Velkommen til mirakelhjernens tidsalder!

 

Populær myte: Man fødes med en arveligt fastlagt hjerne af en bestemt størrelse og med bestemte muligheder. Sådan er det. Der er i bedste fald meget lidt, man kan gøre for at ændre på dens egenskaber og funktionsmåde. Derfor er vores livsmuligheder forudbestemt, vores skæbne ligger fast.

Ny videnskabelig sandhed: Hjernen er et organ, der hele tiden udvides og forandrer sig. Dens egenskaber og vitalitet afhænger i høj grad af, hvilken næring og pleje den får. Derfor kan man i vid udstrækning påvirke sin hjernes funktionsmåde og dermed sin egen skæbne. Hjernen har længe været overset, men er nu blevet genstand for indgående biologisk undersøgelse, og nyhederne er gode for os alle.

Farvel til »Hjernen som maskine«
I hvert århundrede har filosoffer, forskere, gejstlige og lærde givet deres særlige bud på hjernens natur. I midten af 1700-tallet beskrev en engelsk filosof hjernen som »et sindrigt system af vibrerende hule rør«, lidt ligesom et kirkeorgel. I industrisamfundet var den mest nærliggende sammenligning Hjernen Som Maskine, og i dag er det computeren, dette endegyldige værktøj til informationsbehandling - med fastlagte kredsløb, fremstillet i fastlagte strukturer af metalog microchips, der skal programmeres, og med en forud fastlagt hukommelse og kapacitet.

Men nye opdagelser omkring hjernen gør disse sammenligninger meningsløse. Hvis kravene til en computer overstiger dens kapacitet, er den ubrugelig. Der vokser ikke blot nogle flere microchips frem, og den sætter heller ikke blot fart i sine indre byte-ressourcer for at forøge hukommelsen eller forbedre ydeevnen. Nej, dens fysiske struktur er fastlagt en gang for alle af omstændigheder omkring dens fremstilling på en eller anden computerfabrik.

Man kan sparke til den, hælde næringsvæsker ud over den, få den til at lytte til musik, give den smarte medikamenter, men det gør den ikke det mindste klogere. Det er noget ganske andet med en rigtig levende hjerne.

Tanken om hjernen som en computer eller maskine er et levn fra gårsdagens videnskab. Spændende nye undersøgelser af hjernen viser, at den er et massivt, komplekst væv af celler, der hele tiden er i vækst og forandring, et mirakuløst levende organ, der kan formes af ydre eller indre påvirkninger. Hjertets struktur og funktion ændrer sig - til det bedre eller det værre - som reaktion på kosten, lægemidler og motion, og nøjagtigt det samme gælder for hjernen.

Neuroforskerne opfatter nu hjernen som et organ med en svimlende formbarhed - ligesom resten af kroppen er den en dynamisk og ikke en »fastlåst" størrelse livet igennem. Larry Squire, professor i neurovidenskab ved University of California i San Diego og forhenværende præsident for det amerikanske selskab for neurovidenskab, har udtalt: »Hvis man med et videokamera kunne iagttage hjernens reaktion på påvirkninger, er jeg ikke i tvivl om, at man ville se den vokse, sammentrækkes, omformes."

»Det er meget vigtigt at forstå, at hjernen hele tiden vokser og ændrer sig," pointerer en af de førende hjerneforskere, Bruce McEwen ved Rockefeller University i New York.

Den kemiske sammensætning af selve hjernecellerne ændrer sig, og derfor kan man ikke tale om en særskilt og forud fastlagt hardware i modsætning til en mængde forskellig programmerbar software. - Susan Greenfield: The Human Brain: A Guided Tour, 1997

Indtil for nylig har vi kun vidst lidt om hjernens biologiske arkitektur, sammenlignet med andre organer, som f.eks. lever, nyrer og hjerte. Hvorfor? Det er meget enkelt, erklærer den engelske neurolog Richard S.J. Frackowiak fra Institute of Neurology i London i en fascinerende artikel i Daedalus, publiceret i 1998 af American Academy of Arts and Sciences. Hjernen var ganske enkelt ikke tilgængelig for undersøgelse. Den menneskelige hjerne er skjult i »en forholdsvis uigennemtrængelig kasse, kraniet," og kan ikke umiddelbart undersøges eller tages ud, mens vi lever, men først efter at vi er døde. Al viden om, hvordan hjernen fungerede, var derfor indirekte, udledt af den adfærd vi udviste. Dette begyndte at ændre sig i 1972 med fremkomsten af computertomografisk scanning (CT) og senere positron-emissionstomografisk scanning (PET), som kunne skabe klare billeder af hjernens anatomi og stofskifte og spore kemiske stoffer på deres vej gennem hjernens snirklede indre. Med denne bemærkelsesværdige nye ikke-invasive teknologi øgedes vores interesse mærkbart. For første gang kan vi mennesker nu begynde at danne os et forbløffende detaljeret billede af strukturen og funktionen af kilden til vores enestående position i universet - nemlig hvordan vores hjerne virker, og endda hvordan vi kan få den til at virke endnu bedre. Det urgamle mysterium er nu ved at blive opklaret ved hjælp af det 21. århundredes viden.

Fantastiske billeder af den levende hjerne!
Den eneste måde, som forskerne en gang kunne studere hjernens anatomi på, var ved at undersøge dødt hjernevæv. Naturligvis studerer man stadig obducerede hjernetyndsnit under elektronmikroskop. Men undersøgelser af døde hjerneceller er blevet afløst af fascinerende observationer af levende hjerneceller i funktion. Mange af de revolutionerende teorier om hjernen er muliggjort af ny teknologi, som sætter forskerne i stand til at kigge ind i hjernen, mens den tænker, behandler information, lærer nye ting, styrker hukommelsen og udtrykker vrede, depression, ja, endda har hallucinationer og psykotiske anfald. Dette enestående nye arbejdsfelt med scanning-afbildning af hjernen kan endda afsløre stemmerne fra de dæmoner, der lurer i hjernerne hos skizofrene. Eksempelvis var der i magasinet Time's nummer fra oktober 1995 vist et »øjebliksbillede af en hallucination", et fastbillede af en hjerne med seks rød-orange plamager, der viste områder med intens aktivitet fastholdt på et PET-billede. De varme farver optrådte, hver gang en 23-årig paranoid skizofren patient trykkede på en knap for at signalere, at han fik en hallucination, hvor han så afhuggede hoveder, der råbte ukvemsord og befalinger til ham. Disse hjernebilleder ikke alene viser hjerneaktivitet og medvirker til at diagnosticere psykiske problemer, de leverer desuden konkrete beviser på gavnlige hjerneforandringer, fremkaldt af forskellige næringsstoffer, medikamenter, hormoner og behandlinger med urtemedicin.

Sofistikerede, farverige tredimensionale billeder af hjernen kan klarlægge de ruter, neurotransmitterne følger, når de samler sig for at udløse humørsvingninger og opbygge langtidshukommelse. Forskerne kan ved hjælp af hjernebilleder iagttage mængden af blodtilstrømning til forskellige områder af hjernen og klarlægge, hvor meget energi hjernen bruger - hvordan den forbrænder glukose - for at udføre en opgave. Normalt er det sådan, at jo større blodtilstrømningen er, og jo mere glukose der forbrændes, jo hårdere arbejder hjernen. I nogle undersøgelser har forskerne kunnet se, at en gammel hjerne må arbejde hårdere end en ung for at behandle eller hente samme mængde information. Hjernebilleder viser desuden, at hjerner hos voksne og børn med ADHD og DAMP forbrænder glukose på en unormal måde. På lignende måde viser billeder, at skizofrenes hjerner afviger fra normale hjerner.

Ved hjælp af scanningsbilleder kan forskerne se, hvordan mængden i hjernen af neurotransmitteren dopamin forøges hos mænd, der spiller videospil. De kan registrere aktiveringscentre i hjernen hos folk, der tager kokain, og på den måde nøje kortlægge de områder, der har med misbrug at gøre. De kan spore intens aktivitet i hjernens limbiske system under et panikanfald. De kan se glimt af rødt og gult i hjernen, når man tænker på et bestemt tal. De kan kortlægge hjerneaktivitet som reaktion på musik - hvad enten man hører en smuk melodi eller dissonante klange. De har endda lokaliseret hjernens center for absolut gehør. De kan dokumentere den skiftende fedtsammensætning i hjernecellernes membraner og måle både ødelæggelsen og nyvæksten af hjerneceller.

KORT OG GODT: Megen knæsat viden er blevet kasseret efter at være blevet efterprøvet med de nye metoder til sofistikeret hjernescanning, herunder MR (magnetisk resonans-scanning), PET (positron-emissionstomografi) og den seneste, SPECT (single proton emission computer tomography), som kan følge, hvad der sker i en levende menneskehjerne. Dette har indvarslet en ny »hjernebiologiens" tidsalder.

Velkommen til mirakelhjernens verden!

Den nye hjernebiologis indtog!
Gennem det allerseneste tiår er opfattelsen af en »evigt fastlagt" hjerne ganske gradvist blevet forladt. Og der gøres nye opdagelser i et hastigt tempo. Banebrydende forskning har nu leveret beviser for, at hjernen hele tiden forandrer sig: Hjerneceller producerer konstant nye dendritter og receptorer, danner nye synapser eller kommunikationsområder, og ændrer på sammensætningen af den neurotransmittervæske, der stimulerer hjerneaktiviteten. Og selv voksne hjerner kan danne helt nye celler!

Det allermest spændende er, at forskerne nu kan besvare det store spørgsmål: Hvordan kan man påvirke dette enorme potentiale, vi går rundt med inden i hovedet? For første gang i menneskets historie er forskerne nu begyndt at kunne klarlægge, hvor gennemgribende et menneske kan påvirke de faktorer, der styrer hjernens funktioner - gennem kosten, kosttilskud og enkle livsstilsændringer, bl.a. mental og fysisk motion.

Den forbløffende nervecelle!
Helt centralt for vores hukommelse, vores intellekt, vores følelser, vores identitet er nerveceller, også kaldet neuroner. Et neuron består af en lille, afrundet cellekrop med cellekerne og udløbere, der danner et komplekst, forgrenet netværk af dendritter og en enkelt lang nervefiber eller akson. Dendritterne er oversået med utallige overflade »receptorer", der modtager indgående signaler fra andre neuroner. Signalerne føres lynhurtigt ned langs de dendritiske forgreninger til cellekroppen, hvor informationerne behandles og derpå sendes videre til aksonet for at blive overført til andre neuroner gennem deres dendritiske forbindelser. For enden af aksonets yderste del er der en oplagrings »terminal" med bitte små blærer, fyldt med nogle kemiske signalstoffer, der kaldes neurotransmittere. I takt med at neurotransmittere frigives, sendes der signaler over kontaktpunkter eller »synapser" for enden af aksonet på en celle til særlige receptorer på en anden. Disse synapser er neuronernes signaloverføringscentre - de sørger for, at cellerne kan kommunikere indbyrdes.

Hvert neuron kan have myriader af synapser og dermed kommunikere med hundred- eller tusindvis af andre neuroner på mikrosekunder. Det er indlysende, at jo flere og jo bedre forbindelser eller synapser og dendritter en nervecelle har, jo større er dens kapacitet med henblik på overføring af signaler og behandling af information, hvilket igen giver sig udslag i højere intelligens og en bedre mental funktion. Det forbløffende nye er: Man kan selv skabe flere forbindelser - synapser, dendritter og receptorer - ved hjælp af kosten, kosttilskud og mental og fysisk aktivitet.

På et tidspunkt mente man eksempelvis, at hjerne og centralnervesystem kun i meget ringe grad kunne påvirkes gennem kosten. Man antog fejlagtigt at blodhjernebarrierens funktion var at sortere omhyggeligt blandt næringsstofferne i blodet så centralnervesystemets balance eller homøostase ikke blev afgørende forrykket. Ny forskning viser, at næringsstoffer, bl.a. glukose og fedtstof, kan have en næsten øjeblikkelig indvirkning på hjerneceller og hjernens funktion ved at skabe hurtige svingninger i humøret og fundamentale ændringer i den overordnede adfærd. Gennem mange år blev vitaminer således udelukkende betragtet som »cofaktorer", der var forudsætningen for enzymatiske reaktioner, fremhæver professor Chandan Prasad fra Louisiana State University Medical Center og chefredaktør for tidsskriftet Nutritional Neuroscience. Nu prises vitaminer som kraftige antioxidanter med kolossal indvirkning på alle celler, også hjernens, påpeger han. Forsøget på at løse gåden om, på hvilken måde hjernen er afhængig af kosten for at kunne danne kemiske forbindelser tilopbygningen og reguleringen af neurotransmittere, så der kan sendes lynhurtige impulser gennem hjernen, er frontforskning. Det er ikke til at begribe, at overgangen fra total uvidenhed til ny indsigt når det gælder forbindelsen mellem hjernefunktioner, adfærd og kost næppe er tredive år gammel - et ganske kort øjeblik i videnskabens historie.

FAKTUM: Antallet af synapseforbindelser i hjernen er groft anslået til 100.000.000.000.000 (hundrede billioner).