Likevel opptar de store spørsmålene oss fremdeles: Hva vil det si å være menneske? Hva gjør oss annerledes enn alle andre arter?
Nettopp dette, at vi er i stand til å reflektere over slike spørsmål, er nokså unikt i seg selv. Nevrovitenskapen har likevel et svar. Det er lekende lett, og samtidig uendelig komplisert: Det unike med oss er hjernen.
Veien til en fullstendig forståelse av menneskehjernen er lang
Alt vi foretar oss, både som individ, i gruppe og i samfunnet, bestemmes i hjernen: planer og preferanser, minner, meninger, lyster og laster, skuffelser og seire, vennskap, forelskelser, motivasjon, ambisjoner og initiativ.
Hvis vi kan forstå hvordan hjernen arbeider og hvilke snarveier den tar, da sitter vi med nøklene til å forstå både oss selv, dem som er rundt oss og samfunnet vi lever i. I denne kunnskapen ligger også verktøyene som skal til for å skape endring, både på individ- og gruppenivå.
Men veien til en fullstendig forståelse av menneskehjernen er veldig lang. Vi har omtrent hundre milliarder nerveceller eller nevroner i hjernen, og hver slik celle har i gjennomsnitt sju tusen forbindelser til andre nevroner. Sju tusen ganger hundre milliarder blir et så stort tall at de fleste av oss faller av lasset allerede her.
Nevronene er knyttet sammen i kompliserte nettverk, der elektriske signaler overføres fra et nevron til det neste ved hjelp av utløpere som har tatt kontakt med hverandre. I mikroskopet ser det ut som en fortettet stjernehimmel, eller som stiene i en opptråkket skog. Det er disse forbindelsene og signalene gjennom dem som danner grunnlaget for alt du foretar deg.
Rotter kan lære oss mye om nevrobiologi
Selv om hjernen er et komplisert organ, har nevrovitenskapen kommet imponerende langt i forståelsen av hvordan den fungerer. Avansert teknologi og maskiner vi har skapt ved hjelp av vår egen hjerne, bringer oss stadig videre, og mange av de viktigste bidragene til forskningen kommer fra studier på dyr.
For eksempel har nobelprisvinnerne May-Britt Moser og Edvard Moser ved Kavli-instituttet for nevrovitenskap i Trondheim greid å forklare hvordan vi orienterer oss i et rom, og hvordan vi finner veien tilbake dit vi kom fra. Det har de funnet ut ved å la rotter løpe i labyrinter. Rottene får små elektroder implantert i hjernen, slik at aktiviteten i nevronene kan måles på detaljnivå mens rottene forsøker å finne veien gjennom labyrintene.
Rotter kan altså lære oss mye om nevrobiologi, men det er langt fra en rottehjerne til en menneskelig hjerne. Rent bortsett fra størrelsen, er det også tydelige forskjeller på hjernens overflate. Menneskehjernens overflate er nemlig usedvanlig rynkete. Det ser nesten ut som om nervesystemet har blåst seg opp og deretter krøllet seg tett sammen for å få plass innenfor et kranium som er lite nok til å passere gjennom en fødselskanal. Det er denne overflaten vi kaller for neocortex – den nye (hjerne)barken.
De avanserte prosessene i neocortex
Neocortex er «ny» i den forstand at dette hjernevevet i evolusjonens løp har lagt seg utenpå dypere, eldre og mer primitivt hjernevev, hjernevev som blant annet kontrollerer reflekser, kroppsfunksjoner, følelser, motivasjon og seksuell atferd. I neocortex foregår mer avanserte prosesser, som tolkning av sanseinntrykk, igangsetting av planlagt bevegelse, resonnering og lagring av minner.
Grovt sett deles neocortex inn i fire områder: bakhodelappen, isselappen, tinninglappen og pannelappen. I bakhodelappen prosesseres signaler fra øynene, isselappen er viktig for informasjon om berøring, temperatur og smerte, mens tinninglappen er viktig for hukommelse og hørsel. Bakre deler av pannelappen kontrollerer viljestyrte bevegelser, mens de fremste delene av pannelappen er involvert i høyere mentale funksjoner som resonnering og språk.
Størrelsen på hjernen kan ikke forklare menneskets unike egenskaper
Stor hjerne har tradisjonelt vært koblet til høy intelligens. Men selv om menneskehjernen har et uvanlig stort areal, kan det ikke være hele forklaringen på alle våre unike egenskaper. Det finnes nemlig arter med enda større hjerne og neocortex enn oss, for eksempel delfiner.
Hvis en delfin får et merke på kroppen, vil den forsøke å utforske merket når den ser sin egen refleksjon i et speil (Reiss & Marino, 2001). Delfinen forstår altså at den ser seg selv.
Delfiner lærer raskt, er nysgjerrige og sosiale, hjelper hverandre og samarbeider, også på tvers av arter (Jaakkola mfl., 2018). Da to dvergspermhvaler hadde gått på grunn ved en strand i New Zealand, kom en tumlerdelfin og ledet dem i sikkerhet.
«Jeg kan ikke deres språk,» sa en oppsynsmann ved stranden i et intervju med BBC, «men det var åpenbart noe som foregikk mellom hvalene og delfinen. Hvalene endret atferd, fra å være stresset til å svømme etter delfinen langs stranden og ut i havet.»
Før dette skjedde, hadde oppsynsmannen og teamet hans gjentatte ganger forsøkt å få hvalene til å svømme i sikkerhet, uten å lykkes (BBC News, 2009). Elefanter har også stor hjerne med mange folder på overflaten.
Elefantens hukommelse
Det er nok grunnen til at vi har begrepet elefanthukommelse. En historie fra The Elephant Sanctuary i Tennessee, et reservat for omplassering av elefanter som har vært i fangenskap, illustrerer det ganske godt (Ritchie, 2009). Der ble en ny elefant, Shirley, plassert sammen med Jenny, en elefant som hadde bodd i reservatet lenge. Helt overraskende ble de to aldrende elefanthunnene svært opprømte. Jenny virket nærmest euforisk, så urolig at det nesten ble farlig for dyrepasserne. De to elefantene følte på hverandres ansikt med snablene og utforsket hverandres arr. Så begynte de å tute med snablene, høyt og rungende. Det viste seg at disse to hadde vært sirkuselefanter sammen i noen få måneder, 23 år tidligere.
Elefanter kan gjenkjenne seg selv, akkurat som delfiner. En elefant som får malt et kryss på pannen, utforsker krysset med snabelen når den får se det i speilet (Plotnik mfl., 2006). Elefanter uttrykker sorg og medfølelse, kan ta gjenstander i bruk som verktøy, samarbeider og kommuniserer, og de husker altså forbløffende godt.
Kan pannelappens størrelse være årsaken til menneskets dominans på kloden?
Dermed kan det ikke være menneskehjernens størrelse og rynkete neocortex som forklarer evnen vi har til å underlegge oss både delfiner og elefanter. Men det er én ting som er annerledes ved menneskehjernen, og det er synlig med det blotte øye. Sammenliknet med andre dyr, inkludert delfiner, elefanter og de fleste typer aper, ser de fremre delene av menneskehjernen større ut. Det er mer vev i pannelappen, sett i forhold til resten av hjernen.
Er det dermed pannelappens størrelse som er årsaken til menneskets dominans på kloden? En forskergruppe fra San Diego har forsøkt å gi svar på dette spørsmålet (Semendeferi mfl., 2002). De har tatt MR-bilder av hjernen til ulike aper og sammenliknet med menneskehjernen. MR er en forkortelse for magnetisk resonanstomografi. Det er en teknikk som gir detaljerte bilder av anatomiske strukturer på innsiden av kroppen, ved hjelp av kraftig magnetisme. Det viste seg ganske riktig at hjernebarken i pannelappen var større hos mennesker enn hos de mindre apene, men sammenliknet med de store apene (gorilla, orangutang og sjimpanse) var størrelsen omtrent lik. Forskerne fra San Diego har konkludert med at det er forbindelsene mellom nevronene og mellom de ulike delene av hjernen som er det unike hos mennesket.
Forbindelser mellom nevroner står sentralt i en av hjernens viktigste prosesser
For å forstå de mer avanserte prosessene i vår egen hjerne må vi bort fra strengt definerte hjerneområder og tankegangen om at hvert område har sine spesifikke oppgaver. Vi må tenke på hvordan de ulike delene av hjernen er knyttet sammen i nettverk. Dette blir tydelig hvis vi ser på hva som skjer når hjernen utvikler seg fra barn til voksen. Grunnlaget i denne prosessen er nettopp endringer i forbindelsene mellom cellene, som igjen fører til at ferdigheter oppnås og atferd forandres. Nye og forsterkede forbindelser mellom nevroner står sentralt i en av hjernens aller viktigste prosesser, nemlig læring.
Læring er naturligvis ikke unikt for mennesket. Dyr kan også lære, til og med relativt komplisert samhandling. Dette undersøker professor Laurie Santos ved Yale University i Connecticut (Vedantam, 2009). Santos forsker på rhesusaper på en øy utenfor Puerto Rico. Apene som er med på forskningsprosjekter, får frukt og andre godbiter som kompensasjon. Aper er lure, det kan Santos bekrefte. De har nemlig utviklet teknikker for å rappe frukt fra forskerteamet, og de passer spesielt godt på når forskerne ser en annen vei.
Men Santos og hennes kollegaer har også lært apene å opptre på ærlig vis. I et laboratorium ved Yale hjemme i Connecticut har de opprettet et slags marked, der aper kan kjøpe seg snacks, ved hjelp av poletter. På denne måten studerer forskerne om forsøksdyrene kan tenke økonomisk.
Apene lærer raskt at de kan bytte til seg mat mot poletter, og etter hvert begynner noen å stjele poletter fra artsfrender. Noen velger å bruke alle polettene på en gang, mens andre er flinkere til å spare.
Menneskets behov for å vise seg frem
Aper kan altså lære seg atferd som er menneskelig, men på enkelte områder skiller de seg tydelig fra oss. I et intervju med amerikanske National Public Radio (NPR) forteller professor Santos at det vi mennesker gjør, som hun ikke gjenfinner hos apene, er hele tiden å vise frem (Vedantam, 2009). Vi har en trang til å dele det vi tenker på og opplever, med andre. Et barn roper: «Se! Se mamma, se på det der!» Det gjør ikke aper, sier Santos.
Selv om hjernen er et komplisert organ, har nevrovitenskapen kommet imponerende langt i forståelsen av hvordan den fungerer.
Vi ser ut til å bære på et grunnleggende behov for å kommunisere, samhandle og dele informasjon med hverandre, og nettopp dette skiller oss fra andre arter. Årsaken er å finne i menneskehjernens store pannelapp og de ualminnelig tallrike forbindelsene mellom den og andre deler av hjernen.
Kilder
BBC News (2009, 12. mars). NZ dolphin rescues beached whales. Hentet 18. desember 2020 fra http://news.bbc.co.uk/2/hi/7291501.stm
Descartes R. (1996). Om metoden (V. Brøndal & V. Hansen, Overs.). København: Gyldendal.
Jaakkola, K., Guarino, E., Donegan, K. & King S. L. (2018). Bottlenose dolphins can understand their partner’s role in a cooperative task. Proceedings of the royal society: Biological Sciences, 285(1887). doi:10.1098/rspb.2018.0948
Plotnik, J. M., de Waal, F. B. M. & Reiss, D. (2006). Self-recognition in an Asian elephant. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 103(45), 17053–17057. doi:10.1073/pnas.0608062103
Reiss, D. & Marino, L (2001). Mirror self-recognition in the bottlenose dolphin: a case of cognitive convergence. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 90(10), 5937–5942. doi:10.1073/pnas.101086398
Ritchie, J. (2009, 12. januar). Fact or fiction? Elephants never forget. Scientfic American. Hentet 9. november 2020 fra https://www.scientificamerican.com/article/elephants-never-forget/
Semendeferi, K., Lu, A., Schenker, N. & Damasio. H. (2002). Humans and great apes share a large frontal cortex. Nature Neuroscience 5(3), 272–276. doi:10.1038/nn814
Vedantam, S. (2009). The monkey marketplace. [podkast]. I Hidden Brain. National Public Radio (NPR).