Hjärnan är en helig sak, du kan inte leka med den

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Nobelpristagaren Eric Kandel om minnesmolekyler, lsd för katter, skaldjursträning, Wien 1938 och syriska flyktingar.

Freud bodde i ett grannkvarter i Wien, på Berggasse 19, och den blivande Nobelpristagaren hade alla möjligheter att träffa honom på väg till skolan. I en biografisk film som förr eller senare kommer att spelas in kommer detta möte säkerligen att äga rum – någonstans i bakgrunden, som en obligatorisk detalj av stadslandskapet, kommer säkert psykoanalysens fader med igenkännbart skägg och en cigarr att blinka. 1938, när nazisterna tvingade Freud att lämna Österrike, var Candel åtta år gammal.

Candelu är nu 87 och fortsätter att arbeta vid Columbia University i New York. På tröskeln till sitt kontor dyker han upp i fluga över en bländande vit skjorta – som om detta hände i förkrigstidens Europa. "Jag flög precis in från Wien," säger han. Och fantasin - automatiskt, eftersom just den här tiden och denna plats ägnas åt "Självkunskapens tidsålder", den sista boken översatt till ryska av Kandel, - smyger en bild av Wien i tjänst för hundra år sedan med sin Secession, Klimt, Wittgenstein, Gödel och Webern, där medicinprofessorerna var som ungefär som konsertpianister, anatomiska teatrar sålde biljetter till obduktioner och en ny fashionabel freudiansk teori om det omedvetna var populär bland artister.

Både Freud och Kandel var engagerade i minnet under hela sin vetenskapliga karriär - var och en på sitt sätt. Vad består vårt psyke av? För Freud - från komplex, undertryckta rädslor, förträngda minnen. För Kandel - från ett prionliknande CPEB-protein, undertryckt genuttryck och hoppar i koncentrationen av enzymer som kallas "proteinkinaser" i nervcellers processer. 1930- och 2010-talens vetenskap talar olika språk om hjärnan, men Kandel är flytande i båda.

Neurofysiologin intresserade honom vid universitetet främst för att den gav honom en chans att lösa psykoanalysens problem. "1957, när jag först började arbeta, var jag tvungen att överge tanken att vi kunde hitta en plats i hjärnan för funktioner som egot. Men nu är till exempel Freuds "det", instinktiva drifter, inte ett sådant mysterium. Vi vet att hypotalamus spelar en viktig roll i detta. Amygdala spelar också en viktig roll. Så vi börjar gradvis relatera dessa funktioner till specifika områden i hjärnan, säger Kandel.

Vid 36 år fick han välja - antingen "det" eller nervcellernas fysiologi. Kandel erbjöds chefen för en av de mest respektabla psykiatriavdelningarna i USA, där psykoanalys var den huvudsakliga metoden för att arbeta med patienter, men Kandel accepterade inte erbjudandet, så att istället för att undersöka minnet i laboratorieförsök på djur. För dessa studier kommer han att tilldelas Nobelpriset i fysiologi eller medicin år 2000.

Hur kan man studera djurens minne om de inte kan dela minnen? De skriver inga böcker, går inte igenom sina barndomsbilder, fördjupar sig inte i arkiv. Om de inte är kapabla till detta, så är det förmodligen nödvändigt att åtminstone ta någon som är väldigt lik en person som testperson. Schimpans? Elefanter som - enligt en populär engelsk barnsång - "aldrig glömmer"? Vems hjärna kan fungera som en bra modell för vår – med sina förträngda minnen av barndomstrauma och minnet av hur man cyklar?

Kandel valde en oväntad hjälte för rollen som modellen: blötdjuret Aplysia californica, aka havsharen, en varelse som liknar en snigel, men bara en halv meter eller mer lång och väger upp till sju kilo. Aplysia har ingen hjärna i ordets vanliga bemärkelse alls.

Ett fullängds svartvitt porträtt av en mussla hänger ovanför Kandels skrivbord. Istället för en hjärna har Alysia fem par nervnoder med gigantiska nervceller – vilket hon faktiskt gillade Candela: ju större cellen är, desto lättare är det att titta in i den. När Alysia är rädd släpper hon ett moln av färgat bläck. För vetenskapen är det mest intressanta att kopplingen mellan reaktion och stimulans inte är fast fixerad en gång för alla - aplysia vet hur man lär sig nya saker. Med andra ord kan en mollusk utan hjärna memorera. Och om du tittar på hennes nervcellers arbete under memoreringsprocessen, bestämde Kandel i mitten av 1970-talet, det kommer att hjälpa till att förstå hur människor minns.

Om vi vet från vilka molekylära delar minnen är sammansatta kan vi teoretiskt räkna med piller för glömska, och piller som hjälper till att glömma, som i filmen "Eternal Sunshine of the Spotless Mind", där de går till en neurofysiolog för att behandlas för olycklig kärlek. Det här perspektivet pratas och skrivs ständigt om, men Candel gillar uppriktigt sagt inte en sådan formulering av frågan om hans verk.

"Jag är inte intresserad av piller. Varför störa hjärnan överhuvudtaget? Varför inte bara förstå, ingen störning? Du bryr dig om mind control, och jag bryr mig om medvetande. Jag vill förstå hur minnet fungerar på alla nivåer, och förstå var kreativiteten kommer ifrån."

* * *

Blodkroppar, enligt den populärvetenskapliga tidskriften New Scientist, förnyar sig helt på 150 dagar: inga av de röda blodkroppar som färdades genom våra ådror för ett år sedan finns inte längre. Livslängden för en hudcell är två veckor. Även benceller lever i bara 10 år. Vår kropps vävnader är en kortlivad sak: de ingår i cykeln av konstant bearbetning. Om kroppen smälter sitt eget blod, hud och ben i en frenetisk takt, vilket biomaterial är då kapabelt att bära detaljerade minnen från 80 år sedan?

I sin bok "In Search of Memory" beskriver Kandel i detalj hur den nazistiska polisen i november 1938 kom till deras lägenhet och beordrade dem att röja lokalerna – att flytta in i en annan judisk familj på obestämd tid. På de följande sidorna nämns frimärkena som brodern lyckades ta med sig, och bandaget för att behålla mustaschens form - familjens överhuvud som skyddade dem använde det när han gick och la sig, och förstörelsen i huset som hittade de när de kom tillbaka.

Om allt detta spelades in på film skulle det ha hunnit torka ut och spricka från 1938. Men någonstans i huvudet lagrar mystiska förgängliga organiska molekyler denna information bättre än film.

Mollusk aplysia gav en chans att närma sig denna fråga åtminstone på långt håll. Kandel började med att undersöka korttidsminnet, där de sista sekundernas intryck lever. En sekund är redan väldigt lång tid enligt en nervcells mått mätt, som under denna tid hinner ladda sig själv med elektricitet många hundra gånger och avfyra en elektrisk impuls mot sina grannar. Varifrån, mitt i denna elektriska storm, kommer processer som är tusen gånger långsammare? Det tog mer än femton år att beskriva orsakssambanden bakom detta.

Den första är hjälpneuronen, som fungerar som en slags volymknapp för elektrisk kanonad. Den närmaste kvalitativa analogen av denna "ljudstyrka" i blötdjuret är stress hos människor, vilket dämpar känslomässiga reaktioner. Vad betyder "vrid handtaget"? Att isolera molekylerna av signalsubstansen serotonin, som likt en nyckel i ett lås ligger i receptorerna och väntar på dem på ytan av målcellen och påverkar processerna inuti den. Vilka är dessa processer? Syntes av speciella molekyler som kallas "cyklisk AMP" som lever i cellen mycket längre än elektriska impulser. Synteshastigheten styrs av enzymer, enzymernas arbete regleras av gener, genernas aktivitet beror på det genreglerande nätverket - och så vidare: kedjan av orsak och verkan är lång.

För att klargöra detaljerna var det nödvändigt att dissekera guldfisken och härleda - detta har redan gjorts av andra forskare - den genetiska linjen av muterade flugor med det officiella namnet "dunce" (dunce): de kunde inte komma ihåg hur det luktade innan de skadades. Och för att ta reda på hur serotonin, samma "volymkontroll", binder i den visuella cortexen, gav Kandel LSD till katter: han började arbeta med detta ämne redan 1955, innan de första hippiesna provade det.

Hur är det med mänskliga erfarenheter? Samma LSD, även om forskare förbjöds att använda den redan på 1960-talet, återvände på 2000-talet till laboratoriet tillsammans med meskalin och psilocybin, där friska frivilliga tar dem under övervakning av forskare. Och då, och nu, är Kandel kategoriskt emot:”Den mänskliga hjärnan är en helig sak. Du kan inte leka med honom."

* * *

När boken "In Search of Memory" först publicerades på engelska 2006, skrev Kandel att även de mest rutinmässiga operationerna i vår hjärna - till exempel att känna igen ansikten och föremål - är uppgifter av ofattbar beräkningskomplexitet: datorer ". Sedan dess har något förändrats: 2012 kom en doktorand från University of Toronto, Alex Krizhevsky, med ett neuralt nätverk som med en rekordlåg felfrekvens lyckades klassificera 1,3 miljoner bilder per tusen klasser i ImageNet-tävlingen. I synnerhet var det nödvändigt att skilja geckos från leguaner och Yorkshireterrier från Norfolk - och själva datorprogrammet, utan tydliga instruktioner, lärde sig att hitta subtila skillnader mellan ödlor och hundraser.

Komplicerade versioner av detta neurala nätverk började 2014 lösa problemet med bildigenkänning bättre än en person. "De gör ett utmärkt jobb med det," Kandel nickar med huvudet: nu måste du illustrera en levande hjärnas överlägsenhet över allt annat med något nytt. Var är artificiell intelligens fortfarande underlägsen naturlig intelligens - och vad behöver nu denna senare göra för att överträffa hjärnan?

"Tänk kreativt", säger Kandel. Neurala nätverk vet redan hur man komponerar texter som liknar Letovs dikter och ritar om fotografier i Van Goghs stil, men allt detta, enligt Kandel, är inte detsamma: "Imitation är en sak, att komma på nya stilar är en annan."

Minst av allt kan en Nobelpristagare misstänkas för att inte tro på en sådan möjlighet. Hans bok "The Age of Illumination" handlar om hur man i en konstnärs verk kan urskilja specifika metoder för att påverka hjärnan, förmågan att dra i rätt spak av empatins mekanismer vid rätt tidpunkt. Kandel är en samlare och ett stort fan av wiensk jugend, därför är huvudpersonerna i hans bok, resonemanget om kreativitetens natur som han utsträcker till alla konstnärer i allmänhet, Klimt, Schiele och Kokoschka.

Kokoschkas målningar "verkar på amygdala som en elektrisk stöt." Nodallinjerna i hans målningar upprepar blickrörelserna som skissades av den sovjetiske psykofysiologen Alfred Yarbus (han fixade tättslutande kontaktlinser kopplade till en rörelseregistrator på sina ögonglober). Och vinklarna och förvrängningarna i expressionistiska porträtt är signaler som läses perfekt av de många ansiktsigenkänningszonerna i hjärnan.

Realism, med sin strävan att reproducera den tredimensionella världens geometri så bokstavligt som möjligt, är i denna mening inte det bästa sättet att tvinga våra hjärnor att sätta på empati. Med fotografisk noggrannhet är det ingen mening att rita om en person centimeter för centimeter om det finns helt oproportionerliga områden i hjärnan som är ansvariga för uppfattningen av ansikten, händer - och resten av kroppen.

Vad händer om vi lämnar det klassiska måleriet ännu längre? Kandel tycks vara skeptisk till konsten efter 1950-talet: till exempel gör actionismen – även wiener, hur varmt han än känner för Wien – honom likgiltig. Vad neurofysiologin har att säga om känslor som avsky eller rädsla som Marina Abramovich och Valli Export arbetar med,när man gör experiment på sin egen kropp? "Det intresserar mig inte", säger han kort och byter ämne.

* * *

Vilka politiska ämnen bör myndigheterna först och främst diskutera med vetenskapsmän? Migranter, svarar Kandel direkt. "Trump har förbjudit människor från olika länder att komma in, och jag tycker att det är mycket farligt", påminner han om ett presidentdekret som i januari gjorde det omöjligt för medborgare i Iran, Irak, Syrien, Jemen, Libyen, Somalia och Sudan att ta sig in i USA. Stater. Förbudet, som senare upphävdes av domstolen, var ovillkorligt - även de med en familj i Amerika, ett kontrakt med Microsoft eller en avdelning vid Ivy League University var eller var på väg att sätta in vid gränsen.

Vad kan vetenskapen säga om detta? Kandel säger: "Jag ska ge dig ett personligt exempel." Nobelpristagare - en migrant och son till en migrant. Hans familj var tvungen att lämna Wien nästan samtidigt som Freud. Men först tvingades fader Kandel, tillsammans med andra wienska judar, att skrubba bort anti-Anschluss-parollerna från trottoaren med tandborstar. Sedan tog de bort och överförde faderns leksaksaffär till den nya ariska ägaren. Sedan utvisades Kandel själv från skolan där han studerade med icke-judiska barn, och flyttades till en ny, endast för judar, i utkanten av staden.

"I, an American celebrity, and myself a migrant" är ett populärt argument: när journalister hittade Sergey Brin, Googles medgrundare, bland demonstranterna mot Trumps beslut i januari resonerade han på samma sätt. Men om Brin kom till Amerika från Sovjetunionen 1979 som son till en professor i matematik, så hamnade familjen Kandel 1939, enligt alla formella kriterier, inte i kategorin invandrare som välkomnas med öppna armar. Hans far föddes i en liten ukrainsk stad nära Lvov och hade en ofullständig skolgång. Och Kandel själv, vid sin ankomst till Amerika, skickades till en religiös skola - för att studera hebreiska och Torah.

Den närmaste analogen till denna situation nu är en åttaårig arabisk pojke, son till en outbildad arbetare från Syrien, som omedelbart efter flytten går för att studera i en madrasah. Ur den europeiska eller amerikanska högerns synvinkel är detta det perfekta exemplet på någon som under inga omständigheter bör tillåtas komma in i väst.

Kandel är säker på att hans fall är mer regel än undantag. När folk säger om amerikansk vetenskap att det är europeiska invandrares verk, föreställer de sig vanligtvis kändisar som Einstein eller Fermi som redan har ägt rum i Europa. Men det var bara ett fåtal av dem:”De flesta av invandrarforskarna kom hit inte för att regeringen hoppades på deras framtida bidrag till vetenskapen. Många av dem var mycket unga och räddade sina liv: om de, judar, hade stannat i Europa, skulle de helt enkelt ha blivit dödade. Detta gäller särskilt för Tyskland och Österrike. Men de utnyttjade USA och växte upp i denna underbara miljö. Och de uppnådde allt de ville."