Fra nevropsykologiens historie: Donald Hebb

Nevrofagenes fremmarsj: Den ukjente historien, de ukjente heltene

Nevrofagenes ubestridelige suksess og fremmarsj i den moderne forståelsen av menneskelige fenomener gjør at disse fagenes historie blir interessant. For den vitenskapsorienterte bevisstheten i våre dager virker det vanskelig å stå i mot overbevisningskraften i nevrofaglige forståelsesmåter. Kritikerne snakker om ‘nevromytologi’ og ‘nevromani’ og forsøker å argumentere for at nevrofagene må dempe sin ubegrensete iver etter å ha forklaringer på alt menneskelig. Etikk, estetikk, religion, kjærlighet; alle fenomener har fått sine oppdaterte nevrofaglige forklaringer.

For bedre å kunne definere hva som er eventuelt grensene for nevrofagenes bidrag til å forstå hverdagslige menneskelige fenomener er det også viktig å ta et sideblikk på deres historie. Nevropsykologien har spilt en pionerrolle når det gjelder å gjøre nevrofaglige modeller relevante utover det tradisjonelle nevrologiske området. Nevropsykologien har sin egen spesielle historie med sine egne helter og hærførere stort sett ukjente både blant folk og i media. Til tross for den enorme interessen for menneskets hjerne i våre dager er fortsatt de store nevropsykologiske pionerene ukjente navn. Et av de mest fremtredende navnene i denne ukjente historien er Donald Olding Hebb. Når det gjelder det å gjøre nevrofaglige resonnementer relevante utover det tradisjonelt nevrologiske fagfeltet spilte Hebbs bøker en viktig rolle ved å skissere brobyggende modeller mellom det nevrologiske og det psykologiske området.

Den kanadiske psykologen Donald O.Hebb eller ‘D.O.’ (Hebb gikk under klengenavnet «DO» blant sine kolleger lokalt ved McGill Universitetet) er antagelig den mest sentrale skikkelsen i den som kan omtales som nevropsykologiens moderne utviklingsfase. Hebbs teoretiske tilnærming, forskning og begrepsdannelser representerer i virkeligheten et første fullført  forsøk på å utforme et ‘hjernepsykologisk’ paradigme i fotefarene etter Sigmund Freuds oppgitte ‘Prosjekt for en vitenskapelig psykologi’ et halvt århundre tidligere. ‘Hjernepsykologisk’ betyr bare ganske enkelt en psykologi med grunnlag i en forståelse av menneskehjernens fungering. Hebbs teori som ble utviklet i årene etter den andre verdenskrig har av svært gode grunner hatt omfattende innflytelse på tenkningen og forskningen omkring hjerne-psyke sammenhenger i hele etterkrigstiden  fram til våre dager. Etter Hebb er man på den ene siden ikke lenger i tvil om at psykologien må forankres i nevrofagene og at den kan vinne mye på å gjøre bruk av nevrofaglig kunnskap; og på den andre siden forstår vi at nevrologiske perspektiver på menneskelig fungering tjener på å nytte etablerte psykologiske modeller.

Formålet i denne artikkelen er å gjøre klart hvilken betydning Hebb har for ‘hjernepsykologisk’ tankegang og teori-dannelse.

En kort Hebb-biografi
Donald O. Hebb ble født 22 juli i 1904 i den kanadiske småbyen Chester i Nova Scotia i Kanada. Hans foreldre var begge leger, og alle Hebbs tre søsken gikk i foreldrenes fotspor. Den unge Donald tok til å begynne med sikte på en mer uavhengig vei, han forestilte seg en livsbane som forfatter. Han studerte følgelig engelsk, og tok sin hovedfagseksamen ved Danhousie Universitet i Halifax 21 år gammel. Deretter jobbet han et års tid som lærer i hjembyen,  før han ga seg i kast med å skaffe seg variert forfatterrelevante erfaringer gjennom ulike typer av arbeid.

I 1927 kom han bort i Freudiansk psykologi, som umddelbart fanget hans interesse. Han begynte som deltidsstudent ved McGill Universitet i Montreal mens han hadde bijobb som lærer. I dette tidsrommet ble han syk, og opplevde også private hendelser som gikk sterkt inn på han. Mens han lå i sykesengen arbeidet han med en avhandling om arv-miljø problematikken med bakgrunn i Pavlovianske ideer om betinging.

I 1934 flyttet han til Chicago for å videreføre sitt doktorgrads-arbeide under ledelse av den kjente Karl Lashley som på dette tidspunktet forsket på synsfunksjonen. Lashley tok med seg Hebb da han i 1935 flyttet til Harvard-Universitetet. Hebb arbeidet her med å undersøke effektene av tidligere erfaringer på utviklingen av synet hos rotter. Han tok sin PhD-grad på dette arbeidet; men dette brakte han ikke nærmere en sikker jobb. Derfor fortsatte han som undervisningsassistent hos Lashley et års tid etterpå.

I 1937 lyktes han gjennom sin søsters kontakter å skaffe seg jobb som stipendiat hos nevrokirurgen Wilder Penfield ved Montreals Nevrologiske Institutt. Hebb gjennomførte sammen med en medstudent (den senere kjente nevropsykologen  Brenda  Milner) psykologiske intelligens-undersøkelser av Penfields epilepsi-opererte pasienter. Hans oppgave var å kartlegge atferdsmessige og  intellektuelle følger av hjernekirurgiske inngrep. Hebb fant til sin overraskelse at man som regel ikke kunne konstatere vesentlige intellektuelle svikt hos pasientene både ved kirurgiske  og  naturlige lesjoner i frontallappene. Hans medarbeider B. Milner fant senere  at viktige  mange av de viktige personlighets-relaterte atferdsendringene ved frontale affeksjoner ikke er lett å oppdage ved tradisjonell intelligens-testing av pasientene.

I 1939 skiftet Hebb til fast stilling  ved Queens Universitet i Kingston, Ontario. Han fortsatte her med sine nevrobiologiske intelligensstudier. Sammen med en av sine studenter utviklet han den senere så kjente Hebbs-Williams Labyrinten for studiet av intelligent atferd hos rotter. I denne perioden arbeidet han aktivt med teoretiske studier, og skrev bl.a. om tidlig erfarings viktige rolle for utviklingen av voksen intelligens. Hebb utformet sin oppfatning av at frontalregionens viktigste funksjon var å fremme tilegnelsen av ny-læring i barneårene.

Karl Lashley ble i 1942 leder for Yerkes-laboratoriene for Primat-biologi i Florida. Han inviterte Hebb til å slutte seg til forskningsgruppen for å studere personlighetsmessige-emosjonelle aspekter ved sjimpansers atferd. Hebb var ikke noen stor entusiast når det gjaldt å engasjere seg i sjimpanse-studier. Etterhvert forandret dette seg; han innså han at man kunne fremskaffe potensielt viktige nye innsikter i menneskepersonlighetens biologi  gjennom forståelsen av sjimpansenes leikprega atferd og påfunn. Lashleys forskningsgruppe så med ironisk interesse på ortodokse atferdsteoretikeres innviklete forsøk på å beskrive den kompliserte atferden jos sjimpanser uten å benytte seg av ‘mentalistisk’ språk. Gjennom sine sjimpanse-studier konstaterte Hebb også at erfaring ikke alltid er den avgjørende faktoren i enosjonelle responser hos sjimpanser – han fant f.eks. at unge sjimpanser uten forutgående erfaring reagerte med redsel første gangen de møtte slanger og modeller av sjimpanse-hoder.

Nevropsykologiens fødsel: Den viktigste intellektuelle hendelsen i hele Hebbs karriere ble utgivelsen i 1949 av den senere så berømte boken ‘Atferdens organisa­sjon‘. Bokens undertittel var ‘En nevro­psykologisk teori‘. Det er etterhvert blitt ganske vanlig å tidfeste moderne nevro­psykologis opprinnelse til publikas­jonen av Hebbs bok i 1949.

I sin innføringsbok i nevropsykologi skriver Kolb og Whishaw at

«termen nevropsykologi ble antagelig først henvist til av D.O. Hebb, i en undertittel til hans 1949-bok «Atferdens organsiering: En nevropsykologisk teori». Termen ble gitt omfattende publisitet da den opptrådte i 1960, i tittelen til en samling av K.S. Lashley’s arbeider – Lashley’s nevropsykologi.» (1980, s.111)

Hebb hverken definerer eller bruker termen ‘nevropsykologi’ i selve teksten i boken.  Den  var åpenbart ment å henvise til et studium der nevrologens og psykologens felles interesse for hjernens fungering til kombinert.

Hebb ble ved McGill-universitet til han gikk av i 1972 og han fortsatte enda i noen år som professor emeritus frem til 1980. Han døde 20 august i 1985.

Hebb og Lashley
Hebb var en av Lashleys mange elever; kanskje den mest kjente av dem alle. Han mente selv at Lashleys bidrag var helt avgjørende for hans egen teoretiske utvikling. I forordet til 1963-utgaven av Lashleys berømte bok fra 20-tallet bok skriver D.O.Hebb at

«det er ikke unaturlig å datere begynnelsen til den moderne periode i psykologien fra publikasjonen av denne boken i 1929. Dens betydning for fysiologisk psykologi er selvsagt innlysende « (1963, s.v).

Hebb peker på at mye av den ‘ville’ og løst funderte nevrologiseringen som fram til da hadde vært vanlig i atferdsteorien fikk et endelig skudd for baugen som følge av Lashleys kritikk. Men en annen virkning var at psykologien fra nå av ble a-fysiolo­gisk og anti-fysiologisk, noe som særlig kom klart frem i E.C.Tolmans 1932-versjon og B.F.Skinners 1938-versjon av atferdspsykologisk tenkning. Begge disse viktige forskerne hevdet at det er unødvendig, ja til og med uheldig, å trekke inn snakk om nervesystemet når man bedriver atferds-analyser. Hebb tror at noe av atferdsteoriens suksess skyldes at Lashleys kritikk av den overleverte fysiologiske psykologien gjorde at­ferdsteoriens motstandere forsvarsløse; deres tradisjonelle argumenter var brutt i stykker. Mye av virkningene av Lashleys bok må søkes i det som ble umulig å si og skrive, hevder Hebb. Lashleys studier viser at hverken rotte-hjernen eller andre organismers hjerner kan oppfattes som en koblings-mekanisme mellom sansninger og motoriske responser, men leverer ut fra sine strukturer egne spesifikke bidrag til atferdens organisasjon og forløp.

Den a-nevrologiske og anti-nevrologiske trenden varte ved fram til den avbrytes av en viktig hendelse like før tiårskiftet 1950 :

«Det var ikke før fremkomsten av Hebb’s provoserende monogr­afi i 1949 at interessen for nevropsykologisk teori gjenoppsto blant eksperimentelle psykologer. På en måte fyllte Hebb’s spekulasjoner et tomrom, og fra da av kunne nevrologisering i psykologien bli mer fast forankret i den tids data.» (Orbach 1982, s.58)

Donald Hebb sa i forbindelse med Lashleys 60-års jubileum at dennes nevrobiologisk orienterte eksperimentelle utforskning av psykologiske problemer er en av de viktigste utviklingstrekkene ved psykologien i første halvdel av vårt århundre.

Hebb begynte arbeidet med sin nevropsykologiske teori i 1944, og det tok altså ca. 5 år før han kunne publisere den i sin bok. I utgangspunktet forsøkte han å få Lashley med på prosjektet – men opplevde at denne viste svært liten interesse og forståelse for det. I sentrum for Hebbs bestrebelse for å legge et velfundert og nytt grunnlag for et systematisk program for videre utforskning av hjerne-atferd sammenhen­ger, står kravet om en felles teoretisk referanseramme for å forstå ulike fenomen-områder innenfor psykologien som ‘oppmerkso­mhet’, ‘læring’, ‘tenkning’, ‘persepsjon’. Det var sentralt for Hebb  at en ikke  måtte bruke ulike tilnærminger for alle disse under-områdene. Dette er for Hebb et helt avgjørende poeng:

» Min teori er den eneste som forsøker dette, og ifølge min oppfatning, for å være helt ærlig, er den derfor det eneste realistiske forsøket på å gjennomføre en teoretisk drøfting av atferdens problemer.»  (1959, s.638)

Et annet av Hebbs sentrale anliggender i denne boken var å få frem behovet for å basere psykologisk teoridannelse på et skikkelig grunnlag i eksisterende nevrofysiologisk kunnskap. Han viser til at det hevdes at fysiologien ikke kan ha ‘stemmerett’ når det gjelder valg av psykologiske begreper å prinsipper, noe han mener er feilaktig. Historien har vist at fysiologisk informert og inspirert psykologisk tenkning kan være fruktbar og føre begrepsutviklingen videre.I sin 51-artikkel om den rollen nevrologiske ideer spiller i psykologien, sier han om dette:

» Det er min overbevisning at vi ikke har noe annet valg enn å fysiologisere i psykologi, enten dette skjer åpent eller skjult.»  (1951, s. 39)

Han sier videre:

» Jeg hevder ikke at psykologi må underordne seg i forhold til fysiologi, men bare at psykologi må la seg innfluere av fysiologisk evidens, slik som nev­rofysiologi blir påvirket av psykologisk evidens.»  (1951, s. 41)

Et av Hebbs sentrale siktemål i hele hans teoretiske arbeid er utforming av en rasjonale for bruken av nevrologiserende modeller i psykologisk teori. Han skriver i 1951 om det forhold at man i over 20 år iherdig har forsøkt å kvitte seg med ‘fysiologisering’ og ‘nevrologisering’ både i psykologi og psykiatri. Man mente at fysiologiske begreper er for begrensete, og virker innsnevrende for ansatser til psykologisk teori-dannelse. Han mener at forskeren Krech har et godt poeng når denne sier at man istedenfor å vende ryggen til det man oppfatter som snever og ufullstendig fysiologi, heller bør satse på å utvikle de nevrologiske og fysiologiske oppfatningene slik at de samsvarer bedre med de psykologiske kjennsgjerningen man ønsker å sette på begrep. Hebb følger Krech’s metode for å bruke nevrologisk teori for psykologiske formål. Ifølge  denne metoden heter det at

« det finnes en nevral prosess x som har bestemte  kjente atferdsmes­sige manifestas­joner, men en kan for øyeblikket ikke spesifisere denne prosessens eksakte mekanisme og lokus. Men den foreliggende atferdsmessige evidensen krever at man antar eksistensen av en slik nevral prosess.» (1951, s.43)

Hebb tror selv at det ikke er hele grunnen til at psykologene og psykiatien vender seg bort fra fysiologiske oppfatninger at disse er snevre. Den anti-fysiologiske strømningen i psykologien over flere tiår har andre røtter også, hevder han.

Hebb forsøker å vise at de ‘rene’ atferdsmessige og psykologiske oppfatningene mange ganger har en skjult og halvglemt opprinnelse i tidligere og foreldete fysiologiske begreper. 1920-årenes S-R nevrologiske modell av sentralnervesys­temets rolle i atferde fremstiller dette som en ansamling av gjennomgangs-forbindelser fra sanseorganer til musklene. Atferdsteorien synes å ha innebygd i sin grunnstruktur en nevrologisk modell som først og fremst kjennetegnes ved at at er allergisk overfor selvstendig virkende ‘sentrale prosesser’. Det er denne modellen som fører til vegringen mot å benytte moderniserte nevrologiserende teori-utkast i psykologien. Hebb peker på at det gamle S-R paradigmet er derivert fra den Pavlovianske fysiologiske terminologien, og dets vedvarende eksklusjon av psykologisk baserte oppfatninger viser at denne S-R teorien i sin kjerne er fysiologisk. Men dens fysiologi er basert på foreldete begreper ut fra psykologiens behov.

Teori om atferd må i siste instans være konsistent med både atferdsmessig og fysiologisk evidens. Men selv om atferdsteorien må være konsistent med kunnskaper om sentralenervesystemet, så kan man velge begreper som skjuler dette faktum.

Men Hebb mener at slike ansatser til ‘ren’ psykologisk teori vil antagelig tape på at man ikke forsøker å gjøre underliggende nevrologisk tenkning og forutsetninger eksplisitt.

Hebb synes ikke å mene at nevrologisk baserte modeller er avgjørende for psykologisk tenkning. Allerede eksistensen av vår sunnfornuftige og animistiske modell av ‘sinnet’ i hverdagslivet vitener jo om det motsatte. Og Hebb viser til at Freuds psykologiske teoretisering ville ha blitt hemmet av ethvert forsøk på å holde fast ved og binde den opp i de nevrologiske oppfatningene som dengang var tilgjengelige. Men han mener at en eller annen nevrologisk modell er nødvendig i praksis, om enn mer eller mindre implisitt. Det er ikke påkrevd at psykologien snakker i nevrologiske termer – men dens termer bør kunne oversettes til nevrologi når dette er nødvendig. Fysiologi kan ikke erstatte psykologi, men den kan virke som et viktig hjelpemiddel som kan utvide og befordre psykologiens begreps-dannelse. Før eller senere vil utviklingen føre til at psykologien blir fundert på en ‘reell’ nevrologisk modell-tenkning.

Han fremholder at man kan lære svært mye om psykologiske fenomener ved å gjøre dem til gjenstand for nevrofysiologisk analyse. Hans bok er således et eksperiment i det Hughlings Jackson kalte ‘sinnets fysiologi’. Hebbs grunnleg­gende standpunkt er at ‘sinn’ eller ‘psyke’ i vitenskapelig forstand må forståes som hjernens aktivitet:

» Problemet med å forstå atferden er problemet om å forstå nervesystemets fulle virkemåte, og vice versa . Dette har ikke alltid vært en velkommen påstand, hverken blant psykologer eller blant fysiologer.», (s.xii)

og videre sier Hebb at

» moderne psykologi tar fullstendig for gitt at atferd og nevral funksjon er perfekt korrelert, at den ene er fullstendig forårsaket av den andre. Det finnes ingen sjel eller livskraft som av og til stikker fingeren sin inn i hjernen og får nevrale celler til å gjøre ting de ellers ikke ville gjøre.» (s.xiii)

Han advarte i to retninger mot den ‘a-nevrologiske’ psykolog­ien. På den ene siden atferdsteoretikerene. Hebb hevdet alltid med full overbevisning at han betraktet B.F. Skinner som den største psykologen i vårt århundre, til tross for at hans egen ‘nevro-behaviorisme’ må sees som et empirisk alternativ til Skinners behaviorisme. Hebbs tributt til Skinner er først og fremst knyttet til dennes vektlegging av kravet om atferdsmessig og empirisk testbarhet. Mens teoretiske ideer vil komme og forsvinne igjen i teoretisk psykologi, er dette kravet et tidløs imperativ for en psykologi som vil ha fremgang. Hebbs innvending mot behaviorismen er henger sammen med dens simplis­is­tiske ‘black box’ konsept om nervesystemet som ren formid­ler mellom S’ene og R’ene på atferdssiden. Hebb understreker at cerebrale prosesser må sees på som en egen og separat faktor ved forståelsen av atferd, ikke kun som et ‘switchboard’ mellom stimulus-og respons-sekvenser. Tilnærmingen ut fra ‘den tomme organisme’ holder ikke iføge Hebb for moderne nevrofaglige innsikter.

Det skal også sies at Hebb forstår godt noe av Skinners kritikk av det han kalte ‘det konseptuelle nervesystem’. Mye av den biologiske orienteringen i et­terkrigstidens ulike psykologiske retninger har vært av rent konseptuell art – dvs. man har formulert en hypotese eller et program om biologiske fundament for ulike psykologiske fenomener uten at man har utforsket og kartlagt dette i den menneskelige biologiske realiteten. Mange psykologer har beruset seg med dårlig biologisering og/eller nevrologisering – med det finnes måtehold på dette området også, mener Hebb.

En viktig negativ lekse som Hebb tok med seg fra kontakten med behaviorismen var at det er uklok vitenskapelig praksis å ignorere noe ; enten det er snakk om bevisstheten, hjernen, genetisk arv eller kognitive prosesser. Hebb la stor vekt på å unngå alle former for prematur utelukkelse av områder og emner og pretensjoner om at man allerede har funnet svarene.

På den andre siden kritiserer Hebb psykodynamisk teori og særlig psykoanalysen som med sine mentalistiske ‘fritt-svevende’ og hypotetiske begrepsdannelser med svak atferdsmessig testbarhet lett blir stående med nesten ‘animistiske’ entiteter som de bruker til sine at­ferdsforklaringer. Han hadde lite til overs for denne typen psykologi.  Hebb understreker at –

» en fysiologisk orientert teori om atferd må fortsette å være en psykolo­gisk teori. Den vil måtte gjøre bruk av konstrukter derivert fra atferd, som ikke kunne ha blitt utformet på grunnlag av nevrologiske data, selv om en deretter finner måter som en kan relatere dem til slike data på.» (1959, s.635)

Han legger vekt på at 49-teorien primært er en psykologisk teori, og ikke en nevrologisk. Den er riktignok nevrologisk orientert, og opererer på flere nivåer samtidig. Og den forsøker å utforme de psykologiske begrepene på en måte som er forenlig med og forståelig ut fra nevrologiske data og kunnskap.

Hebbs syn er at man ikke kan analysere høyere atferd uten at man går om psykologiske begreper, dvs. begreper som omhandler intervenerende variabler, selv om man kan utvikle hypoteser som berører relasjonene mellom dem og data fra nevroanatomi og fysiologi. Atferdskunnskap gjør at vi kan dra slutninger f.eks. om at ‘ideer’ finnes, og med dette som utgangspunkt kan man forsøke å bygge opp konstrukter på grunnlag av nevrologiske data som vil ha de samme egenskapene som det man ønsker å gjøre rede for. Hebb kaller denne fremgangsmåten med å omdanne atferdsmessige størrelser til hjernestørrelser for ‘nevrologisering’, og den fysiologiske psykologien:

» er forskjellig fra annen psykologi ved at den gjør mer eksplisitt bruk av fysiologiske data, i forsøket på å bevare kommunikas­jonen (oversettbarhet) med det fysiologiske diskurs-universet, og i å bruke oversettelser til nevrologiske termer og tilbake igjen som et middel til å klargjøre eksisterende oppfatninger  og utforme bedre slike på omtrent det samme nivået. Den tar ikke sikte på å bli kvitt ’emosjon’,’hukommelse’ eller ‘persepsjon’ fullstendig, men å gjøre slike begreper mer presise og effektive.» (1959,s. 635)

Hebbs nevropsykologiske teori om organiseringen av atferd: sentrale begreper: ‘nerveceller som fyrer i lag kobles sammen’

Det skulle ta flere årtier før de fulle teoretiske og praktisk-terapeutiske implikasjonene av Hebbs revolusjonerende psykologiske tilnærming til menneskelig hjernefungering slo ordentlig i gjennom. Hans innsikt i at når vi påvirkes og påvirker oss selv slik at hjernecellene fåes til og tvinges til å samarbeide fysiologisk, sp forandres hjernen; er den første empiriske påvisning av hjernens plastisitet. I dag er dette en selvfølge og er blitt et mantra i alle slags hjernehypete selvforbedringsbøker og manualer. I boken «Buddha’s hjerne: Den praktiske nevrovitenskap  om lykke, kjærlighet og visdom » fra 2009, skriver forfatterne Hanson og Mendius at

«Når ditt sinn endres, endres hjernen din også. I formuleringen til psykologen Donald Hebb sies det slik: når neuroner fyrer sammen flere, så kobler de seg sammen – mental aktivitet skaper nye nevrale strukturer».

Noen viktige begreper hos Hebb:

Celle-assemblier

Nevron-ensembler

Fase-sekvens

Hebb-synapse

Hebbs læringsregel

For å forklare dannelsen av nevron-assembliet i første fase av persepsjonen postulerer Hebb at –

» når et akson til celle A er nær nok til å eksitere celle B og gjentatte ganger eller vedvarende tar del i å fyre den, så finner det sted en eller annen vekstprosess eller metabolsk endring i en eller begge cellene slik at A’s effektivitet som en av cellene som fyrer B  blir økt.» (1949,s.62)

Dette er den såkalte Hebb-regelen for styrkning av synaptisk effektivitet og Hebb foreslår at dette utgjør det fysiologiske grunnlaget for læring gjennom en presynaptisk/postsynaptisk sammenfalls-mekanisme.

Hebb hevdet at persepter, begreper, ideer, og forestillinger alle kan realiseres i hjernen i reentrante ensembler av nerveceller som han kalte celle-assemblier og fase-sekvenser. Læring skjer i de synaptiske systemene mellom nervecellene i et nevron-ensemble når betingelsene for tilstrekkelig korrelert aktivitet er tilstede. Reverberasjon øker sannsynligheten for at disse terskelbetingelsene blir nådd. Dette læringsprinsippet kalles Hebbs regel, og synes å fange et sentralt aspekt ved læring i hjernen. Den assosiative læringsprosessen som oppstår gjennom samtidig aktivitet i pre- og post-komponenten i synapsen kalles for en Hebb-synapse.

Hebbs teori er en utviklingsmessig teori; nevron-ensemblene undergår en selvdannende prosess under organismens modning gjennom dens interaksjon med sine omgivelser ved at læringsprinsippet nyttes. Hebbs tenkning hadde en ‘sterk innvirkning’  (Nadel et.als.1989) på studiet av læring og utvikling.

Hebbs nevronale læringsteori måtte derimot vente mange år før betingelsene lå teknisk til rette for empirisk utforskning av dannelsen av nevrale nettverk eller konneksjonssystemer.

Hjernens plastisitet: ‘Nevroplastisitet’

“The idea that neurons are somehow changed with use is important, for it means that one could look at the neuron and try to identify the changes. The question is, however, where do you look? A Canadian psychologist, Donald Hebb, proposed in 1949 that the logical place to look is at the synapse.(-) He suggested that when synapses are active, they change if the conditions are right. For Hebb, the most important condition was that two neurons had to be coincidentally active and if so, then the connection between them was strengthened. (-) Hebb’s addition was important, for it (a) specified the conditions under which plasticity would occur and (b) pointed to a role of both the pre- and postsynaptic side of a connection in plasticity. This latter conclusion means that plasticity can be measured either pre- or postsynaptically. It also follows from Hebb’s proposals that during development, learning, recovery from injury, and aging, there are changes at the synapse that allow the brain to be functionally plastic.” (Kolb, 1995, p. 7-8)

Begrepet om plastisitet i nervesystemet eller nevroplastisitet ble introdusert av Hebb i 1949. He argued that our ability to change our brains by learning new information occurs because of changes that occur at the level of the nerve cells. His notion was that the brain remodels itself by changing the connections at the level of the synapse. If several nerve cells receive a stimulus at the same time that causes them to “fire” (i.e., produce what neuroscientists call an “action potential”), they begin to share more and more synaptic connections.You might anthropomorphize this by thinking of the nerve cells as a band of friends who have shared experiences and gradually bond in a kind of neuronal buddy system. This idea is often referred to as Hebbian plasticity, and it is expressed in the motto “neurons that fire together wire together.” Sometimes the bands of neurons that are created through these shared experiences are called “neuronal assemblies.” Hebbian plasticity was an interesting concept, but neuroscientists have only been able to explain its how’s and why’s during the last few years. (Andreasen, 2003, p. 47)

 

Hebbs innflytelse

Hebb blir i dag betraktet som en av pionerene når det gjelder teoretisk nevrofaglig perspektiv på hele organismen og dens atferd. Sett mot bakgrunn av den dominansen som reduksjonistisk nevrofaglig forskning ennå står for, så står Hebb for et viktig korrektiv. Hebb blir omtalt som en representant for ‘kognitiv nevrovitenskap’ lenge før denne kronglete termen ble oppfunnet. (Nadel et. als. 1989) Dette skyldes i første rekke Hebbs dobble perspektiv med både å utforske mentale prosessers strutur og funksjon som sådan, og samtidig deres nevrale realisering. Nevrobiologen Marr førte i sin innflytelsesrike bok om komputasjonelle modellerav synspersepsjon Hebbs forskningsprogram videre. Marr fører dette programmet over i dets moderne skikkelse forbundet med computer-hjerne paradigmet. Hebbs bidrag er her å fastholde sammenhengen mellom computasjonell og nevrobiologisk tenkning; og han inspirerer derfor det såkalte ‘nevrokomputasjonelle paradigmet’. Boken ‘Nevrale konneksjoner, mental komputasjon’ (Nadel et.als. (eds.)1989) er en samling artikler skrevet ut fra en nevrofaglig konferanse arrangert i Tucson/Arizona i 1986. Konferansen var dedisert til Hebb. Temaene fra denne konferansen sier mye om Hebbs store betydning – ‘paralell distribuert prosessering’ (PDP) og konneksjonistiske modeller  analysert i forhold til deres komptasjonelle tilstrekkelighet og nevrobiologiske plausibilitet.

Hvorfor er Hebbs tenkning så sentral innenfor denne forskningen ?

Konneksjonistiske modeller av informasjonsbehandling har utviklet et nytt begrep om representasjon i nervesystemer og hjernelike systemer. Dette begrepet om representasjon har sine røtter hos Hebbs ideer om læring og representasjon i nevrale assemblier. Betegnelsen ‘statistisk konneksjon’ (Smolensky 1989) henviser til styrken i konneksjoner mellom to enheter og er et mål for den statistiske relasjonen mellom deres aktiviteter. Dette prinsippet stammer opprinnelig fra Hebbs teori om at en synapse mellom to nevroner blir forsterket når begge er aktiv på samme tid innebærer et forhold mellom statistikk og konneksjon. Modifiseringen av en synaptisk konneksjon er en felles funksjon av aktiveringstilstanden i både de sendende og de mottakende enhetene. Denne modellen av representasjoner i konneksjonssystemene mellom nevroner er en konneksjonistisk læringsmekanisme: modifiseringen av konneksjoner skjer gjennom endring i konneksjons-vektene eller den synaptiske styrken mellom enhetene i en nevron-populasjon.  Konneksjonsmønstret lagrer informasjon fra omgivelsene og representerer en distribuert informasjonslagring i hjernen eller hjernelike systemer.

Merlin Donald (1991) hevder at den dominante teoretiske modellen av mental struktur i vårt århundre har implisitt vært en nevropsykologisk modell. Den sentrale figuren i denne tradisjonen har vært Hebb, mener Donald. Hebb bygde en teori om psyke som forsøkte å integrere funn og begreper fra ulike områder, som Gestalt-psykologi, behaviorisme, og funksjonell nevroanatomi. I sentrum for Hebbs nevropsykologiske teori var en modell av hukommelse. For Hebb var dette en teoretisk nødvendighet, siden alle høyere funksjoner hviler på et grunnlag av hukommelse. Hebbs sentrale hukommelses-mekanisme var «celle-assemblier», dvs. selv-aktiviserende løkker av nevroner som dannes ved synaptisk vekst under læring. Disse kan organiseres til større «fase-sekvenser» som danner det nevrologiske grunnlaget for «semi-autonome» mentale prosesser. Disse fase-sekvensene kan på sin side aktiviseres av endogene såvel som eksogene stimulerings-kilder, noe som gir psyken en viss uavhengighet fra omgivelsesmessge determinanter for atferd. Dette var et vesentlig brudd med den mer strikte behavioristiske tradisjonen som dominerte på Hebbs tid.

Hebbs teori hadde en vesentlig innvirkning på kognitiv teori. Han trodde at celle-assembliene som determinerer et spesifikt atferdsmønster kunne være elektrisk aktive i korttids, mens langtids-hukommelse tok form av en permanent strukturell forandring i nevrale synapser. Hebb introduserte slik ideen om en labil nevroelektrisk korttids hukommelses-lagring som determinerer både innholdet i bevisstheten og spesifikke trekk ved bestemte atferder. Denne ideen har hatt en enorm innflytelse.

Hebbs teori manglet detaljering. I løpet av de etterfølgende tiårene så har hans grnn-ideer blitt ekspandert og understøttet på ulike forsknings-felter. Ideen om en temporær lagring har overlevd under ulike forkledninger, f.eks. i form av begrepet om arbeidsminne. Den synaptiske basisen for langtids-hukommelses lagring har vært en tilbakevendende tema, f.eks. i den epigenetiske nevronale seleksjons-teorien til Changeux (1985) eller i Edelmans (1987) begrep om «det sekundære nevronale repertoar», to moderne tilnærminger som begge plasserer atferdsmessig læring inn i nevronale matriser eller nettverk som dannes gjennom endret synaptiske mønstre. Ideen om automatisk perseptuell læring i nevrale nettverk fremkalt gjennom repetetiv stimulering av nevronale nett har overlevd både i Edelmans nevronale seleksjonsteori og i de nye konneksjonistiske teoriene til McClelland og Rumelhart (1986)

Og innenfor kognitiv psykologi, som f.eks hos Broadbent (1958) og Anderson (1983) ser man igjen Hebbs implisitte arkitekturale modell av psyken.

Donald påpeker at Hebbs modell av psyken, og heller ikke hans teoretiske etterfølgere, forsøkte ikke å teoretisere over unikt menneksleige former for representasjon. Hebb ønsket grunnleggende sett å forklare hvorledes perseptuell læring var mulig, hvordan assosiasjoner blir dannet i nervesystemer, hvordan generell konseptuell utvikling kan være relatert til mengden av assosiasjonscortex, og hvordan intelligens bredt definert er svært vanskelig å lokalisere. Bevissthet betraktes som et epifenomen, et bi-produkt av refleksiv korttids-hukommelse. I denne forståelsen blir den mentale-kogntive overgangen fra ape til menneske et glidende og gradvis skifte der det kognitive potensialet, men ikke psykens grunnleggende struktur, blir endret. Mennesker og aper deler i følge Hebb den samme hukommelsesstrukturen  og de samme perspetuelle systemer, og de samme assosiasjonistiske mentale prosessene- det er bare snakk om gradsforskjeller. Donald mener at Skinners behavioristiske vyer blir reralisert i nervesystemet med Hebbs teori. Samtidig får Gibsons neo-Gestalt ideer et nevralt fundament. Men i Hebbs teori finner ikke symbolske representasjons-systemer noen plass. Hebbs teori om psyken er derfor ene og alene en teori om det Donald kaller den episodiske psyken, dvs. en mentalitet forbundet med direkte-konkret erfaring og erindring av omverdenen uten formidling via artifisielle (historisk skapte) atferdsmessig-ekspressive ritualer eller symbolsystemer. De moderne avleggerne av Hebbs teori i moderne konneksjonisme, nevral nettverk-teori, og perseptuell psykologi er rpimært teorier om episodisk kunnskap og atferd. Dette er ikke et problem i tradisjonell fysiologisk psykologi som er bygd på dyre-forskning og derfor naturlig begrenset i sine kognitive formål. Det er et ganske alvorlig problem i nevropsykologien som bygger på menneskelig nevrologisk forskning. Og det representerer et avgjørende hinder når man ønsker å generalisere en teori om psyken fra dyr til mennesker. Det er også et problem for enhver komputasjonell teori som forsøker å simulere unikt menneskelige prosesser som «lesing» og «skriving» med en ikke-referensiell løsning. Donald mener at modeller av lesing og språk-oppfatning i virkeligheten bare er modeller for grunnleggende visuell og auditiv mønster-gjenkjenning anvendt på tekst- og talt stimulus-materiale.

Hebbs teori om psyken er en biologisk nevropsykologisk modell der alle de grunnleggende mekanismene er felles for mennesker og høyere dyr, og der historisk forankrete utviklings-mekanismer for nevropsykologisk fungering ikke har noen plass.

Donalds nevropsykologiske stadie-teori om menneske-psykens oppbygning innebærer at Hebbs konsektuelle-episodiske nervesystem, og dets moderne avleggere, har blitt innlemmet hos mennesker i våre mere avanserte og historisk forankrete representasjons-former. Den episodiske psyken kan være organisert ut fra lignende prinsipper hos dyr og mennesker – men mekanismene for oppmerksomhetskontroll, og bevissthetens og tenknings oppbygning, er annerledes hos mennesker som følge av fremveksten av mimmetisk og lingvistisk-symbolsk representasjon og eksternaliseringen av symbolske hukommelses-systemer. Donalds historiske nevropsykologi innebærer følgelig at generaliseringer om lokalisering og organisering av høyere mentale prosesser ikke kan foretaes fra dyr og aper til mennesker – bortsett fra de rent episodiske trekk ved atferd og opplevelse. Donalds påpekning av grensene for biologiske nevropsykologiske modeller betyr ikke at han fraskriver dem enhver betydning – de er naturligvis viktige bidrag til utforskningen av menneskepsyken. Det er imidlertid, mener Donald, å være så klare som bare mulig om demarkasjonslinjene mellom de ulike typene av modeller som er direkte ekstrapoleringer fra dyreforskning og som hviler på teoribyggings-premisser innenfor den Hebbianske tradisjonen, og modeller som forsøker å ta i betraktning unikt menneskelige trekk ved psyken. Donalds poeng er her det samme som man finner i den kulturpsykologiske skolen med Vygotsky og Luria.

Litteratur og henvisninger:

Donald, Merlin.  Origins of the Modern Mind. Three stages in the evolution of Culture and Cognition. Cambridge,Massachusetts: Harvard University Press, 1991

Edelman, G.M. &

Mountcastle, V.B.: The Mindful Brain. Cambridge,Mass.:MIT Press, 1978

Edelman, G.M.: Neural Darwinism: The Theory of neuronal Group Selection. N.Y.: Basic Books,1987

Edelman, G.M. Bright air, Brilliant fire. On the matter of the mind. N.Y.: Basic Books, 1992

Hebb D. O. «Man’s frontal lobes: A critical review». Archives of Neurology and Psychiatry ( Chicago) 1945, 54, 10-24.

Hebb D. O. The organization of behavior. New York: Wiley, 1949.

Hebb D. O. «Heredity and environment in mammalian behavior».British Journal of Animal Behavior, 1953, l, 43-47. (a)

Hebb D. O. «On human thought». Canadian Journal of Psychology, 1953, 7, 99-110. (b)

Hebb D. O. «Drives and the CNS (conceptual nervous system)».Psychological Review, 1955, 62, 243 -254.

Hebb D. O. A neuropsychological theory. In S. Koch (Ed.),Psychology: A study of a science (Vol. 1). New York: McGraw-Hill, 1959.

Hebb D. O. «The American revolution». American Psychologist, 1960, 15, 735-745.

Citation for D. O. Hebb, on receipt of award for «Distinguished Scientific Contribution». American Psychologist, 1961, 16, 802.

Hebb D. O. The semi-autonomous process: Its nature and nurture.American Psychologist, 1963, 18, 16-27.

Hebb D. O. «A return to Jensen and his social science critics».American Psychologist, 1970, 25, 568.

Hebb D. O. «Whose confusion?» American Psychologist, 1971, 26, 736.

Hebb D. O. «What psychology is about». American Psychologist, 1974, 29, 71-79.

Hebb D. O. «Science and the world of imagination». Canadian Psychological Review, 1975, 16, 4-11.

Hebb D. O. «Open letter to a friend who thinks the IQ is a social evil». American Psychologist, 1978, 33, 1143-1144.

Hebb D. O. Essay on mind. Hillsdale, N.J.: Lawrence Erlbaum Associates, 1980.

D. O. Hebb. In G. Lindzey (Ed.), A history of psychology in autobiography (Vol. VII). San Francisco: W. H. Freman & Company, 1980.

Hebb D. O., & Thompson W. R. The social significance of animal studies. In D. Lindzey (Ed.), Handbook of social psychology (Vol. 1). Cambridge, Mass.: Addison-Wesley, 1954

Kolb & Wishaw1980

Milner, Peter A.;(1993) The Mind and Donald O.Hebb.  Scientific American, jan.1993, s.104-109

Nadel,L.; Cooper, L.A.; Culicover,P.; & Harnish, R.M. (eds.) Neural connections, Mental computation. Cambridge, Mass.: The MIT Press, 1989

Orbach 1982

Smolensky,P.: (1989)  Connectionist modelling: Neural Computation/Mental Connections. I Nadel et.als. (eds.) 1989

Churcland, Patricia Smith; Neural representation and neural computation. (1989) I Nadel et.als. (eds.); 1989

En kommentar om “Fra nevropsykologiens historie: Donald Hebb

Legg igjen en kommentar

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com-logo

Du kommenterer med bruk av din WordPress.com konto. Logg ut / Endre )

Twitter picture

Du kommenterer med bruk av din Twitter konto. Logg ut / Endre )

Facebookbilde

Du kommenterer med bruk av din Facebook konto. Logg ut / Endre )

Google+ photo

Du kommenterer med bruk av din Google+ konto. Logg ut / Endre )

Kobler til %s