Tanker, begreber, følelser virker abstrakte og opleves som luftige fænomener uden fysisk, materiel realitet. Men ethvert ord og dets kontekstspecifikke betydning afhænger i virkeligheden af et helt bestemte sæt af hjerneceller som repræsenterer lige netop dét ord og vel at mærke i dén betydning. Fremfor at svæve i en uafgrænset åndelig sfære ser det ud til, at enhver tanke udtrykkes i et helt specifikt og unikt mønster af neuronal aktivitet i menneskers hjerne.
Gennem mere end fem år har videnskabsfolk fra Harvard Medical School undersøgt aktiviteten af ca 300 enkelt-celler, neuroner, i hjernen på 13 vågne personer, som skulle opereres for epilepsi. Man indsatte elektroder i et sprogstyrende område i frontalcortex og oplæste 131 sætninger med i alt ca 459 ord for hver deltager. Samtidig registrerede man aktiviteten i hver enkelt af de ca 300 neuroner, mens ordene blev oplæst. Blandt flere kontrolforanstaltninger oplæste man også ordene i tilfældig rækkefølge, dvs. uden meningsgivende kontekst.
Forsøget viste, at hvert ord udløste en helt bestemt elektrisk aktivitetsprofil i typisk 2-3 neuroner, mens ordet blev hørt under oplæsning af en sætning. Ordene var inddelt i ni kategorier (fx dyr, handling, navn osv), og ord, der faldt inden for samme kategori, udløste aktivitetsmønstre, der overlappede og som altså lignende hinanden mere end med ord fra andre kategorier. Nogle neuroner (ca. 16%) blev kun aktiveret af ord inden for en enkelt kategori, mens de andre neuroner havde vekslende aktivitet indenfor flere kategorier. De aktivitetsmønstre, der inddrog flest neuroner, faldt inden for kategorien ’handling’.
Nu kunne man måske tro, at et aktivitetsmønster opstod på grund af selve lyden af et bestemt ord. Det var imidlertid ikke tilfældet. Når man brugte et ord i en meningsløs sammmenhæng af tilfældige ord, så udløste ordet ikke det samme aktivitetsmønster, som når ordet indgik i en reel sætning. Ydermere viste det sig, at samme lydmæssige ord (engelsk: ’son’ og ’sun’) havde forskelligt mønster afhængigt af de forudgående ord i sætningen, altså af den betydningsmæssige kontekst. På dansk svarer det fx til, at ordet ’rose’ i sætningerne ’han lugter til en rose…’ og ’han havde svært ved at rose…’ ville aktivere forskellige neuroner i to forskellige kategorier.
Forsøgspersonerne fremviste sammenlignelige neuronale aktivitetsmønstre og semantiske sammenhæng, hvilket tyder på, at den menneskelige hjerne indkoder betydning i samme neuroanatomiske struktur fra individ til individ. Nu er der millioner af andre neuroner end de 300 i dette forsøg, og aktiviteten i hver celle kan påvirkes af mange samtidige forbindelser. Herved dannes der et umådeligt stort netværk, hvilket også medfører muligheder for lidt slinger i semantikken. Derved skabes en åbning for kreativitet og nytænkning af enhver art. Præcis som vi mennesker er karakteriseret ved.
Hvor neurobiologiske studier efterhånden har klarlagt mange aspekter af det materielle substrat for den menneskelige persons udfoldelse, så må det stadig erkendes, at vi kun kan definere værktøjet, dvs. hvad det er vi tænker med, og hvordan det foregår, når vi tænker. Det ’jeg’, vi hver især er udstyret med og dets præcise forbindelse til vores hjerne, er stadig et mysterium.
/jh
Kilde
Jamali, M., Grannan, B., Cai, J. et al. Semantic encoding during language comprehension at single-cell resolution. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07643-2