Hjärnans funktion är verkligen en av de stora gåtorna i vårt universum. Medan studier av mycket avlägsna himlakroppar fördjupas, är ett av vårt viktigaste organ och dess beteende fortfarande nästan helt beslöjat av mystik.

Hur är tanken möjlig? Var är vårt samvete baserat? Hur använder vi vårt sinne bäst?

Även om dessa frågor förblir öppna, visar nyare studier återkommande trender som delas av olika fältobservationer.

Forskning kring hjärnan är nu möjlig främst på grund av betydande framsteg inom en relativt ny tekniksektor som kallas Neuroimaging, en disciplin som syftar till att belysa vilken grupp av neuroner som är aktiva i hjärnan genom att analysera elektriska signaler, magnetfält och andra externt mätbara parametrar i en frisk hjärna.

Förutom dessa tekniska innovationer ökar studierna i sinnets djup, ironiskt nog, också på grund av en större öppenhet i den vetenskapliga världen. Tabubelagda ämnen för några decennier sedan som medvetande, men även ämnen som inte anses vara "vetenskapliga" som meditation och psykedelika, ger stora bidrag till detta komplexa forskningsfält.

Låt oss dyka in i våra sinnens stora mysterium.

En sammankopplad helhet

Att försöka förstå hur sinnet fungerar är en mycket komplex fråga. Den mänskliga hjärnan består av cirka 100 miljarder neuroner, ett antal som är jämförbart med galaxerna i universum.

En ny modell som försöker ta hänsyn till denna komplexitet är Connectome.

Denna modell indikerar att endast hela hjärnans anslutningsschema kan illustrera dess verkliga funktion, vilket inte kan härledas från studier av enskilda grupper av neuronala celler separerade från helheten. Så hjärnan som helhet måste betraktas som mycket mer än summan av dess individuella komponenter.

En känd förespråkare för denna teori är Sebastian Seung. I en artikel argumenterar han vidare för denna teori.

Ett "connectome" skulle kunna jämföras med en bok där minnen skrivs. För att läsa en bok måste vi se bokstäverna på sidan och även avkoda deras betydelse. Tät rekonstruktion gör att vi kan "se" kopplingarna.

Human Connectome Project syftar till att kartlägga hela uppsättningen av samband och studera hur ålder, tillväxt, sjukdom och andra faktorer kan påverka länkar i den mänskliga hjärnan.

Projektet har hittills lett till en kartläggning av hjärnans beteende hos 1 100 försökspersoner med resultat från öppna källor.

I början av projektet ställdes vissa frågor. En aspekt som framkom är plasticiteten i dessa kopplingar: länkarna mellan neuroner är inte oföränderliga när de väl etablerats, något som man tidigare trott. Anslutningen är även den föremål för förändring.

Neuroplasticitets-mekanismen är mycket användbar för oss när vi lära oss helt nya uppgifter.

Huvudnätet (The Main Network)

Ett av de första resultaten som kommer fram från den funktionella studien av anslutningarna inuti hjärnan är identifieringen av Default Mode Network (DMN), som skulle kunna definieras som sinnets "kontrollcenter".

DMN utgörs inte av en enda anslutning till en specifik plats i hjärnan, utan snarare av ett nätverk av sammankopplade delsystem belägna i olika delar av hjärnan.

DMN griper in och styr hjärnans beteende när subjektet inte är fokuserat på den yttre miljön utan sysslar med internt fokuserade uppgifter, såsom reflektion över sig själv och andra, planering för framtiden och att minnas det förflutna.

Default Mode Network är därför viktigt för att utföra dagliga uppgifter och fatta beslut. Nyligen genomförda studier visar dock att dess dysfunktion och hyperaktivitet kan orsaka allvarliga psykiska problem: allt från överdriven idissling till posttraumatisk stressyndrom, depression och schizofreni.

Överdrivet utrymme för DMN verkar producera en överdriven koncentration på en giftig ström av tankar samt en frigörelse från den yttre sociala miljön, vilket som vi kommer att se nedan är motsatsen till ett välfungerande sinne.

Enligt den senaste forskningen skulle det vara viktigt att minska den överdrivna inre kontrollen av "standardlägesnätverket" genom att hantera tankeflödet och lugna vårt sinne.

För att uppnå detta finns etablerade behandlingsmetoder som psykoterapi eller antidepressiva medel, men även nyare och mindre kända forskningsområden tillika behandlingsformer, så som meditation och psykedelika.

Ett system gjort för att relatera

En av huvudprinciperna för moderna teorier om kvantfysik är världens djupa relationsdrag. Verkligheten som vi känner den existerar bara som en uppsättning relationer.

En intressant teori som försöker ta hänsyn till den yttre påverkan på hjärnans beteende är den dissipativa hjärnan. Denna teori fulländades av kvantfysikern Giuseppe Vitiello som modellerade den dissipativa hjärnan som ett termodynamiskt öppet system i kontinuerligt utbyte med den yttre miljön.

Denna teori indikerar att hjärnan ständigt utvecklar en mental bild av miljön som omger den, och försöker iterativt anpassa sig så bäst som möjligt till denna reflekterade bild som består av omvärlden.

Professor Vitiello förklarar i en artikel:

I sin inneboende dissipativa dynamik är hjärnan permanent intrasslad med omgivningen. I dialogen, ibland i konflikten mellan jaget och överjaget, utvecklas dynamiken i att veta, förstå, känna och leva. De ömsesidiga influenserna av varandra kräver en kontinuerlig uppdatering av deras relation.

Enligt detta synsätt är vårt sinnes beteende djupt kopplat till uppnåendet av en perfekt, såväl som oändlig, dialog med omgivningen. Detta förhållande är alltid dynamiskt eftersom varje ny information som förvärvas inte bara innebär tillägg av ny data utan snarare en fullständig omorganisation av hela modellen.

Den sociala dimensionen och öppenheten är de övervägande elementen för att karakterisera hjärnans funktion.

Intrasslade hjärnor

Ett annat studieområde som undersöker sambandet mellan hjärnan och omvärlden är Brain-brain Entrainment. Nyligen genomförda studier visar att sociala interaktioner uppstår och förstärks genom synkronisering av hjärnvågor.

Till exempel uppvisar en klass med elever synkronisering av hjärnoscillationer mellan talare och lyssnare. Dessutom ökar synkroniseringen tillsammans med ögonkontakt och ju mer samarbetet förbättras, desto mer lika blir vågorna.

En studie om människor som talar och lyssnar drar slutsatsen att:

De aktuella resultaten tyder på att de till synes väletablerade neurala markörerna för talproduktion och perception behöver revideras, eftersom hjärna-till-hjärna-kopplingen också modulerar neural aktivitet (och beteende) utöver hjärn-till-tal-kopplingen, vilket resulterar i mönster som inte uppstår isolerat.

Slutsatsen är att en isolerad hjärna beter sig helt annorlunda än en hjärna som är engagerad i en social relation.

Hjärnvågs-kopplingsfenomenet som uppstår under sociala interaktioner är fortfarande inte helt klarlagda. Forskning pågår för att förklara denna fysiska synkronisering, som inte beror på något känt fenomen utan kan kopplas till utbyte av mycket små mängder energi.

Forskning pågår

Som du har läst har ingen av de grundläggande frågorna om medvetandet och oss själva blivit definitivt besvarade.

Men vissa grundläggande trender som den dynamiska karaktären hos hjärnanslutningarna eller strukturen som är starkt ägnad åt att öppna upp mot världen verkar alltmer etablerade.

Eftersom forskningen ännu inte har nått definitiva resultat kan varje synsätt ge intressanta resultat. Tänk till exempel om det var hela kroppen, och inte bara hjärnan, som var ansvarig för tankens och medvetandets aktivitet?

Marco Borsari
Innovationskonsult och resenär från Italien.