Så vet hjärnan vilken kropp den tillhör
Henrik Ehrsson studerar hur hjärnan känner igen sin egen kropp. Det är bland annat intressant när proteser utvecklas. Genom att förändra en patients kroppstillhörighetskänsla kan en protes kännas som en del av patientens egen kropp.
När jag håller i en varm kaffemugg under min fikarast skickar nervceller i min hand information om såväl handen som muggen till min hjärna. Jag känner att muggens utsida är varm och att det bränner i mina fingrar samtidigt som jag ser att jag håller i muggen. Trots att muggen och handen sitter ihop förstår jag att muggen inte tillhör min kropp men att handen gör det. Detta kallas för kroppstillhörighetskänsla, och Henrik Ehrssons forskning syftar till att förstå hur den fungerar.
– Hjärnan skiljer hela tiden på det som tillhör den egna kroppen och det som inte gör det. Men vi är inte alltid medvetna om det, berättar Henrik.
Henriks hypotes är att hjärnan känner igen sin kropp genom att kombinera intryck från känselnerver i huden med synintryck från ögonen. Med hjälp av dessa signaler skapas en modell av kroppen som lagras i hjärnbarken som ett minne. Genom att minnas hur kroppen brukar se ut kan hjärnan snabbare urskilja egna kroppsdelar från omgivningen. På så sätt vet min hjärna var gränsen går mellan min kropp och min kaffemugg när jag fikar.
Gummihanden blir ens egen hand
Eftersom syn- och känselintryck är viktiga, använder Henrik varseblivningsillusioner, känselvillor, för att studera kroppstillhörighetskänslan.
– Vi använder friska frivilliga försökspersoner i våra experiment och med hjälp av illusioner förändrar vi kroppstillhörighetskänslan hos dessa människor.
Försökspersonen har sin ena hand dold bakom en skärm och får samtidigt titta på en proteshand i gummi. Henrik borstar samtidigt försökspersonens dolda hand och den synliga gummihanden. Försökspersonen får svara på flera frågor under experimentet och utifrån svaren kan Henrik fastställa om och när kroppstillhörighetskänslan förändras.
– Efter en halv minut händer det något med försökspersonen. Personen berättar att den har känsel i gummihanden och att det verkar som om den tillhör kroppen, berättar Henrik.
Dessutom ombeds försökspersonen att blunda och peka på sin egen hand. Om gummihanden upplevs tillhöra kroppen pekar försökspersonen på den och inte på den hand som är dold bakom skärmen. Henrik observerar också vad som händer när gummihanden skadas.
– Jag sticker en nål genom gummihanden och om kroppstillhörighetskänslan är förändrad reagerar försökspersonen på detta genom att börja svettas i den hand som är dold, berättar Henrik.
Svettningen är en reaktion från det autonoma nervsystemet – de nerver som inte kan kontrolleras med viljan – och är ett tecken på att försökspersonen förväntar sig smärta.
Samtidigt som försöket pågår mäts även nervaktiviteten i olika områden av hjärnan hos försökspersonen. Henrik har sett att aktiviteten i framloben och hjässloben ökar när försökspersonen upplever gummihanden som sin egen hand. Det är där som syn- och känselintryck kombineras, området kallas för multisensoriska associationsbarken.
– Att nervernas signalering förändras i associationsbarken visar att både synen och känseln är viktiga för det som vi kallar kroppstillhörighetskänsla, säger Henrik.
Medicinska tillämpningar och datorspel
Ibland kan hjärnan skadas, så att kroppstillhörighetskänslan inte fungerar som den ska. Det finns exempel på förlamade patienter med hjärnskador som försöker slänga ut sin egen arm ur sängen, för de tror att det är någon annans arm som ligger bredvid dem.
– De har svåra problem som inte läkarna kan förklara, men min forskning kan kanske hjälpa till att förstå dessa patienters tillstånd, berättar Henrik.
Henriks forskning kan även användas för att utveckla bättre proteser. Hans grupp samarbetar med en handkirurg i Lund för att ta fram en metod som lurar hjärnan att tro att det finns känsel i en proteshand. Nerver i armstumpen efter en amputation stimuleras genom beröring samtidigt som en proteshand vidrörs. Då skapas en illusion av att beröringskänslan kommer från proteshanden.
– På detta sätt kan vi förbättra patientens uppfattning om protesen – vi kan få patienten att acceptera protesen som en del av den egna kroppen, berättar Henrik.
Kroppstillhörighetskänslan kan förändras i andra kroppsdelar än händer och Henrik studerar också så kallade helkroppsillusioner. Då kan en försöksperson uppleva en annan kropp, till exempel en hel skyltdocka, som sin egen. Det kan vara speciellt användbart för att konstruera bättre virtuella verklighetsspel med tredimensionella spelmiljöer. Med hjälp av känselvillor kan en spelare uppleva en kropp i den virtuella spelmiljön som sin egen och på så sätt få en verkligare spelupplevelse.
Nyfikenhet är drivkraften
Henrik doktorerade på Karolinska Institutet och han arbetade med forskning om finmotorik hos friska vuxna och hos barn med utvecklingsstörningar. Men det området lämnade han när han flyttade till England för att arbeta som postdoktor vid University College i London. Där började han intressera sig för medvetande och jagupplevelser. Efter fyra år utomlands återvände han till Karolinska Institutet för att starta en egen forskargrupp. Den består idag av två doktorander, en postdoktor och en laboratoriekoordinator. Både gruppens storlek och arbetsuppgifterna expanderar, för Henrik arbetar dels för att rekrytera fler medarbetare men också för att utveckla fler tillämpningar av sin forskning.
– Min forskning utgick i början från ren nyfikenhet och ett intresse för grundvetenskapliga frågeställningar, men ur detta har nu olika tillämpningar uppstått. Det är kul, tycker jag.
Valde mellan historia och naturvetenskap
Henrik kom tillbaka till Sverige för drygt ett år sedan och även om han trivs i Stockholm, så saknar han London ibland.
– Jag saknar de engelska pubarna. Där diskuteras vetenskap på ett annat sätt än på krogarna i Stockholm.
Ett annat av Henriks intressen är att gå på konstmuseer och rockkonserter. En av favoritgrupperna är det psykedeliska rockbandet Brian Jonestown Massacre. Dessutom läser han gärna historiska romaner.
– Internationell historia gör min hjärna mycket nyfiken, så historiska böcker sträckläser jag.
Henrik berättar att han ville bli historiker när han var yngre, men han valde att läsa naturvetenskapliga ämnen i stället. Det ledde till en läkarexamen och en forskarkarriär.
– Men vem vet, kanske tar jag upp historieintresset igen och tar ytterligare en examen.
Text: Elisabet Vikeved