Det er almindeligt at opfatte hjernen som et organ, der er designet til at reagere på stimuli fra den ydre verden. En tung bog falder ned fra et bord ved siden af dig, og din hjerne gør det muligt for dig at se, høre og føle påvirkningen. Hvis du ser en dæmpet video af en bog, der falder ned fra et bord, kan din hjerne imidlertid stadig generere en version af disse fornemmelser – hvilket får dig til at hoppe ved det illusoriske smæld af bogen, der rammer jorden, selv om de signaler, vi normalt ville behandle som lyd eller vibrationer, er fraværende.
Det skyldes, at vores hjerner ikke udviklede sig til at reagere på verden omkring os, men snarere til at forudsige, hvad der vil ske med os som det næste, forklarer APS-formand Lisa Feldman Barrett fra Northeastern University.
“Hjerner udviklede sig ikke til rationalitet,” siger Barrett. “De udviklede sig ikke til, at du skal tænke eller opfatte verden præcist. De udviklede sig ikke engang rigtig for at du kan se eller høre eller føle. Hjerner udviklede sig til at regulere en krop, så den kunne bevæge sig effektivt rundt i verden.”
Den centrale opgave for en hjerne, der arbejder i kroppens tjeneste, er allostase: at regulere kroppens indre systemer ved at forudse behov og forberede sig på at tilfredsstille dem, før de opstår. Interoception – din hjernes repræsentation af fornemmelser fra din egen krop – er den sensoriske konsekvens af denne aktivitet, siger Barrett, og den er central for alt fra tanke, til følelser, til beslutningstagning og vores følelse af os selv.
“Din krop er en del af dit sind, ikke på en eller anden genskin mystisk måde, men på en meget reel biologisk måde,” sagde hun under et symposium om integrativ videnskab på 2019 International Convention of Psychological Science (ICPS) i Paris. “Det betyder, at der er et stykke af din krop i hvert koncept, du laver, selv i tilstande, som vi tænker på som kold kognition.”
For at opretholde allostase, fortsatte Barrett, skal hjernen løbende konstruere koncepter, der styrer kroppen ved at integrere skrot af sensorisk input med erindringer om lignende oplevelser fra fortiden. Ved at skabe denne interne model af din krop i verden kan hjernen udlede årsagerne til de sansedata, som den modtager gennem nethinden og andre sanseorganer.
“Denne forudsigelsesproces er den måde, hvorpå din hjerne navigerer i verden, styrer dine handlinger og konstruerer dine oplevelser,” sagde hun.
Barretts arbejde med funktionel MRT (fMRI) har også kastet lys over den rolle, som hjernens default mode-netværk, der hjælper med at igangsætte forudsigelsessignaler, og salience-netværket, der hjælper med at afgøre, hvilke uventede sansedata der er vigtige at lære i et givet øjeblik. Barretts forskning viser, at begge netværk, der arbejder i fællesskab, bidrager til allostase og dens interoceptive konsekvenser.
Ironisk nok, bemærker Barrett, kan disse regioners limbiske cortex, der engang blev hånet som hjernens reaktivt følelsesmæssige “indre bæst”, være tæt forbundet med de foregribende processer, der konstruerer vores opfattelse af verden.
(Mis)Predictive Processes
Holdelse af allostase er meget lig forvaltning af et budget for kroppen, hvor glukose, vand, salt og andre biologiske forbindelser udgør valutaen, siger Barrett; som med ethvert budget er det muligt at komme i et metabolisk underskud. Når dette sker, vil hjernen reducere udgifterne til to “dyre” ting: at bevæge kroppen og at lære nye oplysninger. Dette kan resultere i træthed, forvirring og anhedoni og i det lange løb i depression.
Allostatisk forstyrrelse er blot en af mange faktorer, der bidrager til depression, bemærker Barrett. At værdsætte det fysiske grundlag for symptomerne kan være nyttigt for mennesker, der lider af sygdommen, som ofte føler, at de ikke kan kontrollere deres negative tanker og følelser.
“Nogle gange føler man sig elendig af en rent fysisk årsag,” siger hun. “Det er ikke tanker, der styrer følelser, men følelser, der styrer tanker.”
Differencer i de forudsigelsesprocesser, der understøttes af interoception, kan også bidrage til psykopatologi, siger Martin Paulus fra University of California, San Diego. Han forklarer, at sunde personer har et sæt forventninger om verdens tilstand, som de opdaterer ved at observere og vurdere nye beviser i forhold til tidligere erfaringer.
En cyklist kan f.eks. have en løbende model for, hvor han kan cykle på vejen, som er baseret på, hvor tæt biler generelt kommer på kantstenen, og som han løbende opdaterer på baggrund af lyden af biler, der nærmer sig, og den afstand, han ser køretøjerne passere ham.
“Det er ikke sådan, at perception er en passiv proces”, siger Paulus. “Perception er en aktiv proces baseret på dine tidligere erfaringer.”
Denne proces kan dog gå skævt. En rask person kan opfatte en stigning i hjertefrekvensen, når han ankommer til en fest, som en indikator for spænding, skrev Paulus og Murray Stein (University of California, San Diego) i Brain Structure & Function; en person med angst kan imidlertid fortolke det samme interoceptive signal som en forudsigelse af en forestående fare.
Paulus, Stein og kollega Justin Feinstein (University of Tulsa) undersøgte yderligere grundlaget for disse interoceptive forudsigelsesskemaer i Biological Psychiatry gennem en fMRI-undersøgelse af 26 deltagere, hvoraf halvdelen havde høj trækangst. Resultaterne viste, at deltagerne i de to grupper klarede sig lige godt i en række opgaver, hvor de skulle vælge mellem to muligheder. Selv når der var lille chance for at vælge forkert, udviste meget ængstelige personer imidlertid signifikant mere aktivitet i den forreste cingulat, en region af hjernen, der er involveret i at skelne mellem forudsigende og ikke-forudsigende signaler.
Dette tyder på, at personer med tendens til angst kan være nødt til at afsætte flere behandlingsressourcer til beslutningstagning for at skelne almindelige udsving i deres fysiologiske tilstand fra signaler, der forudsiger potentiel skade, skrev Paulus.
Individer, der oplever denne form for interoceptiv svigt, herunder mennesker med depression, forklarede han, vil ikke skifte til en mere adaptiv tro om verdens tilstand, selv i lyset af beviser, der beviser, at deres nuværende forståelse er forkert.
“Du kan ofte præsentere denne person for beviser for, at angsten virkelig er irrationel eller ikke har noget grundlag, og alligevel er der en stærk modstand mod at lære denne nye information,” sagde han.
Kontekststfiksomhed kan på den anden side føre personer til uhensigtsmæssigt at anvende deres tidligere erfaringer på deres forståelse af en uvedkommende situation – for eksempel hvis en vandrer, der har haft et sammenstød med en bjørn på stien, begyndte at forvente bjørne rundt om hvert hjørne på sin daglige pendling.
Interceptive signaler kan også føre os på afveje, når kroppens signaler er i konflikt med vores bedste interesse og forstyrrer vores intuitive beslutningsevner. For at undersøge denne effekt overvågede Barnaby D. Dunn (Medical Research Council Cognition and Brain Sciences Unit, Det Forenede Kongerige) og kolleger hjertefrekvensen hos 92 deltagere, mens de gennemførte Iowa-spilopgaven. Denne måling af intuitiv tænkning afhænger af, at enkeltpersoner identificerer, at to af de fire kortspil, der er til rådighed for dem, indeholder mest profitable kort, mens de to andre kortspil er mere tilbøjelige til at trække fra deres endelige score. Efter at have gennemført denne opgave talte deltagerne deres hjerteslag over flere tidsintervaller, som forskerne sammenlignede med faktiske elektrokardiografiske (EKG) målinger af deltagernes hjertefrekvens.
Samlet set, skrev forskerne i Psychological Science, var deltagere med mere præcis interoception mere tilbøjelige til at træffe beslutninger, der var i overensstemmelse med deres hjerteaktivitet – det vil sige at vælge et spil som reaktion på en stigning i hjertefrekvensen. Hvis deres hjertefrekvens steg i forventning om at vælge de forkerte dæk, kunne dette imidlertid føre til, at enkeltpersoner scorede dårligere end dem, der havde mindre bevidsthed om deres kropsaktivitet.
Paulus’ igangværende Tulsa 1000 longitudinelle undersøgelse er fokuseret på at identificere, hvordan disse former for forudsigelsesfejltilstande bidrager til forskellige psykopatologier, der involverer stofbrug og spiseadfærd. Et aspekt af undersøgelsen sætter kardiel interoception i centrum, idet deltagerne får til opgave at tælle deres hjerteslag for at vurdere deres bevidsthed om deres egen krop.
“Det, jeg gerne vil gøre, er at se, om vi i bogstavelig forstand kan opbygge psykiaterens EKG,” sagde Paulus.
Ud over at understøtte mere præcise diagnoser kunne dette gøre det muligt for praktikere at kommunikere, hvordan svigt i de forudsigende processer, der trækker på interoception, kan bidrage til psykopatologi på et individuelt grundlag, konkluderede han.
Lyt til dit hjerte
I mangel af input fra omverdenen kan hjernen generere sin egen spontane aktivitet, men det er også muligt, at en sådan aktivitet afspejler hjernen, der behandler visceralt input fra vores indre organer, sagde Catherine Tallon-Baudry, der studerer kognitiv neurovidenskab ved École Normale Supérieure i Frankrig. Hjertet og mave-tarmkanalen genererer begge deres egen elektriske aktivitet (det er det, der gør det muligt for et donorhjerte, der opbevares på køl, at fortsætte med at slå af sig selv), og under fosterudviklingen begynder disse organer at trække sig sammen, før hjernen bliver fuldt aktiv. Det tyder på, at hjernen udvikler sig som reaktion på disse organer.
“Vi har en tendens til at tro, at hjernen sidder på toppen af pyramiden, og at den styrer kroppen generelt – faktisk er det nok omvendt”, sagde Tallon-Baudry.
Et tegn på dette er den måde, hvorpå information videregives til og fra hjernen gennem kroppens sansebaner: 80 % af fibrene i vagusnerven stiger op fra organer som mave og hjerte til hjernen, mens kun 20 % går nedad i den modsatte retning.
Dette sensoriske samspil kan imidlertid handle om mere end blot allostatisk regulering – Tallon-Baudrys forskning tyder på, at det også kan understøtte førstepersons perspektivtagning, en grundlæggende byggesten for vores selvfølelse.
For at være bevidst skal man have et bevidsthedssubjekt, forklarer hun, og interoception af signaler fra vores organer kan hjælpe vores hjerne med at forene indkommende information – herunder syn, kropsplacering og kognitive kategorier – til et enkelt synspunkt.
Diskussioner om bevidsthed kan let dreje ind på filosofisk område, sagde Tallon-Baudry, men hendes arbejde fokuserer hovedsageligt på de mekaniske aspekter af dette fænomen.
“Vi ved, at der er en masse ubevidst informationsbehandling i hjernen, så det at have førstepersonsperspektiv er ikke nødvendigvis en standardtilstand. Vi har brug for en mekanisme til at redegøre for det,” sagde hun.
I en undersøgelse i Journal of Neuroscience, der undersøger forbindelsen mellem hjertet og førstepersons perspektiv, har Tallon-Baudry og kollegerne Mariana Babo-Rebelo og Craig G. Richter (École Normale Supérieure) overvågede 16 personers hjerte- og hjerneaktivitet ved hjælp af magnetoencefalografi (MEG), mens deres tanker vandrede rundt. Deltagerne blev med jævne mellemrum afbrudt af en visuel stimulus, hvorefter de rapporterede indholdet af deres tanker. Under tanker, som deltagerne senere rapporterede, at de drejede sig om dem selv, udviste personerne en større neural reaktion på deres egen hjerteslag i standardtilstandsnetværket end under tanker om nogen eller noget andet.
“Hvordan hjernen reagerer på hjerteslag skelner mellem selv og andre,” sagde Tallon-Baudry.
En anvendelse af dette og andre resultater relateret til viscerale input, bemærkede hun, er at hjælpe med den vanskelige opgave med at vurdere patienter i uopmærksomme tilstande, såsom dem, der kommer ud af komaer. Overvågning af hjernens reaktion på hjertefrekvensen kan afsløre forbigående tegn på bevidsthed hos disse patienter, forklarede Tallon-Baudry, hvilket kan have alvorlige konsekvenser for beslutninger om livets afslutning.
Feeling Is Seeing Is Believing
Interoception af input fra vores hjerter kan også påvirke vores visuelle opfattelser, sagde APS-fellow Manos Tsakiris (Royal Holloway University of London, Storbritannien) – uanset om det, vi ser, er der eller ej.
Fejlsom prædiktiv kodning kan bidrage til en række fænomener, bemærkede han. I USA er der f.eks. mere end dobbelt så stor sandsynlighed for, at sorte personer er ubevæbnede som hvide, når de bliver dræbt under møder med politiet, som undertiden rapporterer, at de fejlagtigt identificerer genstande som f.eks. telefoner som pistoler og andre våben.
Denne racemæssige bias er også blevet påvist i laboratoriet, hvor hvide deltagere, der er involveret i våbenidentifikations- og first-person shooter-opgaver, er mere tilbøjelige til at rapportere, at de ser en pistol eller affyrer deres digitale våben som reaktion på billeder af sorte personer.
I en lignende Nature Communications-undersøgelse af 30 hvide deltagere overvågede Tsakiris og kolleger individernes hjertecyklus ved hjælp af EKG under en våbenidentifikationsopgave. Forskerne fandt, at enkeltpersoner var mere tilbøjelige til at identificere et ikke-truslerisk objekt som en pistol, når det fulgte et billede af en sort person, der blev præsenteret under hjertesystolen, når blodet udstødes fra hjertet, end under hjertediastolen eller mellem hjerteslagene.
Dette tyder på, at igangværende hjerteaktivitet – og hjertesystolen i særdeleshed, som menes at forbedre opfattelsen af frygtinducerende stimuli – kan påvirke udtrykket af fordomme, Tsakiris og kolleger Ruben T. Azevedo (University of Kent, Storbritannien), Sarah N. Garfinkel (University of Sussex, Storbritannien) og Hugo D. Critchley (Brighton and Sussex Medical School) skrev.
“I stedet for at sige, at se er at tro, bør vi tænke mere på, at tro er at se,” sagde Tsakiris. “Den slags forudgående overbevisninger og erfaringer, som du har, dominerer opfattelsen.”
Vores krops reaktion på billeder kan også forme den måde, vi ser vores sociopolitiske verden på, hvilket til tider kan gøre det svært at adskille fakta fra fiktion, siger han. I sin igangværende forskning har han fundet ud af, at hjerteacceleration som reaktion på fotojournalistiske billeder af menneskelig lidelse er korreleret med vurderingen af, at billedet er ægte, snarere end iscenesat eller redigeret. Personer, der har svært ved at mærke deres egne følelser, er på den anden side mere tilbøjelige til at afvise sådanne billeder som værende falske.
En faktor, der ikke synes at spille en rolle i disse undersøgelser, bemærker Tsakiris, er politisk orientering: Det blev konstateret, at både konservative og liberale brugte ophidselse som et indeks for realitet, selv om forbindelsen mellem ophidselse og opfattet realitet var stærkere hos ældre deltagere.
“Billeder fra malerier til ikoner til fotojournalistik og videre har altid været meget magtfulde kulturelle agenter, der former kulturen og den måde, vi oplever sociale og politiske begivenheder på, især når de sker på afstand,” sagde Tsakiris.
Disse billeder opfattes ofte som “sandfærdige vidner om virkeligheden,” fortsatte han, men samtidig afspejler de vores overbevisninger. Det er denne illusion af autenticitet, der understøttes af de interoceptive egenskaber, som konstruerer vores virkeligheder, der kan gøre disse og andre opfattelser så magtfulde.
Referencer og yderligere læsning
Azevedo, R. T., Garfinkel, S. N., Critchley, H. D., & Tsakiris, M. (2017). Cardiac afferent aktivitet modulerer udtrykket af racestereotyper. Nature Communications, 8(1), artikel 13854. https://doi.org/10.1038/ncomms13854
Babo-Rebelo, M., Richter, C. G., & Tallon-Baudry, C. (2016). Neurale reaktioner på hjerteslag i standardnetværket koder selvet i spontane tanker. The Journal of Neuroscience, 36, 7829-7840.
https://doi.org/10.1523/jneurosci.0262-16.2016
Dunn, B. D., Galton, H. C., Morgan, R., Evans, D., Oliver, C., Meyer, M., … Dalgleish, T. (2010). Lyt til dit hjerte: Hvordan interoception former følelsesoplevelse og intuitiv beslutningstagning. Psykologisk videnskab, 21, 1835-1844. https://doi.org/10.1177/0956797610389191
Kleckner, I. R., Zhang, J., Touroutoglou, A., Chanes, L., Xia, C., Simmons, W. K., … Feldman Barrett, L. (2017). Bevis for et storskala hjernesystem, der understøtter allostase og interoception hos mennesker. Nature Human Behavior, 1, artikel 0069. https://doi.org/10.1101/098970
Paulus, M. P., Feinstein, J. S., Simmons, A., & Stein, M. B. (2004). Anterior cingulate aktivering i høj træk ængstelige emner er relateret til ændret fejlbehandling under beslutningstagning. Biological Psychiatry, 55, 1179-1187.
https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2004.02.023
Paulus, M. P., & Stein, M. B. (2010). Interoception i angst og depression. Brain Structure & Function, 214(5-6), 451-463. https://doi.org/10.1007/s00429-010-0258-9