Sådan læser forskerne dine tanker

Stadig oftere dukker der nyheder op med overskrifter som 'Nu kan forskerne læse din tanker'. Artiklerne tager for det meste udgangspunkt i forskning baseret på hjerneskanninger ved hjælp af fMRI.

Men hvad er fMRI egentlig for en størrelse, og hvordan kan man påstå, at teknikken kan bruges til tankelæsning? Det undersøger vi i denne artikel.

Selve forkortelsen fMRI står for 'functional Magnetic Resonance Imaging', der på dansk bliver til 'funktionel magnetisk resonans-billeddannelse'.

Teknikken er, ligesom navnet, ret kompliceret og involverer en meget kraftigt magnet og en spole, der kan udsende radioimpulser (se faktaboksen). Men pointen er, at forskerne kan få noget at vide om processer i hjernen.

Blodtilstrømning afslører hjerneaktivitet

Med fMRI kan man nemlig måle ændringer i blodtilstrømningen i forskellige dele af hjernen. Det kræver energi at tænke, og hjernecellerne får denne energi fra glukose og ilt, der leveres med blodet. Når man bruger en bestemt del af hjernen, øges blodtilstrømningen til denne del, og det giver udslag i skanningen.

Så en fMRI-skanning giver et billede i tre dimensioner af, hvilke dele af hjernen, der forbruger mest ilt og derfor må formodes at være de mest aktive, når forsøgspersoner udfører forskellige opgaver eller tænker forskellige ting.

Et 'tankelæsningsforsøg' foregår typisk ved, at forsøgspersonerne ligger helt stille i skanneren og kigger på et mønster eller et fotografi. De kan også høre en lyd eller tænke på et bestemt tal, en genstand eller et sted. Og det gør de igen og igen.

Derefter kigger man på, hvilke dele af hjernen, der blev aktiveret ved udførslen af opgaven. Teknikken udvikler sig hele tiden, og i dag kan man zoome ind på områder på nogle få kubikmillimeter. Efter mange forsøg analyseres aktiviteten i hjernen af en computer.

'Du tænker på en selleri'

Man kan for eksempel se på, hvilke dele af hjernen, der bliver aktiveret, når forsøgspersonen kigger på et antal prikker. Man starter med én prik, går videre til to prikker og så videre.

Efterhånden 'lærer' computeren forskellen mellem de hjernemønstre, der opstår ved forskellige antal prikker. Så kan den til sidst afgøre med ret stor sikkerhed, hvor mange prikker personen kigger på. Og man kan med lidt god vilje sige, at forskerne kan læse forsøgspersonens tanker.

På samme måde kan fMRI bruges til at afgøre, om en forsøgsperson, der har trænet en computer, tænker på en iglo eller et slot. Eller på en hammer eller en sav. Men kun, hvis der ikke er alt for mange muligheder at vælge imellem.

Forskerne forsøger hele tiden at forfine metoderne. De kan for eksempel få computeren til at gætte på, at man tænker på en selleri frem for en flyvemaskine, selv om forsøgspersonen ikke er blevet skannet, mens hun tænkte på en selleri - men i stedet mens hun tænkte på relaterede ord som spise og smage.

Med skanninger af hjernens synscenter kan man få et indtryk af de grove træk - hovedlinjerne med stor kontrast - i det fotografi, som forsøgspersonen ser på. Og så kan man bede computeren dykke ned i en database og vælge et billede, der ligner (har samme træk). Spørgsmålet er så, om man kan kalde dette for tankelæsning.

Der er grænser for præcisionen

Forskerne har også studeret, om man kan se forskel på, om en forsøgsperson lyver eller fortæller sandheden. Og allerede nu tilbyder de to amerikanske firmaer Cephos og No Lie MRI løgnedetektion baseret på fMRI. Sidstnævnte påstår, at metoden med 90 procents sikkerhed kan afsløre, om en person lyver. Og begge firmaer er vældig interesserede i, at det bliver normalt at anvende fMRI-målinger som bevismateriale i retssager.

Men det bliver trods alt ikke foreløbigt. For selv om teknologien udvikler sig med stormskridt, har den sine begrænsninger. For eksempel er der brug for en bedre forståelse af forbindelsen mellem blodtilførsel og hjerneaktivitet, og skannerens opløsning er egentlig ikke så imponerende - hverken den tidslige eller den rumlige.

»Tankelæsning er år ude i fremtiden,« fortæller postdoc Jon Wegener, der er hjerneforsker ved CBS med specielt fokus på fMRI. »Metoden har en række begrænsninger. Så selv om vi er nået langt, er der rigtig lang vej igen,« siger han og uddyber:

»Opløsningen er omkring en kubikmillimeter, og der befinder sig rigtig mange tusinde neuroner i sådan et rumfang. Og den tidslige opløsning er kun nede på omkring et sekund. Så vi er meget langt fra at kunne studere hjerneaktiviteten direkte, for hjernen har jo milliarder af neuroner, og tingene foregår inden for nanosekunder.«

Vi ved ikke nok om hjernen

Fysiker Adam Espe Hansen, der bruger fMRI i sin forskning på Glostrup Hospital, har samme forbehold.

»Man kan ikke måle meget små, aktive hjerneområder. Typisk skal de mindst være 3-5 milimeter store. Det sætter jo begrænsninger på, hvad man kan gøre med fMRI,« siger han. Adam Espe Hansen påpeger også, at vi endnu ikke ved så meget om, hvordan hjernen egentlig virker: »fMRI bliver typisk brugt til at give et billede af aktive områder i hjernen. Derfra skal man så slutte sig til, hvad en person 'tænker'. Det indebærer en type ræsonnement a la 'hvis dette område er aktivt, så tænker personen på dette...'«

»Men for det meste er det netværk af områder, der bidrager selv ved de mest simple typer af aktiviteter. Og ved mere kompliceret tankevirksomhed er disse netværk kun ved at blive udforskede. Der findes altså ikke nogen tabel, man kan slå op i og sige: 'hvis du har aktivitet der, så tænker du på din mor.'«

»Man kan også helt fundamentalt spørge, om det overhovedet er muligt at lave sådan en 'ordbog' over hjernens funktion. Eller om hjernen overhovedet fungerer ved et samspil af aktivitet i store, lokaliserede områder.«

»Der er helt sikkert en stor fremtid for hjerneskanning. Tankelæsning? Personligt er jeg skeptisk,« slutter Adam Espe Hansen.