HUMAN BRAIN PROJECT

 

Human Brain Project är den största enskilda satsningen som någonsin gjorts inom hjärnforskning. Eldsjälen bakom är den sydafrikanske professorn i neurologi, Henry Markram. Målet är att skapa en fullständig modell av en mänsklig hjärna inuti en superdator.

 

Det är december 2006. I universitets källare står Blue Gene. Vid tidpunkten en av världens mest kraftfulla superdatorer. I månader har Henry Markram och hans forskarteam matat in information i Blue Gene, information som Henry Markram själv ägnat de senaste 15 åren åt att samla in.

När Henry Markram slår på datorn startas processen. De över 800 processorerna börjar arbeta, koppla sig mot varandra och generera ny data. Snart står det klart. Experimentet har fungerat. Vad forskarna har framför sig är en liten, liten bit artificiellt liv.

Det här är början på en både kontroversiell och fåfäng resa. En resa som – om den lyckas – kan ge människan en unik inblick i förutsättningarna för sin egen existens.

I datorn har Henry Markram, på artificiell väg lyckats återskapa en elektrisk krets eller kolumn, alltså en fungerande bit av en hjärna. Visserligen en mushjärna, betydligt minde komplex än vår egen. Men den artificiella muskretsen beter sig ungefär som förväntat, så som den skulle gjort i naturen, och det betyder att Henry Markram nu är ett stort steg närmare sin dröm. Att bygga en fullt fungerande modell av den mänskliga hjärnan.

Human Brain Project är den största enskilda satsningen som någonsin gjorts inom hjärnforskning. Eldsjälen bakom är den sydafrikanske professorn i neurologi, Henry Markram. Målet är att skapa en fullständig modell av en mänsklig hjärna inuti en superdator. I modellen ska forskare sedan kunna simulera hjärnans olika processer.

Simuleringarna kanske kan ge oss svaren på de stora frågor människor har ställt sig i tusentals år: Varför kan jag tänka, känna, minnas och uppleva? Hur kan jag vara jag? Och framförallt kan vi komma att kunna lösa gåtorna kring några av hjärnans sjukdomar.

Många tycker att Henry Markram är galen, att han kidnappat hela neuroforskningen för ett projekt som aldrig kommer att lyckas. Men andra menar att han är modig, att han vågat satsa tillräckligt högt för att göra det som varje neuroforskare drömmer om; att lösa hjärnans mysterier.

Människans hjärna är den i särklass mest komplicerade struktur vi känner till idag. Vår hjärna består av 100 miljarder hjärnceller, varje nervcell består av hundratals utskott och synapser som binder nervcellerna till varandra och skapar nätverk eller kretsar. Mängden potentiella kopplingar som systemet kan ge upphov till – komplexiteten inne i våra skallar- är svindlande.

För varje intryck vi får, varje tanke vi tänker, för varje andetag vi tar ombildas hjärnan lite grand. Hela tiden bildas kretsar som skapar nya minnen, känslor, tankar.

Och mitt i allt detta händer det mest mystiska av allt.
Här uppstår vårt medvetande. Det som får oss att reflektera över vår egen existens och allas vår förestående död. Här finns vårt jag.

Vi befinner oss på École Polytechnique Fédérale i Lausanne, Schweiz. Henry Markram är en djupt upptagen man. Dagen har präglats av spräckta planer och en hel del förvirring. Och när vi äntligen får träffa honom anländer vi i den svarta Lincoln som annars används till vip-gäster och när Markram själv är på officiella uppdrag.

Henry Marksams labb befolkas av forskare och studenter som sitter framför datorer eller arbetsstationer. Pipetter, mikroskåp, flaskor med olika kemikalier, provrör och så mängder med råttburar som för tillfället är tomma.
 
Av forskarkolleger och journalister beskrivs han som en mycket karismatisk person. En som har förmågan att förtrolla och övertala, men som också kan skapa irritation och osämja. När Henry Markram framträtt på TED, intervjuats i Wired och synts i olika högprofilerade vetenskapliga sammanhang framstår han som en forskarvärldens Richard Branson. Hans visioner är storslagna och han ifrågasätter utan att tveka vedertagna paradigm inom neuroforskningen.

Jag förväntar mig att möta en auktoritär, kanske lite arrogant man. Men Henry Markram själv ger ett vänligt, om än reserverat intryck när vi sätter oss i en tyst vrå i laboratoriet där vi kan samtala.
 
Under flera år har laboratoriet varit basen för Human Brain Project. I oktober 2013 utsågs projektet till ett av EU:s två så kallade flagskeppsinitiativ. Human Brain Project valdes ut som mottagare av en halv miljard euro fördelade på 10 år för att kunna genomföra sina storslagna planer att konstruera en modell av den mänskliga hjärnan.
Varför? Det verkar galet. Och lite skrämmande.
– Men absolut nödvändigt, säger Henry Markram med eftertryck. Absolut nödvändigt för vår överlevnad.

Henry Markram beskriver en situation som känns ganska oroväckande.  
Idag känner vi till omkring 600 olika sjukdomar som kan drabba hjärnan. Det handlar om allt från psykiska sjukdomar som depression och schizofreni till hjärntumörer och Alzheimers. Bara i Europa kostar hjärnans sjukdomar 800 miljarder euro per år. Och i hela världen är den siffran omkring 2,5 triljoner dollar.

Det är dubbelt så mycket som cancer och hjärt- och kärlsjukdomar. Till skillnad från dessa sjukdomar blir hjärnans sjukdomar ofta kroniska, eftersom vi helt enkelt inte vet hur de ska botas. Det gör dem medicinskt resurskrävande samtidigt som bortfallet i produktivitet, både bland de drabbade själva och anhöriga är stort.

Intensiteten i Henry Markrams blick och röst när han talar om att det här gör att allvaret i situationen går fram tydligt.
– De här kostnaderna kommer att skena, säger han. Bland annat på grund av befolkningsexplosion och ökad livslängd, men även på grund av att våra hjärnor påverkas av en tillvaro som ställer oerhört höga krav på oss. Gör vi inget kommer kanske världen att gå under. Ska vi rädda världen måste vi förstå hur vår hjärna fungerar.

Sedan historiens början har människan kämpat för att ta sig innanför skallbenet, in i hjärnan och avslöja dess hemligheter. Tidigt insåg man att det var i hjärnan som ursprunget till våra tankar, handlingar och vårt jag fanns. Leonardo da Vinci menade exempelvis att förnuftet var lokaliserat i de främre ventriklarna – hjärnans vätskefyllda håligheter. Descartes att medvetandet eller själen fanns i lilla tallkottkörteln.

Många är sugna på att hitta hjärnans hemligheter. Just nu pågår en mängd stora projekt på flera håll i världen. I kölvattnet av Human Brain Project lanserade president Obama USA:s svar; The Brain Initiative. Human Brain Project och Brain Initiative beskrivs ibland som en sorts kapprustning på neurologins område. Vem ska hinna först med att kartlägga hjärnan, Europa eller USA? Att även Japan, Kina och Ryssland följer efter och satsar på liknande jätteprojekt bidrar kanske till mytbildningen. Men faktum är att forskare i de olika länderna är betydligt mer inställda på samarbete än tävling.
 
Alla som arbetar med hjärnan vet att ingen kommer att lösa gåta med hjärnan på egen hand. Området är helt enkelt för stort. Forskare med mycket olika bakgrund – psykologer, neurologer, neurofysiologer och genetiker - arbetar med olika tekniker för att förstå hur hjärnan fungerar.

Att hjärnan och neurologin har blivit vår tids stora besatthet har många förklaringar. När man år 2003 oväntat enkelt och snabbt lyckades knäcka koden för det mänskliga genomet ökade forskarnas självförtroende och hjärnan blev nästa stora utmaning.

Den generella datorkapaciteten ökar hela tiden exponentiellt, vilket gör det möjligt att hantera de ofattbart stora datamängder som neuroforskningen kräver.
Och fascinationen för det gåtfulla organet innanför skallbenet växte snabbt när forskare också insåg hur oerhört anpassningsbar och plastiskt hjärnan är, att den är kanske det ultimata exemplet på evolutionens genialitet.
Men det är svårt att forska på hjärnan.

Henry Markram började själv med att försöka kartlägga hjärnan experimentellt. 1992 byggde han sitt första labb, likt det vi sitter i nu. Han fick prestigefyllda jobb på olika universitet och gjorde flera viktiga upptäckter om hjärnan.

– Jag lyckades kartlägga en liten del av mushjärnan, en bit stor som spetsen på en nål. Det tog mig cirka 20 000 olika experiment. Och medan jag sysslade med det så insåg jag, att för att kartlägga hela hjärnan på det här sättet skulle det ta flera miljarder experiment. Vi skulle få hålla på i 30 000 år! Jag förstod att om vi vill lösa mysteriet med hjärnan så behöver vi hitta ett kompletterande sätt att arbeta.
Men vilken väg skulle man ta? Henry Markram funderade. Och landade i reversed engineering. Om man inte kan undersöka hjärnan bit för bit inifrån och ut, så får man undersöka den utifrån och in.
 
Kai Markram har kallats ”Pojken som kan lösa autismens gåta”. Hans existens har bidragit till att kunskapen om denna gåtfulla sjukdom har ökat. När Kai Markram fick diagnosen autism, bestämde sig hans far, den världsberömde neurologen Henry Markram för att ta fram ny kunskap om sjukdomen.
 
Henry Markham föddes i Kalahari. Redan som barn, under uppväxten i Sydafrika på 1960-talet var han fascinerad av hjärnan.
– Jag minns hur otroligt spännande jag tyckte att det var när jag insåg att kemi och kemikalier kan påverka vår perception och hur vi uppfattar världen, berättar han.
 
När han så småningom utbildade sig till läkare ville han först specialisera sig inom psykiatri.
– Men jag lämnade snabbt psykiatrin. Jag såg faktiskt inte den vetenskapliga sidan av det hela och det var en stor besvikelse för mig, säger han indignerat. Psykiatrin gick mest ut på att katalogisera sjukdomssymtom och föreskriva mediciner som inte fungerade. Det här är numer 30 år sedan och jag har faktiskt inte sett psykiatrin utvecklas särskilt mycket sedan dess.

Istället begav sig Henry Markram till Israel där han doktorerade i neurologi och träffade sin första fru, flyttade vidare till USA, Tyskland och Schweiz. Under åren då han arbetade med experimentell neurologi gjorde han flera spektakulära upptäckter och blev ett stort namn inom neuroforskningen.

 Men livet var ingen räkmacka. År 1994 föddes tredje barnet, sonen Kai. Ganska snart märkte familjen att Kai var annorlunda.
– Kai var svår att kontrollera, han var livlig, exceptionellt envis och kunde göra halsbrytande saker som var livsfarliga för honom. Men samtidigt var han oerhört kramig och inkännande.

Diagnosen autism kom både som en sorg och en befrielse. Autism är ett neuropsykiatriskt handikapp som omges av mycket myter och föreställningar, exempelvis att personer med autism skulle ha nedsatt empatisk förmåga.
– Men det stämmer inte. Det märkte jag ju som förälder till ett barn med autism. Kai saknade inte empatisk förmåga, det var andra saker som gjorde hans liv svårt, berättar Henry Markram. Exempelvis kunde han bli, som vi såg det, omotiverat rädd. Jag var helt enkelt tvungen att försöka förstå vad det var som fick Kai att vara den han var.

Ihop med sin andra hustru Kamila (Kais styvmamma) började han forska på autism och tillsammans formulerade de sin Intense world theory.
Autism, menade de, beror på att vissa delar av hjärnan helt enkelt är överaktiva, amplifierade, överkänsliga för yttre stimuli. Det här kan resultera i rädslor eller oerhört starka reaktioner på sådant som omgivningen ser som bagateller. För att skydda sig från den ständiga överstimuleringen tenderar individer med autism att stänga världen ute och dra sig tillbaka från omgivningen och fokusera på repetitiva aktiviteter. Men rätt bemött, menade Henry och Kamila Markram, kan autismen också bli en stor tillgång i tillvaron.

– Att var förälder till ett barn med autism har påverkar hela mitt liv, säger Henry. Även min forskning. Jag var förtvivlad över att inte kunna förstå min son. Och det hjälpte inte att jag var neuroforskare, för precis som andra föräldrar i samma situation kämpade jag med min maktlöshet.

Intense world theory – att autism handlar om att delar av hjärnan är amplifierad och att det är för att skydda sig mot överstimulans de här barnen att bete sig som de gör, förklarade mycket av Kais beteende.
– Men det finns en massa föräldrar som inte är neuroforskare som kommit till samma slutsatser, att deras barn helt enkelt är extremt känsliga och inte tvärt om som många påstår, säger Henry Markram.

– När min son var liten så visste vi mycket mindre, i dag har vi en del kunskap och teorier om vad autism är. Som förälder ska man inte försöka krossa deras motvilja mot vissa företeelser, deras preferenser. Gillar de gult, ge dem gult. Tar du bort det gula så gör du dem livrädda. Men nu är det för sent för mig. Nu har min son vuxit upp och är 20 år gammal. Jag missade min chans och jag vill gråta när jag tänker på det. För hade jag vetat då vad jag vet nu så hade jag handlat annorlunda. Vi hade skapat en helt annan miljö till Kai och behandlat honom på ett annat sätt.

Henry Markram blir frustrerad när han tänker på hur långsamt forskningen går framåt.
– Det är sådana här saker som gör att vi måste var otåliga. Vi måste lösa gåtan om hjärnan nu, för våra barn lider. Vi kan inte bara säga att vi behöver mer data om hjärnan och att vi måste göra fler experiment för vi har inte tid. Istället måste vi fråga oss: finns det inget snabbare sätt att göra det på.
 
Henry Markrams ambitioner väcker inte odelad sympati i forskarvärlden. Materialist och reduktionist har han kallats eftersom han vill kategorisera psykiska sjukdomar utifrån de förändringar i hjärnan som skapar dem, och inte som idag, utifrån symtomen de ger.
Och att bygga en modell av hjärnan låter sig knappast göras, menar kritikerna. Vi har alldeles för lite data, för lite information om hjärnan att fylla modellen med. Det är slöseri med pengar och tid.
 
Idag är neurovetenskapen ett splittrat forskningsfält. Ett av de stora problemen är svårigheten för varje forskare att hålla sig uppdaterad. Varje år publiceras cirka 100 000 vetenskapliga artiklar. Forskare arbetar med små, små delar av hjärna, den samlade faktakunskapen är stor, men ingen förstår egentligen hur hjärnan olika funktioner integreras.

Därför, menar Henry Markram, är lösningen att samla kunskapen som finns på ett ställe. Statistiskt material, beräkningar och algoritmer kan användas för att fylla de vita fälten på hjärnkartan.
Sökandet efter hjärnans övergripande principer börjar med superdatorer. Sverige är ett av de länder som har en framskjuten position i Human Brain Project.

På Karolinska Institutet i Stockholm finns Sten Grillner. Han är professor i neurofysiologi och har varit ordförande i Karolinska institutets Nobelkommitté. Sten sitter i Human Brains styrelse, men är också samordnare för den del av projektet som har ett av de mer spektakulära målen. En sorts Google-brain.
 
– Det kommer att bli som en tredimensionell atlas av hjärnan, säger han. All tillgänglig information, allt det som neuroforskare inom olika subdisciplier tagit fram ska in i modellen. Sedan ska man kunna gå in och ställa frågor om hjärnans olika delar direkt till modellen. Detta för att olika hjärnforskare snabbt skall kunna uppdatera sin kunskap inom angränsande områden.

Tror du att hela projektet kommer att lyckas?
– Modelleringen av hjärnan och möjligheten till datorsimuleringen är det som gör Human Brain Project originellt. Vi har arbetat med det här i Sverige i många år, men i mindre skala. Jag tror att det är den väg man måste gå om vi ska göra framsteg inom neurologin och jag tror att projektet kommer bidra oerhört mycket till att öka kunskapen om hjärnans delfunktioner.
 
Men går det att återskapa hjärnan?
– Med tillräckligt med datorkapacitet och tillräckligt med kunskap om nervceller så tror jag att det i princip är möjligt att få ihop en fungerande virtuell hjärna, men jag tror nog inte att vi kommer att ha en fullt fungerande modell inom tio år sannolikt betydligt längre – men gradvis förbättrade modeller kommer bli tillgängliga, säger Sten Grillner.

En timmes bilresa från École Polytechnique Fédérale i Lausanne, i den lite större staden Geneve ligger Biotech Campus. En gigantisk konstruktion i glas och stål. Just nu är det tomt och ödsligt, både i den stora ljusgården och på de flesta kontorsplanen. Men snart ska byggnaden fyllas. Just nu håller man på att tömma lokalerna i Lausanne, för det är här som Human Brain Projekt kommer att husera det närmaste decenniet. Klart att ett av EU:s största projekt någonsin ska ha ståndsmässiga lokaler.
 
Här finns Richard Walker, en rar man som ler snällt nästan hela tiden. Han har en bakgrund inom artificiell intelligens, men rekryterades till Human Brain Project för några år sedan, innan EU-pengarna hade börjat rulla in, eftersom hans track record när det gäller få igenom EU-ansökningar var exempellöst. Numer är han talesperson och tillhör projektets absolut innersta krets.

– Ja, Human Brain Project har blivit kritiserat, säger han. Delvis med rätta. Vi har en oerhört stor mängd partners. Att koordinera alla dessa forskare är en utmaning, det är lite som att valla katter, säger han lakoniskt.

Flera partners har dragit sig ut projektet och nästan 800 neuroforskare runt om i Europa har skrivit på ett upprop där man vill att EU ska ställa krav på att HBP omstruktureras.
– Problemen med styrning jobbar vi på. Men vetenskapligt är jag övertygad om att vi är på rätt väg.
 
Human Brain Project har också kritiserats för att fokusera allt för mycket på high performance computing och för lite på neurologi. ”Ett ICT-projekt förklätt till neuroforskning” har någon kallat det. Teknikens mörka baksida är ett evigt tema i det allmänna medvetandet och i populärkulturen. För när människan tar livet i sin hand, gör sig till gud, ja då har det sannerligen gått för långt. Berättelserna om Frankensteins monster från 1818 och den geniale neuroforskaren Will Caster i filmen Trancendence från 2014 handlar om det övermod som drabbar människan när hon med hjälp av tekniken leker gud.

I slutet på 2014 gjorde den världsberömde engelske fysiken Stephen Hawkins ett uttalande som fick spridning över världen och som gav teknikutvecklingens Krösamajor vatten på sin kvarn.
Stephen Hawkin som är svårt handikappad till följd av sjukdomen ALS och kommunicerar med hjälp av ett mycket avancerat datorsystem varnade för att utvecklingen av artificiell intelligens skulle kunna vara slutet på människans existens. Hawkin backas upp av andra dignitärer som Elon Husk, mannen bakom Tesla och den världsberömde svenska MIT-professorn Max Tegmark. Det finns risker med AI och därför måste vi diskutera hur utvecklingen ska ske på ett ansvarsfullt sätt, menar man.

Behöver vi vara oroliga för vad som kan hända med modellen av hjärnan som ni skapar?
– Än har vi ingen datorkapacitet som kan mäta sig med den mänskliga intelligensen, säger Richard Walker som har ett förflutet som forskare inom artificiell intelligens.

Idag styrs våra liv av algoritmer på ett sätt som beter sig verkligt intelligent. Vi talar inte om schackdatorer här. Vi talar program som kan förutspå utgången av valet i Indien och som klarar Turingtestet galant. Om algoritmer som kan avkoda känslolägen hos användaren genom att titta på karaktäristiska användningssätt.

Drömmen om att återskapa hjärnan populariseras i pressen, görs till ett spektakel. Exempelvis rapporterades att bland andra Ashton Kutcher, Elon Musk och Mark Zuckerberg investerar i ett amerikanskt företag som föresatt sig att skapa en artificiell hjärna. Men det handlar fortfarande om algoritmer, om binär data som i grund och botten bara kan svara ja eller nej på de frågor vi ställer till dem.
 
– Kan vi knäcka koden för vad som verkligen får hjärnan att skapa kognition, och det är vad vi hoppas på, så kommer vi också att kunna skapa verklig artificiell intelligens, fortsätter Richard Walker. Men det är först när vi kommit hit som vi behöver börja oroa oss. Jag tror att vi har många år på oss. Än så länge räcker det med att dra ur kontakten.

Så kommer vi till en annan fråga som många ställer sig. Hur är det med medvetandet? Kommer Human Brain Project att generera något som kan kallas ett artificiellt framställt medvetande?
Henry Markram får frågan.
– Att mäta medvetandet är så oerhört svårt. Jag menar, hur kan jag vara riktigt säker på att du är medveten? Det är egentligen bara något jag kan anta eftersom jag själv är det. Kanske kommer vi att kunna skapa något som påminner om mänsklig intelligens och mänskligt medvetande. Om inte annat så kommer modellen att kunna användas för att testa hypoteser om hur och var i hjärnan medvetandet uppstår.

Om Human Brain Project lyckas kommer den mänskliga hjärnan att ha löst gåtan om sin egen existens. Här uppstår en märklig metanivå. Vad händer med oss när vi vet allt om oss själva?
– Hjärnan är som en skenande vildhäst, säger Henry Markram dramatiskt. Vi vet inte var den är på väg och vi kan inte kontrollera den. Allt vi kan göra är att hålla oss fast i svansen och följa efter. Men om tio år kanske vi kan ta oss upp på hästens rygg och faktiskt styra den. När vi vet hur hjärnan fungerar kan vi också ta kommandot över den, då kan vi instruera våra hjärnor på ett annat sätt, och vi kommer att nå en helt annan nivå av medvetande och av fri vilja.
 
Vår förmåga till medvetande, till subjektiva perspektiv på världen är en produkt av evolutionen. Medvetandet, menar Henry Markram uppstår i själva interaktionen med omvärlden. Det uppstår när vi ”tvingas” skapa en representation av världen i våra hjärnor.

Men evolutionen har ännu inte gjort sitt, än är den inte klar med våra hjärnor, menar han.
– Den värld vi lever i, som vi skapat åt oss själva blir mer och mer komplex. Och som individer interagerar vi hela tiden mer och mer med omvärlden, med varandra. Det här påverkar våra hjärnor. Vi håller på att bli hypersociala, säger han.

Vart leder det?
– Vem vi är, vårt jag, handlar inte längre bara om vem vi är här i våra kroppar, det handlar också om alla kontakter vi har med omvärlden. Vårt medvetande utvecklas sakta till att vara något som sträcker sig bortom vår egen hjärna.
Det låter nästan som att du menar att vi håller på att skapa ett sorts borgsamhälle.
– Vi influerar ju varandra allt mer, vi blir produkter av varandra, så kanske kan man beskriva det som att vi håller på att utveckla en enda enorm hjärna.
När vi förstår hjärnan kommer vi att förstå vilka vi är, vad vi är kapabla att göra, våra begränsningar, våra känslor. Och vi kommer att ha mycket större förståelse för människors olikheter, tror han.
– Ju mer jag förstår hjärnan, desto mer uppskattar jag subjektiviteten i den egna tillvaron. Våra olikheter. Vi är inte betraktare av världen, vi är skapare av den. Hjärnan är en kraftfull maskin. Jag vill förstå hur hjärnan bär sig åt för att skapa olika föreställningar av värden. Det finns ingen mer komplicerad struktur som vi känner till i universum. Hjärnan är den ultimata konstruktionen. Och det är den vi ska försöka återskapa.

FAKTA
Konkreta områden som denna forskning kan lösa problem för i framtiden
Klassificering av hjärnans sjukdomar/En ny medicinsk informatik
När man klassificerar och kategorisera psykiska sjukdomar idag utgår man från de symtom de ger. Men symtombeskrivningar blir ofta vaga och subjektiva. För att bättre förstå vad som orsakar olika sjukdomar hoppas forskare att HBP ska hjälpa till att skapa klassicficeringar som bygger på de föröndringar som de skapar.

Den åldrande hjärnan
Demens, Alzheimers och andra sjukdomar relaterade till den åldrande hjärnan är et växande problem som skapar stort lidande och kostar mycket pengar. HBP kan bli ett viktigt steg mot att bättre förstå denna typ av sjukdomar.

High performance computing
Hjärnan har en massa funktioner som dagens logaritmbasedade datorer aldrig kan lära sig. Human Brain arbetar bland annat med att utveckla hårdvara och mjukvara som bygger på samma basala koncept som hjärnan, datorkraft som efterhärmar hjärnans sätt att skapa kretsar.

Finns det en normal hjärna?
Alla hjärnor är olika. Det betyder att de är olika på mikronivå, men också att de ser lite olika ut. Eftersom hjärnan är så oerhört plastisk är det möjligt att leva med defekter, exempelvis godartade hjärntumörer som är ganska stora utan man någonsin märker av dem. . Hjärnan är byggd för att klara nya uppgifter och anpassa sig efter vad som krävs av den.
Hjärnan har en stor förmåga att kompensera för exempelvis en förlust. Om en del nervceller dör så kan andra närliggande nervceller ta över dess funktioner.
Hos personer som övat oerhört mycket på någonting uppstår förändringar i hjärnan som kan mätas på mikronivå. Hos djur som tränats i visa saker kan förändringarna även bli strukturella, det vill säga, förändringarna syns med blotta ögat.

Så bildades hjärnan
- Första flercelliga djuren hade ingen hjärna, men däremot hade de celler som kunde kommunicera med varandra genom att skicka kemikalier sinsemellan. Tidskrävande och opålitligt.

- När celler började kommunicera med elektriska impulser blev det lite bättre.

 - Vissa celler specialiserade sig på att skicka meddelanden och bildade långa utskott så att informationen kunde flyttas längre sträckor i kroppen. Informationen fördes från cell till cell via utskotten.

- På vissa organismer började de  här cellerna klumpa ihop sig till små hubbar. Den första primitiva hjärnan tror man uppstod hos Urbilaternian.

- Det första däggdjuren uppstod för 200 miljoner år sedan. De hade redan en liten neocortex. Neocortex är det yttre lagret på vår hjärna och där är här alla högre funktioner och komplext tänkande finns.

- När dinosaurierna dog ut för 230 miljoner för sedan kunde däggdjuren växa till sig och blev allt större. Vissa däggdjur började leva i träd och några utvecklades även till att bli sociala. Att vara social kräver oerhört mycket av hjärnan, som så hjärnan fortsatte växa.

- Forskning visar att det finns ett samband mellan storleken på gruppen, hur mycket individerna interagerar med varandra och storleken på hjärnan hos primater.

- Den riktiga explosionen av hjärnans storlek  uppstod förmodligen för två miljoner när våra förfäder började tillverka verktyg som kunde användas vid jakt och slakt. Den ökade tillgången på vitaminer och proteiner som verktygen skapade gjorde att hjärnan växte i räserfart.

- Den moderna hjärnan uppstod i Afrika för omkring 200 000 år sedan.

- Den som gör människans hjärna unik är storleken på neocortex. Faktum är att neokortex kräver så mycket utrymme att den måste vecka sig. Därför är hjärnan är full med åsar.

- 20 procent av den energi vi stoppar i oss används för att driva hjärnan.



Människan utforskar hjärnan
1700 f. Kr Den första bevarade referensen till hjärnan på en papyrus med skrivet med hieroglyfer.

460-379 f Kr – Hippokrates menar hjärnan på något sätt är involverad när tankar och intelligens uppstår.

1 000 e Kr. - Al-Zahrawi beskriver hur vissa sjukdomar kan botas genom kirurgiska ingrepp i hjärnan.

1549 - Jason Pratensis publicerar De Cerebri Morbis, en bok om neurologiska sjukdomar.
 
1664 - Jan Swammerdam lyckas få muskeln i ett grodlår att dra ihop sig genom mekaniskt stimulering av nerven

1665 - Robert Hooke skapar det första mikroskopet.

1808 - Franz Joseph Gall publicerar ett arbete om frenologi.

1817 - James Parkinson skriver An Essay on the Shaking Palsy

1836 - Marc Dax beskriver hur skador på den västra hemisfären i hjärnan påverkar talet.

1836 Gabriel Gustav Valentin beskriver hjärncellens kärna.

1865 - Otto Friedrich Karl Deiters beskriver skillnaden mellan dendrit (utskotten på neuronen som tar emot signaler) och axon (utskotten som skickar vidare signaler).

1894 - Franz Nissl färgar in neuroner, ett viktigt diagnostiskt verktyg.

1906 - Camillo Golgi och Santiago Ramón y Cajal får nobelpriset för sin upptäckt av nervsystemets uppbyggnad.

1932 - Max Knoll och Ernst Ruska uppfinner det elektriska mikroskopet.

1936 - Henry Hallett Dale och Otto Loewi delar Nobelpriset för sin upptäckt av kemisk överföring emellan nervcellerna.

1970 - Julius Axelrod, Bernard Katz och Ulf Svante von Euler får delar på Nobelpriset för sin forskning på neurotransmittrar.

1972 - Godfrey N. Hounsfield utvecklar datortomografin, ett viktigt instrument för hjärnavbildning.

1987 - Fluoxetine (Prozac) revolutionerar behandlingen av depression.

1990 – USA:s resident George Bush utropar 90-talet till "Decade of the Brain".

1991 - Erwin Neher och Bert Sakmann delar the Nobelpriset för sina upptäckter kring jonkalaner.

1992 - Giacomo Rizzolatti beskriver spegelneuronen.

2000 - Arvid Carlsson, Paul Greengard och Eric Kandel delar Nobelpriset för sina upptäckter om signalöverföring i nervsystemet.

2013 - Human Brain Project startar

2014 - John O'Keefe, May-Britt Moser och Edvard I. Moser delar Nobelpriset för deras upptäckter av celler som utgör ett positioneringssystem i hjärnan.


 

Share on Facebook
Share on Twitter
Please reload

Sök efter taggar
Följ oss
  • Twitter Social Ikon
  • Facebook Social Icon