett redigerat utdrag ur hans nyutkomna bok, som har fått bra recensioner.

Mer läsning:

Recension: ”Ny antologi om hjärnforskningens frontlinjer” (Princeton University Press)

Ola Wihlke

Lämna en kommentar

Under Artiklar

Ny antologi om hjärnforskningens frontlinjer

k10306

The Future of the Brain: Essays by the Worlds Leading Neuroscientists
Red. Gary Marcus och Jeremy Freeman
Princeton University Press

Det var länge sedan jag fick gåshud så många gånger av att läsa en fackbok. Antologin The Future of the Brain är magisk, vilket för övrigt dess ämne också är. Den mänskliga hjärnan väger något drygt kilo, volymen motsvarar bara någon liter och den ser inte särskilt imponerande ut. Men den är det mest komplexa vi känner till i universum, den är nästan som ett universum.

Skriver George Church i inledningen av essän ”Rosetta Brain” för att vi ska få en aning om hjärnans oerhörda komplexitet:

”As with many biological systems studied in the past, the more we look at the brain, the more we find complexity. To start, the neurons are packed densely in a 3D matrix with upwards of 100.000 neurons and 900.000.000 synaptic connections per cubic millimeter of brain tissue. Moreover, neurons come in hundreds (or perhaps thousands) of functionally distinct cell types with unique morphologies and molecular (epigenetic) identities.”

Den överväldigande komplexiteten och osäkerheten (”or perhaps thousands”) som präglar citatet löper som ett tema igenom hela boken. The Future of the Brain utgörs av 22 essäer skrivna av några av världens ledande hjärnforskare, som George Church, Christof Koch, Olaf Sporns och May-Britt och Edvard Moser. De två senare erhöll Nobelpriset i medicin 2014. Essäerna är organiserade i avdelningarna ”Mapping the brain”, ”Computation”, ”Simulating the brain”, ”Language” och ”Skeptics”.

Det är oerhört fascinerande att läsa om forskningens framsteg på områden som rör både hjärnans minsta beståndsdelar och helheten, men lika fascinerande är det nästan att läsa, ibland mellan raderna, om hjärnans makalösa förmåga att förbli outforskad och mystisk. De flesta essäerna både inleds och avslutas med påminnelser om hur kolossalt mycket som återstår att utforska. På alla nivåer och inom alla specialområden dessutom.

Hjärnforskningen verkar dessutom stå inför liknande utmaningar som fysiken, som vill försöka förena teorier från partikelfysiken och astrofysiken. Men hjärnforskningen verkar lida ett anmärkningsvärt underskott på teorier, inte minst förenande teorier – av boken framgår det dock att det är stor skillnad på hjärnforskningen i exempelvis Europa och USA. Den amerikanska är, föga förvånande, mer pragmatiskt orienterad. Hjärnforskningen måste även, hävdar vissa forskare, ta mer lärdom av och samarbeta med psykologer.

Essäerna är extremt intressanta, även då man bara förstår hälften för att de är så tekniska. Det är ingen direkt romantisk bild man får av hjärnforskningen, snarare beskrivs närmast industriella processer. Jag kan tyvärr inte motstå att citera det här nästan fulländat tråkiga partiet:

”We seek to greatly speed up the acquisition of relevant biological data by linking together multiple platforms, from surgery to electron-microscopic reconstruction and annotation of circuits, from behavioral suits to two-photon calcium imaging, into high throughput, standardized pipelines using quality control (QC), standard operating procedures (SOP), milestones, and other tools that are de rigeur in the biotechnology industry. Core to every one of our atlasing projects at the Allen Institute has been a clear definition of our target product and a methodical mapping of milestones and deliverables through a detailed project-planning and management process. We combine the appropriate multidisciplinary scientific and technical teams, including biologists, modelers, data analysts, and engineers, to industrialize processes and execute on delivering the product on time and within budget.”

Vissa essäer är alltså svåra för att de är så tekniska och stinna med svåra termer. Det förekommer också en hel del upprepningar, jag kommer aldrig glömma att hjärnan består av 100 miljarder neuroner, även om siffran 85 miljarder också förekommer. Vissa kanske skulle vilja lägga till ytterligare en svaghet – att ett så stort fokus ligger på hur svårutforskad hjärnan är. Jag tycker snarare att det är en av bokens styrkor. Att boken både berättar om spektakulära framsteg, som att man idag kan avfyra neuroner, och svårigheter gör den både mer trovärdig och intressant.

Ola Wihlke

Lämna en kommentar

Under Recensioner