Jakten på hjerneprotesen - NTNU

More documents

Recommendations

Info

desto mer realistisk er tanken. Moser har ingen tro på at det vil fungere å transplantere større deler av en hjerne. – Det skal mye til for at det man tilfører, kobles opp med resten av hjernen på den rette måten, i alle fall med det vi vet i dag. Men jeg tror nok at man en gang kan transplantere inn celler eller nanopartikler som utfører spesifikke oppgaver rundt om i hjernen, avslutter han. DINGSER SOM BYGGER BRO • De som derimot har tro på dette, er det amerikanske forsvarets senter for avansert forskning, Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency). Gjennom forskningsprogrammet Human Assisted Neural Devices (Hand) i Darpa er det utviklet en armprotese som er nærmest som en ny biologisk arm. Denne armen styres direkte fra hjernen via opptak av hjernebølger fra sensorer som er plassert direkte på hjernens overflate. Hand-prosjektet går nå videre med detaljert kartlegging av hvordan korttidshukommelsen virker. Formålet er å gi tilbake hukommelse til dem som skades i kamp, ved å skape «dingser» som bygger bro over de skadede delene i hjernen. Det er jo lov å håpe at teknologien vil gi oss soldater med hukommelsesproteser, også kan gi sivile som sliter med hukommelsen, hjelp på sikt. Foto: UPMC ARM STYRES AV HJERNEBØLGER ET ETISK PROBLEM? • Så langt er det flere utfordringer enn løsninger. Men ingen er uenig i hvilken vei det går: Vi vil få reservedeler til hjernen, i en eller annen form og størrelse. Men hva gjør vi den dagen vi står der med en ødelagt stedsans – og med en flunkende ny erstatningsbit i hånden? Er det bare å sette den inn? Eller har vi skaffet oss et etisk problem? Leif Edward Ottesen Kennair er førsteamanuensis på Psykologisk institutt ved NTNU. Han er evolusjonspsykolog, og opptatt av menneskets natur. Jeg spør om han ville anbefalt å bruke reservedeler i hjernen. Han svarer med et kontant ja: – Vi gjør det allerede med tanke på hørsel. Og hvem vil moralisere over bruk av krykker? Dersom det er en ekte reservedel, så erstatter det en tapt funksjon. Jeg tror at da bør man fra et legeetisk perspektiv si ja. Bruk av reservedeler er reiser ikke de store etiske spørsmålene for psykologen. – Jeg ser for meg at man kunne lage mekanismer som erstatter tapte mekanismer, sier han. – Dersom man kan få til muligheten for nervevekst, trenger man kanskje ikke kartlegge hjernen så detaljert mekanisk. Kanskje det holder å få til cellevekst av celler som har en bestemt funksjon. For meg handler ikke dette om å ‘tukle’ med hjernen eller personer; det handler om å erstatte mistede evner med tilsvarende evner. Gjennom forskningsprogrammet Human Assisted Neural Devices (Hand) i Darpa er det utviklet en armprotese som er nærmest som en ny biologisk arm. Denne armen styres direkte fra hjernen via opptak av hjernebølger fra sensorer som er plassert direkte på hjernens overflate. Etter hvert håper prosjektet å kunne lage hukommelsesproteser – som for eksempel kan gi minnet tilbake til soldater som skades i kamp. Kennair er likevel ikke overbevist om at vi vil få reservedeler med det første. – Det er så mye man må avklare før man konkluderer, sier han. – Å lage en anatomisk modell av hjernen slik den er fysisk, altså slik den er med nerveceller som er koblet sammen og kommuniserer, det er én sak. Spørsmålet er om forskere også klarer å bygge en kunstig hjerne som også fungerer funksjonelt. Ellers sitter man jo igjen med et kjempeavansert romskip som man ikke aner hvordan man skal fly. – Man klarer helt sikkert å beskrive hvordan hjernen er. Men vi psykologer jobber jo fortsatt med å besvare spørsmålet «Hva er det den gjør?» – SJELEN FINNES IKKE • La oss likevel tenke oss at våre kjæres hjerner gradvis forfriskes med nytt nervevev. Hva skjer den dagen mamma tilsynelatende er i super form etter en hjerneoperasjon, men har glemt oss barna? Er hun da dement, eller er hun frisk og med ny bevissthet? – Nytt nervevev er ikke en protese, det er en tilhelet kroppsdel, sier Kennair. – Det er organisk, ikke mekanisk. Jeg tenker da at mamma vil oppleve og lære ting på nytt, og bli vurdert på lik linje som andre med hukommelsestap. Graden kan være mild til alvorlig, men nå har hun en mulighet til å lære og å huske på nytt igjen. Hva med sjelen, vil vi vite. – Sjelen finnes ikke, slår Kennair fast. – Identitet eksisterer, og den er en funksjon av nevral aktivitet. Det ser man i mange nevrodegenerative lidelser. Sånn sett burde man få tilbake identitet dersom avgrensede funksjoner som er tapt, erstattes med faktisk fungerende kretser. RESSURS OG RETTFERDIGHET • Filosof Allen Alvarez på NTNU forsker på etikken rundt menneskelig forbedring. Han mener det er for snevert bare å se på hvert enkelt menneske og deres eventuelle forbedring ved en hjernetransplantasjon. Det handler etter hans mening både om ressurser og om identitet. – Det brukes jo enorme summer penger for å forske fram og utvikle det som skal til for å kunne lykkes med å dyrke nervevev eller foreta transplantasjoner, sier Alvarez. – Det blir da et spørsmål om fordeling og rettferdighet, særlig hvis dette er penger som ellers ville blitt brukt på behandlinger som allerede har en kjent og god effekt. – Finnes det for eksempel en prinsipiell måte for å avgjøre hvorvidt vi bør investere store summer i å utvikle framtidig medisinsk teknologi, framfor å bruke pengene på utvidet helse og omsorgstilbud i eget eller andre fattige land, spekulerer filosofen. Alvarez mener at det er flere faktorer som påvirker om det er moralsk riktig å investere i utvikling av teknologier som hjernetransplantasjon. – Både størrelsen på behovet, og hva det vil koste oss som samfunn, spiller inn, sier han. Filosofen lanserer så et helt annet problem som ikke handler om ressursfordeling, men om deg som menneske, og din identitet: hvem du er. BARE BIOLOGI? • – Når det gjelder bevisstheten, vet vi jo ikke nok om den til å kunne avgjøre om det er noe som kan flyttes med en hjerne eller ikke, sier han. – Dette er kontroversielt uansett hvilket fagfelt du ser det fra, og er langt fra forstått. Er hjernen alene grunnlaget for bevisstheten, eller handler det om samhandling mellom hjernen og kroppen? Filosofen lanserer et tankeeksperiment. – Hva om vi kunne transplantere bevisstheten alene, begynner han. – Kanskje laste den opp i en datamaskin? Hva er det egentlig som utgjør deg selv, din identitet? Er det hjernen alene? Hjerne og kropp? Må hjerne og kropp leve og forholde seg til omgivelser for å eksistere? Man kan få hodepine av å tenke på slikt. Og Alvarez har flere etiske problemstillinger på lager: – Hva med beslutningene, spør han. – Hvem skal bestemme om en person skal gjennomgå en hjerneoperasjon med transplantasjon dersom denne personen ikke er i stand til å fatte beslutninger for seg selv? Hva sier vi den dagen noen ønsker å gjennomføre en prestasjonsfremmende transplantasjon? Hva med å slippe å gjennomgå transplantasjon, dersom dette viser seg å bli den vanlige eller rimeligste behandlingsmetoden – skal man kunne nekte? Etterhvert som vi får mer kunnskap om hjernen, mener filosofen, vil våre etiske dilemmaer endre seg i takt med endringer i oppfatningen av oss selv som bevisste mennesker. – Et helt annet dilemma, sier Alvarez, – er hvis forskningen ender opp med å si at de beslutningene vi tar, ikke baserer seg på fri vilje, men tvert imot er et resultat av elektriske signaler i hjernen utenfor viljemessig kontroll. Da ville vi sitte igjen uten moralske dilemmaer fordi våre handlinger ville være avhengig av nervesignaler og ikke vilje. Dilemmaene ville simpelthen slutte å være dilemmaer. Alvarez er nå i gang med et prosjekt der han og kollegaer fra University of British Columbia undersøker hva folk tenker omkring det å gjennomføre prestasjonsfremmende, eller kroppsforbedrende, tiltak. Neste år får vi vite hvordan den yngre generasjon stiller seg til dilemmaer omkring livsforlengende medisin; hvorvidt de aksepterer radikale syntetiske midler, nanoteknologiske implantater, eller bare naturlige; hvilke tanker de gjør seg om befolkningsvekst dersom vi alle skulle bli vesentlig eldre; og en rekke andre problemstillinger som vi sannsynligvis vil møte i løpet av de kommende tiår. – ET LUKSUSPROBLEM • Jeg blir stadig mer i villrede. Hvordan skal vi fatte kloke beslutninger? Og hva bør vi prioritere? Helse er også politikk, og jeg kontakter statssekretær Robin Kåss i Helse- og omsorgsdepartementet. Med bakgrunn som allmennlege har han møtt sin andel av de eldre som opplever at hjernen begynner å svikte. – Vi er oppmerksomme på at hjernesykdommer er et økende problem ikke minst som følge av en aldrende befolkning, sier han. – Derfor har TEMA: HJERNETRANSPLANTASJON ■ ELEKTRONIKKEN GIR HAM SPRÅK Steven Hawking lider av en sjelden variant av amyotrofisk lateralsklerose (ALS). Lidelsen lenker ham til rullestolen og gjør det umulig å kommunisere direkte med omverdenen. Han arbeider med en spesiallaget språkcomputer som blir styrt av hans øyne og enkelte muskler i ansiktet. vi allerede i Nevroplan 2015 hatt skarpere fokus på dette, og deltar i tillegg aktivt i etableringen av et fellesprogram for demensforskning i EU. – Hovedproblemet i dag er at det ikke finnes noen særlig grad av kurativ behandling, altså behandling som gjør deg frisk og ikke bare lindrer litt av symptomene, sier han. – Vi har jo gjort veldig store framskritt i kampen mot hjerte- og karlidelser, og kreft. Men vi har ikke hatt den samme framdriften når det gjelder hjernesykdommene. Kåss synes det er utfordrende at vi fordi vi lever lenger, blir vi stadig flere med demenssykdommer. Jeg spør hva han tror vil skje den dagen muligheten byr seg til å bytte ut alzheimersyke hjerneceller med friske biter hjernevev. Vil det være løsningen som kan gi eldre mennesker flere gode år, og færre av dem i sykehjemskø? – Når det er så mange som lider, er den viktigste utfordringen å finne ny kunnskap, å få en større forståelse for hjernen, sier Kåss. – Det er ikke tvil om at nye behandlingsformer vil utfordre oss og reise etiske spørsmål. Det kan bli behov for en grundig debatt, og stortinget skal få siste ord i den saken. Vi får ta det som et luksusproblem den dagen en slik behandling kommer. LEGEMIDDELINDUSTRIEN • Så spørs det om pengene vil være det som hindrer nye behandlingsmetoder for hjernesykdommene. En ny eu- 34 gemini • nr. 4 • desember 2011 gemini • nr. 4 • desember 2011 35 Foto: Magnus Ridola, HOD HJERNEN NESTE STEG Robin Kåss, statssekretær i Helse- og omsorgsdepartementet, sier at vi har gjort veldig store framskritt innen kreft og hjerte- og karlidelser, men har ikke hatt samme framdrift med hjernesykdommer. Foto: wikipedia
Foto: Mentz Indergaard/NTNU Info Foto: Geir Mogen ropeisk rapport om kostandene ved hjernesykdommer peker på to bekymringsfulle utviklingstrender: Legemiddelindustrien flytter ut av Europa til USA, Kina og India fordi Europa ikke klarer å enes om patent og godkjennelsesordninger for legemidler. Samtidig er industrien skuffet over avkastningen på investeringene i forsking på hjernesykdommer, ifølge rapporten. Det har også vist seg vanskeligere å oppnå gode forskningsresultater for disse sykdommene, og det er generelt vanskeligere å oppnå godkjen- MYE Å SPARE Hjernesykdommer koster Norge 78 milliarder kroner hvert år, viser en ny europeisk rapport om kostnader ved hjernesykdommer i Europa. Dette omfatter også de indirekte kostnadene som er beregnet å utgjøre totalt 40 prosent av de 78 milliardene – fravær fra arbeid, svekket funksjonsevne og liknende forhold. IKKE UMORALSK Leif Edward Ottesen Kennair, evolusjonspsykolog NTNU, mener det er helt fint å bruke reservedeler i hjernen: – Vi gjør det allerede med hørsel. Og hvem vil moralisere over bruk av krykker? ning for behandling som skal påvirke sentralnervesystemet. Dette medfører at flere legemiddelbedrifter avslutter sine engasjement innenfor hjerneforskning. Administrerende direktør Karita Bekkemellem i Legemiddelindustrien (LMI) mener at det på ingen måte er legemiddelindustrien som stopper utviklingen av nye legemidler som kan erstatte etablerte behandlinger. – Legemiddelindustrien arbeider fortløpende med nye legemidler for sykdommer det allerede finnes behandling for, ikke minst fordi både myndigheter og pasienter krever stadig bedre og sikrere legemidler. Dermed vil det alltid være en konkurranse for etablerte behandlingsmetoder, sier hun. – Her fungerer vanlige markedsmekanismer hvor et legemiddelselskap utvikler et legemiddel som vil konkurrere med produkter fra et annet selskap. Samtidig vil selskapene videreutvikle og gjøre sine egne legemidler bedre og mer kostnadseffektive for fortsatt å være den foretrukne behandlingen, sier Bekkemellem. Hun kaster ballen videre til myndighetene. – Ut fra ambisjonene om at forskningen skal utgjøre tre prosent av bruttonasjonalproduktet, kan jo ikke myndighetene være særlig fornøyd selv heller. En større satsing på framtidsrettet bioteknologi kan gi en betydelig økning av forskning i norsk næringsliv, samtidig som det legger til rette for flere medisinske framskritt, ser Karita Bekkemellem. FRANKENSTEINS MONSTER? • Jeg har snakket med mange kloke mennesker. Men jeg vet fortsatt ikke om vi – hvis og når den tid kommer – skal gripe mulighetene og ikke se oss tilbake. Eller om vi faktisk bør tenke oss om noen ganger. For litt nifst er det unektelig, å tukle for mye med det fineste organet vi har. Enn om vi mister kontrollen? Enn om vi av vanvare skaper et monster, slik vitenskapsmannen Vitor Frankenstein gjør i Mary Shelleys roman fra 1818, der han syr sammen et nytt vesen av kroppsdeler fra døde mennesker? Det kan virke som om frykten for nettopp å miste kontrollen over et menneskes personlighet, og ende opp med noe som er verre enn utgangspunktet, er kjernen i motstanden mot å tukle med hjernen. Dette har ikke stanset de kunnskapssøkende forskerne. Går vi knapt femti år tilbake i tid, finner vi et kappløp mellom USA og Russland som handlet om å lede an i vitenskapen. I mer eller mindre groteske filmsnutter som ligger åpent ute på nettet, kan vi se hvordan både amerikanske og russiske forskere dokumenterte sine eksperimenter med hodetransplantasjoner, eller fullkroppstransplantasjoner som det gjerne kalles. I Russland på 1950-tallet utførte Vladimir Petrovich Demikhov forsøk på hunder. Han koblet hundehodet fra kroppen og lot det leve videre, bare koblet til en blodpumpe. Senere transplanterte han et valpehode på nakken til en voksen hund. I en av filmene fra hans laboratorium kan du se hvordan det transplanterte valpehodet og den voksne hunden drikker fra hver sin skål, samtidig. MENNESKEHJERTER, APEHODER • Den sørafrikanske kirurgen Christiaan Barnard så Demikhov som sin lærer og inspirator. Han besøkte også Demikhovs laboratorier to ganger.I 1967 ga Barnard et nytt hjerte i tidlig julegave til den 54 år gamle grønnsakshandleren Louis Washkansky. Washansky døde 18 dager senere av lungebetennelse, men dette var den første vellykkede hjertetransplantasjonen på et menneske. I dag gjennomføres det på verdensbasis omtrent ti hjertetransplantasjoner hver eneste dag. Den som har overlevd lengst med nytt hjerte, hadde det i over tretti år. Også Dr. Robert Joseph White, USAs pionér på transplantasjonsfronten, besøkte Demikhovs laboratorier. White er sannsynligvis også den første amerikaneren som har undersøkt Lenins hjerne. Inspirert av Demikhovs arbeid, flyttet White hode og hjerne fra en apekatt til en annen apekatts kropp. En dags arbeid for flere kirurger tok det å koble sammen blodsystem mellom hode og ny kropp. I et intervju forteller den nå avdøde Dr. White hvordan han opplevde minuttene etter operasjonen: – Vi så elektrisk aktivitet på registreringene i hjernen. Det var som å gå gjennom en låvedans, alle var ekstatiske. Etter hvert kunne vi se at anestesien begynte å gi seg. Vi så at øyelokkene begynte å bevege seg og at leppene begynte å bevege seg. Dyret var våknet. Det var ikke et lykkelig dyr, det kunne jeg se. Vi tok viskelærsiden på en blyant og rørte ved tennene til apekatten, da bet den etter blyanten. Vi ringte med en bjelle, en lyd den ikke liker. Vi så reaksjonen. Den kvelden innså jeg at vi hadde gjennomført noe monumentalt, enten bra eller dårlig. Jeg innså at det vi hadde gjort for apen, kunne vi også gjøre for mennesker, sa Dr. White. Dette var i 1970. Apekatten levde videre noen dager og var, så langt Dr. White forteller, bevisst i like stor grad som før operasjonen. Men den var lam fra halsen og ned, fordi ryggmargen var kuttet av. White var medisinsk konsulent på filmen «The X-Files: I Want to Believe», og grunnla pave John Paul den andres komité for bioetikk. Han var en slags nevrokirurgiens eldregeneral og hadde som motto å arbeide for retten til liv i alle aldre. NEVRALE PROTESER • Ut over på 1970-tallet ble det eksperimentert med mange typer nevrale proteser. I 1978 kom William Dobelle med det første kunstige øyet. Riktignok var det bare snakk om 68 elektroder som ble koblet direkte inn i synsbarken i hjernen til en mann, NYTT HODE – IKKE NYTT I Russland på 1950-tallet utførte Vladimir Petrovich Demikhov forsøk på hunder. Han koblet hundehodet fra kroppen og lot det leve videre, bare koblet til en blodpumpe. Senere transplanterte han et valpehode på nakken til en voksen hund. I en av filmene fra hans laboratorium kan vi se hvordan det transplanterte valpehodet og den voksne hunden drikker fra hver sin skål, samtidig. «Jerry», som ble blind som voksen. Og «Jerry» fikk ikke synet tilbake, men opplevelsen av å se lysflekker var der. I 1998 lyktes forskere med å koble sammen hjernen og elektroder på en slik måte at pasienten etter hvert kunne styre datamaskinens musmarkør med hjernen alene. Pasienten, Johnny Ray, var «låst inne» i sin egen kropp uten mulighet for å røre seg, etter å ha fått et slag i hjerne - stammen Samme år ble det for første gang satt inn spesialiserte nerveceller som produserer signalstoffet dopamin inn i hjernen til en parkinsonpasient, for å erstatte ødelagte celler av dette slaget. De siste ti årene har det dukket opp en rekke varianter av proteser. Gode koblinger mellom nerveceller og elektronikk har blant annet gitt mennesker funksjonelle kunstige hender. Den siste utgaven av en slik hånd styres med tankens kraft. Nå i høst ble det for første gang godkjent forsøk med å sette inn stamceller for å helbrede ødelagte ryggnerver hos mennesker. Behandlingen har vært lovende hos dyr, men det er nok lenge til ryggskadde kan slippe rullestolen med stamceller. MENNESKE – MASKIN • Et godt eksempel på samarbeid mellom menneske og datamaskin er den kjente britiske matematikeren og astrofysi- TEMA: HJERNETRANSPLANTASJON ■ keren Steven Hawking. Hawking lider av en variant av amyotrofisk lateralsklerose (ALS) som lenker ham til rullestolen og gjør det umulig å kommunisere direkte med omverdenen. Hawking arbeider med en spesiallaget språkcomputer som blir styrt av øynene og enkelte muskler i ansiktet. Elektronikken gir ham et språk. Samspillet mellom hjerne og elektronikk finner vi ikke minst i spillverdenen. I et spilt som Mindflex er det spillerens hjernebølger som påvirker en balls ferd gjennom en hinderløype. SYNTETISK HJERNE • Det første store prosjektet som så for seg å skape en komplett syntetisk hjerne, var det europeiske Blue Brain-prosjektet, som begynte i 2005. Tre år senere hadde forskerne bygd ferdig den første hjernebiten med 10 000 celler. I juli 2011 hadde de økte dette til en nervekrets med en million celler. Blue Brain har nå gått over i en ny fase. I videreføringen Human Brain Project, et stort europeisk samarbeidsprosjekt med 13 forskningspartnere fra ni europeiske land, er målet å ha bygget en komplett modell av den menneskelige hjerne i år 2023. Med hundre milliarder nerveceller. Og her ender min jakt på den kunstige hjernen. Uansett hva vi måtte mene om saken: Alt tyder på at vi for lengst er inne i en æra der hjernen ikke lenger er den siste uinntagelige jungelen. Den begynner tvert imot å bli både kartlagt og forstått. Hjernehjelpen er snart underveis. ■ SKREDDERPRINTING AV HJERNEPROTESE Allerede nå kan man printe hud – lag for lag – direkte på et sår. I framtiden håper man å kunne printe ut den kroppsdelen eller hjernedelen man trenger. 36 gemini • nr. 4 • desember 2011 gemini • nr. 4 • desember 2011 37 Foto: Wikipedia På iPad-versjonen av Gemini kan du se video av protesen. Foto: Gismag
Page 1 and 2: Foto: VG NESTE GEMINI KOMMER I FEBR
Page 3 and 4: n KORTNYTT Misvisende støymerking
Page 5 and 6: n nyheTer nyheTer n Hitech hudpleie
Page 7 and 8: Usy nlig fiende H Muggsopp har inva
Page 9 and 10: Foto: Sciencephoto.com 16 gemini
Page 11 and 12: Foto: © Fotobase / Jon Fjeldstad 2
Page 13 and 14: w Foto: Kidane Fanta Gebremariam Ko
Page 15 and 16: Foto: Helge Hansen / Statoil w kode
Page 17: Foto: photos.com FAKTA: Erstatnings
Page 21 and 22: ■ KIKKHULLET Ein strålande metod
Page 23 and 24: n NOTISER Fisk Sikkerhet i fiskefl

Jakten på hjerneprotesen - NTNU

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?