ibm.jpg

Et netværk af kunstige nerver opbygges i en Schweizisk supercomputer. Målet er at opbygge en komplet computerbaseret model af den menneskelige hjerne, celle for celle. Projektet blev skudt i gang i 2005 af EPFL (The Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) og IBM under overskriften, Blue Brain. Ambitionen, at bygge en model over hjernen, der vil fungere nøjagtigt som den menneskelige hjerne, er måske den største opgave noget team af videnskabsfolk nogensinde har stillet sig selv, inklusiv kortlægningen af det menneskelige genom. Programmet, der skal simulere hjernen understøttes af en af verdens kraftigste supercomputere leveret af IBM, den såkaldte Blue Gene. Aktuelt er over 10.000 chips forbundet i et netværk, hvor hver enkelt chip via komplekse beregninger fungere som én enkelt neuron. Med hjernens over 100 milliarder celler synes projektet absurd og dødsdømt på forhånd, men projektets leder, Henry Markram, forventer at præsentere en komplet fungerende model i årene umiddelbart efter 2015. Det er forskernes ambition med Blue Brain, at løse det klassiske spørgsmål om, hvordan bevidstheden opstår fra stoffet. Skulle projektet bærer frugt, vil man samtidig råde over en model, der kan reproducere funktioner det virkelige organ og underkastes eksperimenter man ellers ikke ville kunne udføre samt bekræfte eller afkræfte forskellige teorier og hjernens funktion. I bevægelsen mod en komplet simulering af den menneskelige hjerne begynder forskerne med en simulering af en lille del af rottens hjerne, cortical column, som mennesket også indeholder. Og det synes at virke; den simulerede del opfører sig som sit virkelig modstykke.
Jeg synes det her er virkelig virkelig vildt. Hvis projektet lykkedes, og det tror jeg det gør før eller siden, vil systemet opnå bevidsthed og liv, som vi for store dele forstår det. Hvordan skal man forholde sig til en kunstig skabt bevidsthed, der realiseres via 10.000 computere distribueret over et par fodboldbaner? Hvilke rettigheder vil skulle gælde for en sådan bevidsthed? – og vil man overhovedet kunne forsvare at udføre eksperimenter på et oplevende system? Og hvad hvis det slap løs? Vi er nogle der husker Skynet fra The Terminator …

For en god og uddybende beretning om projektet læs Spiegels artikel her

Test din hjerne

marts 28, 2007

homer-simpson-wallpaper-brain-1024.jpg

The Brain Recource Company har for nylig lanceret en kognitiv test, som de har udviklet i samarbejde med  Alliance for Aging Research. Selskabet tilbyder interesserede at måle deres hukommelse, evne til at processere og kontrollere kompleks information, koncentrationsevne, sprogevner (engelsk!) samt ens evne til at processere emotionelt materiale. Testen er annonym og gratis indtil 14. maj 2007 og tage omkring 40 minutter at gennemføre.

Inden man kan begynde, skal man dog hente et program ned, der understøtter testen. Når man har gennemført alle 
prøverne bliver testresultatet tilsendt en via mail. Raporten kan eksempelvis se sådan ud (ikke min!):

test1.jpg

The Brain Rescource Company understreger at testen er et screenings redskab, der ikke kan eller bør anvenders til at stille diagnose, behandle, forebygge  eller helbrede nogen form for sundhedsproblemer.

Der er endvidere vigtigt at bemærke, at testen er udviklet til engelsksprogede, hvilket vil komprimitere dens validitet i forhold til personer med dansk som modersmål.

Er du stadig interesseret, finder du adgang til testen her (kassen i højre side af skærmbilledet).

speedy21.jpg

Et team af forskere fra USA har isoleret en gruppe af gener, der tegner til at være af afgørende betydning for udviklingen af bipolar lidelse (manio-depressiv sygdom) og særligt de maniske episoder. Forsøgene er gennemført på mus, der via genmanipulation har fået fjeret en gruppe af gener, de såkaldte ‘klokkegener’ (clock genes), der er styrende for den cirkadiske (daglige) rytme i musens mangefacettede biologiske processer. Klokkegenerne er for mus såvel som for mennesker regulerende for, hvornår vi er vågne, spiser, kropstemperatur, hormonniveauer, blodtryk, hjerteaktivitet m.m.  Uden klokkegenerne var musene hyperaktive, de sov mindre, udviste større risiko-betonet adfærd  samt øget sensitivitet ovefor belønnings-effekter af stoffer som kokain og sukker.  Symptomerne bærer en slående lighed til den mani, som personer med bipolar lidelser kan opleve. Forskerne forsøgte dernæst af behandle musene for deres mani-ligende symptomer med litium, der er et stemningsstabiliserende psykofarmaka, der ofte anvendes i den medicinske behandling af bipolar lidelse. Efter stabil behandling med litium opnåede størstedele af musene et normalt adfærdsmønster. Endelig gav forskerne musene det tabte klokkegen tilbage, men alene til den specifikke region i hjernen, hypothalamus, der huser de såkaldte dopamin-celler. Dopamin er et neurotransmitterstof, der er associeret med hjernens “belønningssystem”, der sørger for, at aktiviteter, som tilfredsstiller menneskers fysiske og emotionelle behov, bliver belønnet med en lystfølelse, hvilket gør, at man får en trang til at gentage aktiviteten f.eks. madlavning, at dyrke sex m.m. Ved injektionen af klokkegenet i hypothalamus vendte musene også tilbage til et normalt adfærdsmønster.

Herved har man underbygget klokkegenets centrale betydning for adfærden via dets rolle i reguleringen af  dopaminudskillelsen for specifikke områder i hjernen. Samtidig har man nu en mere komplet model for, hvordan manier kan opstå, hvilket er af afgørende betydning for udviklingen af effektive behandlingsmetoder.

De Andres mentale liv

marts 19, 2007

tom.jpg

Psykologer fra Harvard, Gray et al, har undersøgt i hvilken udstrækning vi tilskriver andre levende væsner mentalt liv og bevidste oplevelser.

Eksisterende undersøgelser indenfor ‘mind perception’, ‘social kognition’, ‘theory of mind’ og hvad man ellers benævner dette studiefeldt, har alene undersøgt i hvilken grad andre væsner tilskrives et sind (mind). Hvorvidt vurderinger vedrørende andres mentale liv rettelig involvere flere dimensioner er ikke blevet undersøgt forud for dette studie.

Den aktuelle undersøgelse blev gennemført som et net-baseret survey, hvor over 2000 mennesker deltog. I undersøgelsen blev deltagerne bedt om at vurdere 13 forskellige karakterer parvist op mod hinanden for hvem der i særlig grad (på en fem-punktsskala) kunne tilskrives kvaliteter såsom sult, frygt, skam, selvkontrol, moral og omtanke. Karakterne talte et 7 uger gammelt foster, et 5 mdr. gammelt spædbarn, en 5 år gammel pige, en voksen mand, en voksen kvinde, en mand i koma, testpersonen selv, en frø, en hund, en chimpanse, en død kvinde, Gud og endelig en robot.

Deltagerne blev også bedt om, at afgive en række personlige vurderinger og handletilbøjligheder i forhold til karakterne. Det være sig, hvem de bedst kunne lide, hvem de i en livstruende situation ville søge at redde, hvem de helst ville glæde, hvem de synes skulle straffes i fald de havde forudsaget en andens død og endelig, hvem de personligt ville pines mest over at skulle forudsage skade.

Ved den efterfølgende analyse (faktor-analyse) fandt forskerteamet, at bestemmelsen af en given karakters mentale
liv blev vurderet på to overordnede dimensioner, som de benævnte h.h.v. ‘oplevelse’ og ‘agens’.  Til dimensionen ‘oplevelse’ hører kvaliteter som sult, frygt, smerte, velbehag, vrede, lyst/ drift, personlighed, stolthed, skam og lykke. ‘Agens’ dækker over kvaliteter som selv-kontrol, moral, hukommelse, følelser, planlægning, kommunikation og tænkning. Dimensionerne er uafhængige således, at en karakter kan vurderes høj på ‘oplevelse’ men lav på ‘agens’ og visa versa. I skemaet nedenfor er de forskellige karakterer sat ind som de blev vurderet på disse dimensioner.

tom11.jpg

Som det fremgår vurderes spædbarnet højt på ‘oplevelser’, idet det tilskrives følelser o. lign., men lav på ‘agens’, idet det ikke tilregnes motiver og planlagte målrettede handlinger. Dette er interessant nok stik modsat vurderingen af Gud.

De personlige vurderinger blev også sammenholdt med de fremkomne
dimensioner. Dette viste en sammenhæng mellem positiv indstilling og velvillighed og høj placering på begge eller een af dimensionerne. De øvrige vurderinger havde imidlertid ikke ligende sammenfald på
de to dimensioner: Hvorvidt vi tilskriver andre mennesker agens har betydning for, om vi holder dem ansvarlige for deres handlinger og udgør som bekendt også i almindelig retspleje betingelsen for, hvorvidt en person kan dømmes for en given handling. Karakterer placeret højt på oplevelses-dimensionen var ikke genstand for ligende ansvarligholdelse, men affødte derimod en beskyttertrang.

Det er interessant at bemærke at de to kategorier af vurderinger er sammenfaldende med Aristoteles’ skelnen mellem moralske agenter (hvis handlinger kan dømmes moralsk agtelige eller uagtelige) og moralske patienter (der kan være genstand for moralsk agtelige eller uagtelige handlinger).

Det er undersøgelsens fortjeneste at sandsynliggøre, at vores
vurderinger af andres mentale liv er afhængig af to dimensioner
og at disse samtidig har betydning for hvilke moralske domme
vi fælder over pågængende.

stress.jpg

Stress er blevet en tilstand som rigtig mange mennesker lider svært under. Samtidig koster det op mod 10 mia. kr. om året for det danske samfund i form af sygemeldinger, indllæggelser og pensionsudbetalinger m.m. Dette er baggrunder for, at man ved Arbejdsmedicinsk Klinik i Århus påtænker at tilbyde stressramte østjyder omkostningsfri behandling for deres stress-lidelse. Leder af Arbejdsmedicinsk Klinik, Jens Peter Bonde, udtaler til Århus Stiftstidende:

Vi rammer et udækket behov, hvor folk ikke selv skal have pungen op af lommen. Vi har hidtil kun kunnet tilbyde at stille en diagnose på stress her på Arbejdsmedicinsk Klinik. Meningen er, at vi nu også vil være problemknuser og samle op på, hvordan patienterne kommer videre.”

Man kan kun hilse tilbuddet velkommen og håbe, at det kan danne model for tiltag på nationalt plan.

 

 

ff_156_brain4_f.jpg

Subkortikal hjerne-stimulation eller Deep Brain Stimulation (DBS) et betegnelsen for et neurokiririsk indgreb, hvor en hjerne-pacemaker implanteres under kragebenet med strømførende elektroder ført dybt ind i specifikke områder af hjernevævet.  Indgrebet er på eksperimentel basis blevet praktiseret siden 1999 i USA. Indgrebet er til dato hyppigst blevet bragt i anvendelse overfor personer, der lider af epilepsi eller parkinsons sygdom, men har også været forsøgt ved svær depression, tourettes syndrom samt obsessiv-kompulsiv tilstand.

WIRED bragte for nylig en enestående artikel forfattet af en mand med parkinson, der undergik BDS. Artiklen er en gribende og informativ indføring i en enkelt mands oplevelse med en meget svær sygdom samt hvordan man helt konkret gennemfører et sådan indgreb.

Parkinson sygdom er en neural betinget degenerativ lidelse, der rammer centralnervesystemet og som bla. viser sig ved rystelser, stivhed, vanskeligheder forbundet med bevægelse, talevanskeligheder, hukommelsesbesvær, depression og svigtende initiativ.  Det er en central hypotese, at parkinson forudsager celledød i substantia nigra , der er ansvarlig for produktionen af det essentielle neurotransmitter-stof, dopamin. Uden tilstrækkelig dopamin, vil man begynde at frembyde symptomer svarende til de ovennævnte. Desværre kan man ikke behandle tilstanden med kunstigt at tilføre dopamin, da det ikke kan krydse den såkaldte blod-hjerne barriere, der beskytter hjernen imod bakterier o.lign. Istedet medicinerer man med Levodopa, der er et dopamin-ligende stof, der er småt nok til at krydse barrieren.  Levodopa er hjælpsom, men langt fra en effektiv behandling og giver selv anledning til en række bivirkninger. Ved DBS omgås den svigtende dopamin-produktion ved at føre elektroder direkte ned i et område kaldet den subthalamiske kerne (se billedet overfor), der er særligt associeret med motor control (bevægelse), tænkning, følelser og læring. Ved at sende små elektriske impulser ind i den
subthalamiske kerne genvider sygdomsramte ofte store dele
af deres førelighed, humør, sproglige evner m.m. Behandlingen kan  er ingen helbredelse idet den neurale degeneration fortsætter og med tiden vil slå igennem med sin kendte symptomatologi.

 hjerne.jpg

Et hold af neurologer har i en række forsøg vist, at de med relativ stor sikkerhed kan aflæse personers handleintentioner. Teamet ledet af John-Dylan Haynes  fandt ved hjælp af hjernescanninger (fMRI) og komplekse statistiske analyser, at diskrete forskelle i neurale aktivitetsmønstre lokaliseret i frontallapperne  kunne bestemmes OG knyttes til specifikke intentioner.

I eksperimentet blev forsøgsdeltagerne bedt om for sig selv af deslutte sig for, hvorvidt de ville addere eller subtrahere to tal, som blev præsenteret efter de havde truffet deres valg. Kort tid herefter blev forsøgspersonen præsenteret for en responstarvle med i alt fire tal, hvoraf de to udgjorde summen af h.h.v. additionen og subtraktionen. De to øvrige tal var tilfældige.  Alle tallene var tilfældigt placeret på tarvlen og skiftede vilkårligt position fra regneopgave til regneopgave. Forsøgspersonen blev herefter instrueret i, at tykke på en een af fire knapper, der matchede resultatet af deres anvendte regneoperation (og afslørede herved deres tidligere intention).  Forskerne var interesseret i deltagernes hjerneaktivitet efter de havde truffet deres valg m.h.t. regneoperation men før tilsynekomsten af de to numre, der skulle regnes på. Det viste sig, at specifikke aktivitetsmønster i områder af den præfrontale cortex forudsagde med 70 pct.s sikkerhed, hvorvidt forsøgsdeltageren, hvade besluttet sig for at addere eller subtrahere.

Der er endnu meget langt til at kunne forudsige mere komplekse handleintentioner, men bevægelsen er utvivlsomt sat igang imod at kunne aflæse folks intentioner, tilbøjligheder, tanker, drømme osv. Applikationerne er vidtstrakte: Forfinede løgnedetektorer, tankekrontrollerede computere og maskiner til hjælp for os alle og måske især fysisk handicappede . Fik du forresten set Minority Report?

Indgang til forskningsartiklen her