Forestil dig dette scenarie: nogle hjerneforskere laver en fMRI scanning af dig, uden at de kan se eller høre dig. Det eneste de ser, er en høj aktivitet i Broca's område, som de ved er forbundet med sprogproduktion (tale, indre monolog mm.). Alene på den baggrund, skal hjerneforskerne gætte, om du taler eller ej.
Hvor tit vil de gætte rigtigt? Eller mere generelt: hvor meget ved vi om tankeprocesser, når vi kun har målt på hjernen? Der er filosofiske argumenter for, at de aldrig vil gætte 100% rigtigt. Dem gemmer vi til et senere blogindlæg. Her handler det om hvad man kan nu.
Fra adfærd til hjerne og tilbage igen
Før vi kan give os i kast med dette spørgsmål, skal vi huske hvordan Broca's område i første omgang blev forbundet med sprogproduktion.
Pierre Broca havde i1800-tallet to patienter med skade i dette område, og begge var ude af stand til at producere ord og sætninger. De havde altså en alvorlig taleforstyrrelse, som ikke skyldtes manglende sproglig forståelse eller skader på stemmebåndet. Siden da, har forskning på raske personer og patienter vist, at dette område er involveret i sprogproduktion. Det er blevet et lærerbogseksempel på et simpelt forhold mellem hjernen og en kognitiv funktion.
Man har altså identificeret Broca's område ud fra kognitiv aktivitet, dvs. en deduktion. Nu vil vi gå den anden vej og identificere kognitiv aktivitet ud fra Broca's område, dvs. en induktion.
Selektivt forhold mellem hjerne og kognitiv proces
I artiklen Can cognitive processes be inferred from neuroimaging data? fra 2006, stiller Russel Poldrack netop det spørgsmål vi er interesserede i her: hvor meget tror hjerneforskerne på, at der finder sprogproduktion sted, når de ser en aktivering i dit Broca-område?
Svaret afhænger af selektivitet, dvs. hvor stærk forbindelsen mellem sprogproduktion og Broca's område er. Hvis området KUN og ALTID bliver aktiveret af sprogproduktion, er selektiviteten høj. I givet fald, vil vores hjerneforskere trygt kunne sige, om du snakker eller ej. Hvis selektiviteten er lavere, kan området også blive aktiveret af fx at dagdrømme og bliver ikke altid aktiveret ved sprogproduktion.
Lang vej endnu
Poldrack undersøgte en stor database af tidligere eksperimenter, med 3222 sammenligninger fra 749 videnskabelige artikler. 869 sammenligninger var fra sprogstuder mens de resterende 2353 var fra ikke-sprogstuder. Broca's område var aktiveret i (kun!) 24% af sprogstudierne og 9% af ikke-sprogstudierne. Vi kan allerede nu se, at vores hjerneforskere ikke er særligt godt stillet, når de skal quizze.
Hvis hjerneforskerne ved, at det er 50% chance for at du snakker, vil de med tilføjelsen af Broca-aktivitet kunne gætte rigtigt i 68,5% af tilfældene. Det vil sige, at de kun kommer 18,5% over at gætte helt tilfældigt.
Umiddelbart er målet om en perfekt hjerne-til-kognition induktion altså ikke indenfor rækkevidde lige nu. Poldracks metode hviler på nogle ret store simplificeringer og generaliseringer, og det kan delvist forklare, at han finder en lav selektivitet. (1) Broca er et relativt stort område, der består af flere del-områder, (2) sprog er en ret generel kognitiv proces, der består af mange delprocesser, (3) der generaliseres på tværs af forskelligartede eksperimenter og (4) der undersøges på et enkelt område, frem for et netværk.
På den anden side er Broca er et ret veldefineret område og selektiviteten vil være langt mindre i andre dele af hjernebarken – specielt frontalt.
Poldracks undersøgelse er langt fra perfekt. Men det er et pejlemærke, der kan spore os i retning af et svar på det overordnede spørgsmål.
Kan hjerneforskerne aflæse dine tanker?
Ja - en lille smule! Hjerneforskerne gættede bedre end tilfældigt (dvs. over 50% rigtigt), når de kendte din Broca-aktivitet. Der var altså information at hente i hjerneaktiviteten. Men hjerneaktivitet alene giver altså ikke så entydigt et billede af den kognitive tilstand, som mange tror. I hvert fald ikke når man spørger så generelt, som Poldrack gjorde, og som mange tror man kan. Så meld dig trygt til fMRI eksperimenter indenfor de næste årtier. Så længe har du i hvert fald dine tanker for dig selv.
(En større fejlkilde i Poldracks artikel er, at han bruger alle sprogstudier til at undersøge aktivering af et sprogproduktionsområde. Nogle af studierne undersøgte måske kun passiv lytning og var derfor ikke sprogproducerende. Derfor er hans vurdering i forhold til Broca's område sandsynligvis for konservativt)
Denne artikel er oprindeligt publiceret som et blogindlæg.
