|
I den litteratur jeg har adgang til,
beskrives hjernebølgerne nærmest som et ledsagefænomen til det egentlige
-- som er neural aktivitet.
Jeg foreslår at vende denne opfattelse på hovedet:
Hjernebølgerne er det egentlige, og bærere af kognition. Neural aktivitet er et ledsagefænomen til hjernebølgerne. |
Faktisk er der nok tale om en vekselvirkning, eller om man vil,
et dialektisk forhold.
Man skelner normalt mellem fire typer af hjernebølger.
Hertil har jeg tilføjet "hvid støj".
Forskellige områder kan udsende forskellige bølgetyper på samme tidspunkt,
og forskellige bølgetyper forekomme samtidig i et bestemt område,
selvom der er en overvægt af f.eks. alfabølger.
Man skelner mellem forskellige bevidsthedstilstande, først og fremmest mellem vågen tilstand og fire søvnfaser, 1.-4. nedenfor.
Jeg har tilføjet vågen tilstand som nummer 0. REM-søvn minder om fase 1 på et EEG, men man kan kun vanskeligt vækkes, i modsætning til under indsovning/opvågning.
Man bevæger sig fra vågen tilstand gennem fase 1-2-3-4, og derfra 4-3-2-REM, og igen ned: REM-2-3-4. REM-søvn svarer nogenlunde til drømmeperioder; dem er der 4-5 stykker af natten igennem. Hvis man vågner naturligt, vil man normalt komme ud af en REM-fase (dvs. vågne op fra en drøm). Det kan være ubehageligt at blive vækket fra fase 4, 3 og 2.
Dyb søvn er koncentreret i starten af natten (dvs. mønsteret ovenfor erstattes efterhånden af REM-2-3-2-REM), og den første periode med dyb søvn er den længste. Derimod bliver drømmeperioderne længere mod slutningen af søvnen.
Faktisk er der også højere frekvenser end betabølger.
Enhver bølge kan jo opløses i et antal sinuskurver af
højere og højere fekvens,
så når man har hjernebølger med frekvensen 13,
så har man samtidig hjernebølger med frekvensen 26, 39, 52 osv.
Det svarer helt til når man slår A-strengen an på en guitar eller et klaver
-- så indeholder tonen jo i princippet uendeligt mange overtoner:
| Tone | Frekvens/Hz | |
| A | 110 | |
| A e |
220 330 | |
| A c# e g | 440 550 660 770 |
|
| A h c# : |
880 990 1100 : |
|
| A : h : |
1760 1870 1980 : |
Listen fortsætter i det uendelige.
En to-potens gange 110 Hz giver en frekvens
som også svarer til et A.
Man skelner mellem de forskellige A-er:
kammertonen, en-streget a, to-streget a osv,
men det er der ingen grund til her.
De angivne frekvenser er eksakte for a-ernes vedkommende,
men omtrentlige for de andre toner.
Dvs. et a på 110 Hz har ganske vist en overtone på 330 Hz,
men e's svingning er ikke præcis 330 Hz;
i hvert fald ikke på det "veltempererede" klaver.
Jahnsen & Laursen ("Hjernevindinger vundet af ny forskning", Munksgaard, 1990) påstår at forekomsten af hjernebølger i hjernebarken skyldes en særegenhed ved neuronerne i Thalamus. De har nemlig en paradoksal evne til at udsende regelmæssige, langsomme signaler (under 4Hz) når de stimuleres ved deres inhibitoriske (!) synapser.
Det er muligt hjernebølgerne opstår på denne måde.
Jeg synes også man måtte kunne forklare hjernebølgerne ud fra tilbagekoblinger mellem neuronerne i selve hjernebarken, altså at et antal neuroner påvirker hinanden excitatorisk i et kredsløb. Sådanne kredsløb må der jo findes utallige af i hjernen. Men måske kan signalerne fra thalamus synkronisere bølgerne eller medvirke til at de hurtigere synkroniseres.
Et sanseindtryk videregives til nervesystemet i form af en elektrisk impuls. De elektriske impulser ER altså information.
I forhold til nervesystemets kredsløb vil en enkelt impuls, eller måske mange enkelte impulser, kunne opfattes som "hvid støj", dvs. ekstremt højfrekvente svingninger.
| Jeg påstår at højfrekvente svingninger er det samme som ultrakort hukommelse, samt at denne hukommelse består af dels "overtoner" til det øvrige kredsløb, dels sanseindtryk, og dels tilfældig støj. |
Så foretager vi et stort spring:
| Bevidsthed og hukommelse er lig med det elektriske kredsløb. |
Det er altså hverken neuronerne eller synapserne eller noget i dem der indeholder bevidstheden, men derimod selve det elektriske kredsløb.
Jeg vælger ikke at skelne mellem bevidsthed og hukommelse og tænkning lige nu. Det er et fedt på dette stade.
| Sansning og ultrakort hukommelse må nødvendigvis være relativt uafhængig af det underliggende netværk, dvs. af neuronernes antal og forbindelser osv. Derfor forsvinder den ved forskellige former for bevidstløshed. |
Ting kan glemmes.
Det vi normalt kalder korttidshukommelse ("telefonnummer er ..." etc.),
kan man forestille sig lagret i beta-bølgerne.
| Langtidshukommelsen ER afhængig af det underliggende netværk. Det ses af at den bevares ved fx elektrochok, bevidstløshed etc. |
Jeg forestiller mig at de mest lavfrekvente hjernebølger er dem der er mest afhængige af netværket.
Nu kommer det spændende.
Her tænkes på: permanent lagring af et sanseindtryk, f.eks. et synsindtryk.
Med andre ord, ikke fx forsøg på indlæring af et telefonnummer.
Jeg forestiller mig at det sker i flere faser:
1) synsindtrykkene registreres på øjets nethinde og sendes videre via synsnerven. (Undervejs deles det op i indtryk fra venstre hhv. højre side af synsfeltet).
2) synsindtrykkene når frem til hjernens synscentre. Her opfattes de som "hvid støj", jvf. tidligere.
3) På en eller anden måde modificeres, ikke netværket, men kredsløbet, så synsindtrykket bliver indkorporeret i kredsløbet. Det er nu ikke længere "hvid støj", men er blevet omformet til højfrekvente bølger. Synsindtrykket er gemt i ultrakorttidshukommelsen.
4) Lav- og højfrekvente bølger synkroniseres. Hvordan jeg forestiller mig det, beskrives senere.
5) lavfrekvente bølger indvirker på udformningen af det underliggende netværk.
Som eksempel beskrives synkronisering af beta- og alfabølger. Princippet er det samme.
På en eller anden måde skal korttidshukommelsen (som vi forestiller os er repræsenteret i beta-bølgerne) lagres i langtidshukommelsen -- enten fordi det er det vi vil (indlæring), eller fordi vi ubevidst bare gør det.
Det betyder at højfrekvente bølger skal repræsenteres i lavfrekvente.
Det er ret let at forestille sig at alfabølgerne "foldes" ind i betabølgerne så den resulterende betabølge bringes til at indeholde også den nye information. Det er i hvert fald let at forestille sig hvis man er matematiker (se også ordlisten til slut).
På samme måde kan man forestille sig at alfabølger "foldes" og repræsenteres i bølger af lavere frekvenser.
Hvordan repræsenteres lavfrekvente bølger i netværket?
Hvordan finder neuronerne ud af hvordan de skal forbinde sig?
Det har jeg ikke nogen forklaring på.
Men hvordan finder sandkorn ud af hvor de skal lægge sig på en vibrerende stålplade? Det gør de bare!
Når man lader en stålplade vibrere med en bestemt frekvens -- det har noget at gøre med pladens egensvingninger -- og lader sand eller jernspåner falde ned på den fra en vis højde, så finder materialet derhen hvor vibrationerne er mindst. Derved kan der fremkomme et interessant mønster på pladen. Fordobler man frekvensen, fremkommer et nyt, mere kompliceret mønster.
| Tilsvarende kan man forestille sig at deltabølgerne på en eller anden måde befordrer at visse, og ikke andre, neuroner finder ud af at forbinde sig. Men det sker langsomt (aksoner og dendritter vokser vist med ca. 1 cm pr. måned). |
Jeg forestiller mig at dette især finder sted under den dybe søvn. Det ville passe fint med at dyb søvn også har noget at gøre med fysisk regenerering i øvrigt (bl.a. gennem udskillelse af væksthormon).
Ved elektrochok undertrykker vi anden elektrisk aktivitet i hjernen. Når personen så kommer til bevidsthed igen, så er langtidshukommelsen bevaret. Derfor må der være noget i netværket som gør at kredsløbet (bølgerne) kan retableres.
Men netværket har jo en bestemt konfiguration. Neuronerne A og B er forbundne, og det vil de stadig være når der kommer "blus på" igen.
Netværkets konfiguration bestemmer ikke præcis hvordan kredsløbet kan se ud; det fastsætter bare nogle muligheder og begrænsninger. Ligesom hvis jeg har en terning -- jeg kan slå en sekser eller en treer, men ikke en otter.
Nogle terninger er anderledes; med dem kan man slå globus og stjerne, og der er iøvrigt også "terninger" med flere eller færre sider.
Man kan forestille sig at tænkning m.m.
består i at bringe nogle hjernebølger i overensstemmelse med hinanden,
specielt at bringe betabølger i overensstemmelse med "støj",
og alfabølger med betabølger.
Hvad der så præcis skal forstås ved "overensstemmelse",
er en anden sag.
Måske er det så simpelt som at stemme en guitar eller et klaver?
Den her beskrevne teori forklarer tilfredsstillende nogle af de kendte forhold omkring hjernen:
Det har jeg også nogle ideer om, men det vil jeg lige vente med.
foldning
betegner en beregning hvor to eller flere matematiske funktioner -- der for eksempel kunne beskrive bølgebevægelser -- repræsenteres sammen i den samme funktion. Man kan så folde funktionerne ud igen på et senere tidspunkt.
Dette princip blev tidligere brugt til quadrafoni: På en vinylplade er der kun to kanaler (venstre og højre), men på en plade der er indspillet quadrafonisk, er fire kanaler "foldet" sammen to og to. I princippet kunne man godt have foldet fire kanaler sammen til en enkelt.
Fourier Fransk matematiker der blandt andet har vist hvordan man kan udtrykke en vilkårlig bølge som en sum af sinuskurver:
f(x) = a0 + a1 * sin x + a2 * sin 2x + a3 * sin 3x + ...
a0-1-2- kan beregnes ud fra f; dvs. ud fra hvordan bølgen ser ud over et begrænset interval, kan man
beregne a0-1-2...
Sinusfunktionen er kun et valg ud af flere mulige, men det er sikkert det enkleste bud. Påstanden her er at det er dette, eller noget lignende, som hjernen gør når data skal lagres eller fremfindes igen, og når vi tænker.
kredsløbet al elektrisk aktivitet i hjernen.
netværk betegner heri "hardware", hvorved forstås neuroner, aksoner, dendritter, synapser m.m.
|
|
|
|
|
Mike L. Griebel,
mgriebel@hotmail.com
|
|
|