(Recension publicerad i Psykologtidningen 14/2)
De senaste decenniernas hjärnforskning har lett fram till nya metoder för modellering av hjärnan och dess funktionalitet, metoder som fått konsekvenser för både för filosofi och psykologi. Jag tänker här närmast på tekniken att modellera hjärnans funktioner med hjälp av neuronnätssimuleringar. Ur denna teknik och dess resultat har framkommit en ny gren av kognitionsfilosofin och -psykologin som kallas konnektionism (eng. connectionism). Det pågår en intensiv debatt mellan anhängare av klassiska kognitionsteorier och anhängare av konnektionismen. Konnektionismen ifrågasätter nämligen de teorier som utgår från att tänkandet kan jämföras med en vanlig dator, som bearbetar och transformerar semantiska symboler stegvis enligt ett inbyggt (nedärft eller inlärt) regelsystem. I en neuronnätsmodell betraktas neuronerna som aktiva komponenter som alla deltar i en parallell bearbetning av inkommande data. Neuronnätsmodeller kallas därför också PDP-modeller där PDP står för “Parallell Distributed Processing”.
På vilket sätt skiljer sig då en neuronnätsmodell från bilden av hjärnan som en traditionell dator.
En traditionell dator har en aktiv komponent, processorn, som bearbetar data hämtade ur och lagrade i ett passivt minne med hjälp av instruktionssekvenser, program, som också de finns lagrade i det passiva minnet.
Ett neuronnät består av ett antal aktiva, sammankopplade noder, neuroner. Neuronerna i modellen representaterar i starkt förenklad form verkliga nervcellerna. Varje neuron tar via ett antal ingångar emot signaler från andra neuroner, och skickar i sin tur via ett antal utgående förbindelser signaler till andra neuroner. Varje förbindelse definieras av en unik faktor som kan vara positiv, förstärkande, eller negativ, hämmande. Varje neuron har också sitt tröskelvärde. När den vägda summan av alla insignaler för en neuron överstiger tröskelvärdet så aktiveras neuronen och sänder en signal via sina utgående förbindelser. Neuronerna är organiserade i skikt. Ett skikt tar emot insignaler från omgivningen, ett annat skikt ger ut resultat, mellan dem kan finnas ett eller flera dolda skikt. Genom lämpligt anpassade förstärknings- och hämningsfaktorer kan man få neuronnätet att på ett önskat sätt transformera mönster i inskiktets insignaler till meningsfulla mönster i utskiktets utsignaler. Så kan till exempel ett mycket enkelt neuronnät fås att känna igen bokstäver och därmed omvandla bokstavsbilder till logiska symboler.
Vid en neuronnätssimulering beräknar man på konventionellt sätt i en vanlig dator vilka neuroner som aktiveras vid ett visst mönster av insignaler, skikt efter skikt, tills man nått utskiktets utsignaler.
Det intressanta med neuronnät är att de kan tränas för sin uppgift. Om man utgår från en mer eller mindre slumpmässig fördelning av faktorer och för varje körning jämför utmönstret med det mönster man önskar sig och sedan anpassar faktorerna i riktning mot det önskade resultatet så kan man efter träning få nätet att inte bara känna igen de mönster som använts under inlärningen utan även liknande mönster som aldrig tidigare visats. Därför används neuronnät praktiskt t ex som hjälpmedel vid diagnosticering och i andra sammanhang där det handlar om att känna igen diffusa mönster.
Neuronnät kan också fås att bli självlärande. Om man väljer ett lämpligt regelsystem för hur förstärkningsfaktorerna förändras som funktion av indatamönstren så kan man få neuronnätet att lära sig känna igen ofta återkommande mönster och regelbundenheter i indata.
Manfred Spitzers “The Mind within the Net” (originalets titel: “Geist im Netz”) ger en sammanfattande introduktion till ämnet neuronnät och beskriver hur neuronnätssimuleringar används för att modellera hjärnans funktionalitet. Boken är indelad i tre avsnitt. I det första presenteras den grundläggande information som behövs för att förstå hur neuronnät kan användas för att simulera mentala funktioner. I det andra avsnittet ger Spitzer sina neuronnät “mera kött på benen” när han diskuterar neurofysiologiska data och teorier och illustrerar dem med neuronnätssimuleringar. Slutligen diskuterar han i det tredje avsnittet mer avancerade tillämpningar av neuronnät där man modellerat kunskapsrepresentation, semantiska nät, tankar och intryck men också olika former av mentala störningar.
Abstraktionsnivån i bokens olika avsnitt varierar. Vissa avsnitt kan därför kännas triviala och långrandiga, men det kanske är ofrånkomligt i en bok som vänder sig till den heterogena gruppen intresserade lekmän. För alla dem som likt mig intresserar sig för filosofi, medvetandeforskning och psykologi ger boken än välkommen introduktion till den synnerligen intressanta forskning som pågår i ämnet. Spitzer visar med många exempel hur användningen av neuronnät kan öka förståelsen för inlärning, betydelsen av lek, minnets funktionalitet och varför mänskobarnet behöver en så lång barndom innan hjärnan är fullt utvecklad. Och för alla dem som är skeptiska till varje försök att förankra psykiska förlopp och processer i materiella skeenden och som däri ser “biologism” och försök att göra människan till en “genetiskt determinerad” maskin, kan jag bara tillägga att Spitzer redan på ett mycket tidigt stadium i boken konstaterar att informationsinnehållet i den mänskliga genuppsättningen långt ifrån räcker för att göra hjärnan genetiskt bestämd. I stället är hjärnans kopplingar aldrig slutgiltigt färdiga, de utvecklas och förändras hela tiden och är ett resultat av individens miljö, historia, utbildning och träning.
Henrik Walters “Neurophilosophy of Free Will” (originalets titel: “Neurophilosophie der Willensfreiheit”) har som redan namnet säger ett mer filosofiskt innehåll. Walters diskuterar den klassiska frågan om viljans frihet utgående från modern hjärnforskning. Boken har tre kapitel. I det första defnierar han vad han anser bör ingå i bgreppet “fri vilja” och diskuterar sedan olika teorier och argument som framförts inom filosofin, alltfrån föreställningen om viljans totala frihet till en extrem determinism som inte ger något utrymme för en fri vilja. I det andra kapitlet inför han begreppet neurofilosofi och diskuterar frågan om kropp och själ, hjärna och medvetande, inom den filosofiska traditionen. Han avslutar kapitlet med att formulera en egen minsta tänkbara neurofilosofi, till stor det utgående från konnektionistiska forskningsresultat. I det tredje kapitlet slutligen diskuterar han den fria viljan utgående från sin så formulerade neurofilosofiska ansats och kommer fram till att det är möjligt att ge begreppet fri vilja en rimlig tolkning som samtidigt är förenlig med modern neurofysiologi.
Personligen gläder jag mig alltid åt böcker som dessa två som strävar att överbrygga den orimliga tudelning mellan kropp och själ som genomsyrar vår europeiska kultur. Inte så att dessa böcker entydigt och övertygande knyter ihop kropp och själ, hjärna och medvetande. Den som vill behålla sin dualistiska världsbild lär inte bli övertygad. Men förr eller senare tror jag att vi kommer att se och förstå att vi lever i en värld, att kropp och själ bara är olika aspekter av samma fenomen, och att psykologer å ena sidan och läkare/biologer å den andra behandlar samma människa, fast ur olika synvinkel. Då skall psykologerna med kraft kunna hävda att barn som inte blir tillräckligt älskade inte får “bara” psykiska men utan “verkliga” hjärnskador, eftersom psykiska skador liksom psykiskt välbefinnande alltid skapar sin materiella motsvarighet någonstans i hjärnan och kroppen.
Manfred Spitzer:
”The mind within the net”
A Bradford Book,
MIT Press
Henrik Walter:
”Neurophilosophy of Free Will”
A Bradfrd Book,
MIT Press