Lokalisation av psykiska funktioner och dysfunktioner med hj ä rn avbildningsmetoder

1. Lokalisation av psykiska funktioner och dysfunktioner med hjärnavbildningsmetoder Helge Malmgren Filosofiska Institutionen, GU Föredrag vid: Sveriges Neuropsykologers Förening, årsmöte 2005 snf årsmöte / HM

2. Cerebral lokalisation: gamla och nya problem • Specialisering i hjärnan: från frenologin, via ”ekvipotentialitet”, till mormorsneuronet • Var ska vi lokalisera vs Vad ska vi lokalisera? • Specifikt fenomen vs dess allmänna förklaring • Psykiska funktioner: från frenologin till den kognitiva teorin om informationsprocessande • Redundans och distribuerad representation • Neural vs mental representation • Kognitiva moduler vs subsymboliska nätverk • Därför kan vi inte lokalisera psykiska funktioner! snf årsmöte / HM

3. Specialisering i hjärnan • Begreppet ekvipotentialitet (utbytbarhet av olika delar av hjärnan) - Lashleys experiment • Tanken har generellt sett litet stöd av data • Redundans förekommer dock: bilaterala skador behövs för Korsakoffs amnestiska syndrom • Likhet i symptom vid skador med olika lokalisation (blindhet, AE) har flera andra möjliga förklaringar • Exempelvis täta interaktioner mellan centra... • ...och/eller en hierarkisk organisation (AE och CE) • Distribuerad representation är en annan möjlighet snf årsmöte / HM

4. Distribuerad representation i neurala nätverk • Divergens och konvergens i neurala förbindelser ger omkodning av informationen (”lite av allt överallt”) • Eventuellt sker samtidigt en informationsreduktion • Skador i en enskild enhet leder till små, utspridda förändringar i utsignalen (Not 2007: Ersatt av Inlärning och minne i neurala nätverk. Studentlitteratur 2007.) snf årsmöte / HM

5. Psykiska funktioner och dysfunktioner • Beskrivande vs förklarande nivå: • ”minnesstörning” som symptom: störd prestation på minnestest eller i vardag (t.ex. 5-saksprov, oförmåga att minnas det man tänkt göra under dagen) • ”minnestörning” som orsak: en defekt eller en störning i ett minnessystem eller en minnesmodul (typ: STM, arbetsminne, semantiskt minne, ...) • det finns sällan eller aldrig en entydig koppling: nedsatt minnesprestation kan bero på störning i en ”motivationsmodul” eller ett ”vakenhetssystem” • motsvarande resonemang gäller för ett imaging-experiment vs det som experimentet skall exemplifiera snf årsmöte / HM

6. Neural och mental representation • Begreppet mental representation är centralt för den kognitiva psykologin • Exempel: mental rotation av visuospatiala representationer, semantiskt minne som lagrade propositioner, CE som samordnare av information, ”language of thought” (Fodor) • Neural representation är ett informationsteoretiskt (kausalt) begrepp • Exempel: neural kodning av linjer etc. i komplexa celler i det visuella systemet. Representation = pålitlig indikering • De två begreppen sammanfaller inte! • Exempel: Kantdetektion genom lateral inhibition, och att vi ser konturer. • Felrepresentationsproblemet, från Hume till Dretske snf årsmöte / HM

7. Två synsätt: kognitivism och det subsymboliska paradigmet • Kognitivism: Iakttagbara psykiska fenomen kan förstås som resultat av en hierarkiskt arrangerad bearbetning av mentalt representerade data, analogt med hur en dator bearbetar input och avlevererar output • Det subsymboliska paradigmet: Under den psykologiskt iakttagbara nivån förekommer bara neurala representationer, vars relationer till intentionalitet i upplevelser och beteenden inte är uppenbara snf årsmöte / HM

8. Hur ska psykiska fenomen förklaras? • Enligt det subsymboliska paradigmet kan de neurala processer som förklarar psykiska prestationer som regel inte beskrivas i psykologiska termer • Föregångare/företrädare: gestaltpsykologin, Gibsons ”ekologiska optik”, den nya konnektionismen (anknyter till den matematiska teorin för neurala nätverk) snf årsmöte / HM

9. Därför kan vi inte lokalisera psykiska funktioner • De mekanismer som ligger bakom våra psykiska prestationer kan, med hänsyn tagen till kända svårigheter (interaktion, redundans etc), i princip lokaliseras i hjärnan. • Men de kan inte beskrivas i psykologiska termer (utom indirekt), och några psykiska funktioner blir därför inte lokaliserade! • Exempel: Limbiska systemets betydelse för minnesprestationer, för upplevda emotioner och för motiverat beteende snf årsmöte / HM

10. Vad kan vi då göra istället? • Vi kan ställa upp hypoteser om de neurala system som ger upphov till specifika psykiska prestationer • Exemplet AE-syndrom: inte en dysfungerande CE, utan ett överbelastat, hierarkiskt neuralt nätverk • Viktiga ledtrådar till dessa systems uppbyggnad får vi genom att analysera samvariationen mellan olika psykiska prestationer,liksom samvariationen mellan olika psykiska defekter (syndrom) • Vi behöver kartlägga de grundläggande sambanden mellan hjärnaktivitet och upplevelser/beteenden – mellan neural och mental representation • Vi bör däremot inte släppa in fler homunculi i hjärnan... snf årsmöte / HM