Här skapas en osynlig hand

Min högra arm är osynlig. Den ligger framför mig på det vita bordet, bredvid den fullt synliga vänsterarmen. Det kittlar när hjärnforskaren Arvid Guterstam stryker en liten pensel längs mitt osynliga pekfinger. Han duttar vid nagelbandet, flyttar till långfingret och återvänder till handryggen. Ett nytt penseldrag fortsätter ända ut till spetsen på lillfingret.

Handen är där. Det är min hand, och den känner varje penselrörelse. Men handen och hela armen har blivit genomskinlig.

Arvid Guterstam penslar vidare, och så inträffar något ännu märkligare: det osynliga pekfingret dras ut och blir längre. Fingret sträcker sig ända till andra sidan av bordet, nästan en halv meter bort!

– När man väl har skapat illusionen kan man tänja den ganska långt, säger Arvid Guterstam.

Han är doktorand i Henrik Ehrssons forskargrupp vid Karolinska institutet i Solna och en mästare i konsten att framkalla kroppsliga illusioner. Det låter som ett partytrick, men är i själva verket ett seriöst försök att reda ut hur hjärnan skapar en gräns mellan kroppen och allt annat.

– Alla organismer måste ha en gräns mot omvärlden. Även en växt måste kunna skilja mellan sig själv och till exempel en parasit. Det är något helt grundläggande inom biologin, säger Henrik Ehrsson, forskare i kognitiv neurovetenskap.

Hjärnan alstrar alltid upplevelsen av att ha en kropp. Kroppen befinner sig någonstans, den reagerar på olika stimuli och den ingår i medvetandet. Henrik Ehrsson hör till dem som menar att man inte kan ha något medvetande utan att ha en upplevelse av sin kropp, ett kroppsjag. Och han misstänker att förändringar av kroppsjaget också påverkar högre nivåer i medvetandet, till exempel hur vi minns våra liv.

Henrik Ehrsson, 40, växte upp i Täby norr om Stockholm och bestämde sig tidigt för att bli forskare. Men läkarlinjens ändlösa anatomiföreläsningar tråkade ut honom. Han kunde glida i väg i fantasier om vad som skulle hända om det gick att flytta ögonen från huvudet till en helt annan plats i föreläsningssalen och se sig själv därifrån. Var skulle medvetandet befinna sig då?

 – Min flickvän brukar säga att jag är en dagdrömmare. Det stämmer nog, säger Henrik Ehrsson, och medger att han inte var någon toppstudent.

Men han skrev en avhandling om handens finmotorik, och fick en tjänst som forskare vid University College London. Under doktorandtiden träffade han en japansk gästforskare som utsatte honom för Pinocchio-illusionen.

– Det var fantastiskt! Näsan blev över en decimeter lång, säger Henrik Ehrsson.

Den enda nödvändiga utrustningen är en massageapparat. Man blundar och håller nästippen mellan tummen och pekfingret. Samtidigt pressar någon massageapparaten mot armen som håller i näsan. Apparaten ska vara riktad mot bicepsmuskelns fäste vid armvecket. Vibrationerna stimulerar muskelspolarna, sinnesorgan som registrerar muskelns sträckning. Därmed får hjärnan ett felaktigt besked om att armen håller på att räta ut sig. Samtidigt registrerar hudkänseln att fingrarna behåller greppet om nästippen.

Nervsystemet jämkar ihop de motstridiga signalerna genom att tänja ut sin inre modell av näsan. Hjärnan ljuger för sig själv så att näsan växer.

Effekten tände Henrik Ehrssons intresse för kroppsillusioner, ett förvånansvärt ungt forskningsfält. Redan i mitten av 1800-talet började psykologer och sinnesforskare experimentera med illusioner som lurar ögonen. Forskningen om kroppsillusioner tog fart först mot slutet av förra seklet. Det började med en arm av gummi.

En ung professor i USA besökte en pub där studenter vid Princeton university testade en illusion med en gummiarm av samma typ som finns att köpa i skämtbutiker inför halloween. Professorn blev fascinerad och skaffade en egen gummiarm. År 1998 publicerade han en rapport om sitt sällsynt lågteknologiska experiment i den ansedda tidskriften Nature. Sedan dess har metoden spritt sig till laboratorier runt om i världen. Allt som behövs är ett bord, en skymmande skärm, en gummiarm, två penslar och – som en extra krydda – en rejäl dolk eller kökskniv.

En person sitter med båda armarna framför sig. Den ena är skymd bakom skärmen, och i stället ligger en gummiarm väl synlig på bordet. Mitt emot sitter en forskare och stryker en pensel mot den skymda handen – och samtidigt en likadan pensel mot gummihanden. Penslarna måste röra sig i samma takt. En förskjutning på bara en tiondels sekund kan spräcka illusionen. Efter mindre än en halv minuts penslande brukar gummiarmen kännas som riktigt kött och blod, orörlig men ändå verklig. Kroppsjaget har flyttat in.

– Då tar man fram kniven och måttar ett hugg mot gummiarmen, säger Henrik Ehrsson.

Försökspersonerna vet att de inte kommer att bli skadade. Trots det går det att mäta deras reaktion med elektroder som registrerar hur svettningen ökar hudens förmåga att leda ström. Blotta åsynen av kniven kan förstås framkalla en viss svettning. Men om dolken dyker upp när penslarna rör sig i otakt känns hugget mindre hotfullt. Det talar för att illusionen verkligen placerar kroppsjaget i protesen.

Bilder från en hjärnkamera ger ytterligare belägg för den saken. Henrik Ehrsson och hans medarbetare utsatte personer för gummihandsillusionen och mätte samtidigt aktiviteten i deras hjärna. När forskarna hotade gummiarmen med en nål såg de kraftig aktivitet i delar av hjärnan som reagerar på förväntad smärta.

Men kroppsjaget låter sig inte luras hur som helst. Illusionen spricker om gummihanden ligger för långt bort. Den får inte heller ligga i en omöjlig vinkel i förhållande till kroppen, och den måste likna en hand, även om färg, storlek och material kan avvika. Båda penslarna måste också röra sig i samma riktning i förhållande till respektive armar – gummiarmen och den riktiga – även om armarna ligger i olika vinkel.

Under rätt förutsättningar fungerar illusionen på ungefär 70 procent av alla försökspersoner. Forskarna vet inte vad som gör somliga immuna, men misstänker att dansare, idrottare och andra med ovanligt god kroppskontroll är svårare att lura. För oss andra är upplevelsen förbryllande. Den utmanar vissheten om att vara fast förankrad i kroppen.

Illusionen skulle säkert ha varit omtumlande även för George Edward Moore, förgrundsgestalt inom brittisk analytisk filosofi. År 1939 skrev han en essä med titeln Proof of an external world, där han argumenterar för att man kan bevisa att det finns en yttre verklighet, vilket flera av hans lärare hade tvivlat på.

Han grundade sitt bevis på kroppslig visshet. ”Här är en hand”, sade G.E. Moore, ”och här är en till”. Av detta drog han slutsatsen att det finns åtminstone två externa föremål i världen. Därför kan vi enligt honom vara säkra på att vi inte lever i någon inbillad skenvärld som i filmen Matrix.

– Jag är inte filosof själv, men man måste vara försiktig med sina antaganden, säger Henrik Ehrsson. För hjärnan finns ingen absolut verklighet. Den måste hela tiden skapa sin verklighet utifrån den information som finns tillgänglig.

Sinnesorganen skickar information till hjärnans associationsbark. Där finns så kallade multisensoriska nervceller som samordnar signaler från olika sinnen. Mätningar med elektroder i hjärnan på apor visar att cellerna är aktiva när apan hanterar ett föremål med hjälp av känsel, syn och det sinne som registrerar kroppsdelarnas inbördes läge. Henrik Ehrsson tror att de multisensoriska cellerna även bidrar till att bygga upp en inre bild av kroppen och dess gräns mot omvärlden, kroppsjaget.

Forskningen om gummiarmar visar att kroppsjagets karta kan avvika rejält från den yttre verkligheten. Men nu har Henrik Ehrsson och hans medarbetare alltså upptäckt att illusionen fungerar även utan gummiarm. En pensel i fria luften räcker alldeles utmärkt. Min egen hjärna slukar illusionen med hull och hår så länge penseln mot den osynliga handen rör sig i takt med den andra penseln mot den riktiga handen bakom skärmen.

Detta går på tvärs mot en tidigare uppfattning om att blicken mot den egna kroppen är en viktig bas för kroppsjaget. Synens roll är mer invecklad än så; i samspel med de övriga sinnesintrycken tar synen fasta på penselrörelserna – men blundar uppenbarligen för att armen är borta.

Det verkar som om avsaknaden av en gummiarm gör illusionen ännu mer elastisk. Doktoranden Arvid Guterstam roade sig med att stryka penseln mot mitt osynliga pekfinger snabbare än mot det riktiga. Det gav mig en stark känsla – rent av en kroppslig visshet – om att fingret plötsligt var fem gånger längre än vanligt.

Enkla medel ger dramatisk effekt. Förutom en avancerad magnetresonanskamera använder forskarna utrustning som mer verkar höra hemma hos en trollkarl än i ett medicinskt laboratorium. På hyllorna i ett förråd trängs genomskinliga plastbackar fulla av kroppsdelar från skyltdockor. En arm är avsågad vid handleden, en annan har förlorat sitt ringfinger. Bland kameror och kablar skymtar en och annan kniv. På golvet ligger den nedre kroppshalvan av en jätte, klädd i jeans och vita tubsockor.

Arvid Guterstam lotsar mig vidare till ett angränsande rum för ett nytt experiment. På vägen in lägger jag märke till en stor gummiklubba på ett bord.

Den här gången får jag ta på mig ett par virtual reality-glasögon och sätta mig på en stol. Glasögonen är kopplade till ett par kameror, en för varje öga, som filmar min kropp bakifrån. Jag ser hur Arvid Guterstam håller en liten pinne som han petar mot min mage gång på gång. Pinnen skymtar framför mina ögon och jag känner hur den nuddar magen. Samtidigt petar han en annan pinne i magen på en figur som sitter på en stol någon meter framför mig. Det svajar till i huvudet när jag inser att den där kroppen är min, och att mitt jag har svävat ut och nu befinner sig bakom själva kroppen.

I nästa ögonblick ser jag gummiklubban i ögonvrån. Den kommer flygande rakt mot magen och jag värjer mig instinktivt – trots att en annan del av medvetandet förstår att klubban bara hotar mitt utanför-kroppen-jag.

Henrik Ehrsson och hans medarbetare beskrev illusionen i den vetenskapliga tidskriften Science för fem år sedan, och nyheten spreds av medier över hela världen.

I uppföljande experiment monterade forskarna kameror på en skyltdockas huvud så att kroppen hamnar i den vy man är van att se när man tittar ner. Försökspersoner med virtual reality-glas­ögon kopplade till kamerorna blev petade i magen med en pinne, samtidigt som de via glasögonen såg en annan pinne peta på plastkroppen exakt samtidigt. Det räcker för att förflytta kroppsjaget till skyltdockan.

– Effekten är så stark att försökspersonen från sitt perspektiv i skyltdockan kan skaka hand med sin egen kropp utan att illusionen försvinner, säger Henrik Ehrsson.

Kan kroppsjaget slinka in i vilken docka som helst? Spelar storleken någon roll? Forskarna på Karolinska institutet inleder en vetenskaplig rapport om saken så här: Tänk dig att du krymper i sömnen och blir liten som en Barbiedocka. När du vaknar, skulle du då uppleva att din kropp är liten, eller skulle du känna dig normal i en gigantisk värld befolkad av jättar?

En serie illusionsexperiment visar tydligt att vi använder kroppen som måttstock. Försökspersoner förflyttade till en Barbiedocka beskriver föremål som större, och avstånd som längre. Effekten är kraftig när de upplever att kroppsjaget befinner sig i dockan, och försvinner när illusionen spricker – trots att synintrycken på näthinnan är oförändrade. På motsvarande sätt krymper världen när försökspersonernas kroppsjag hamnar i en fyra meter lång jättedocka.

Henrik Ehrsson tänker sig att illusionen i framtiden kan hjälpa en kirurg att ”bli” en mikrorobot inuti en patient, eller en ingenjör att känna sig närvarande på havsbottnen i skepnad av en jätterobot som lagar utrustning för att utvinna olja.

Men kroppsjaget kan inte anta vilken skepnad som helst. Det verkar ha en grundläggande anatomi som består av två övre lemmar, två undre, något slags torso och ett huvud.

– Proportionerna kan förändras, men jag skulle bli förvånad om det går att förvandla någon till en huvudfoting, säger Henrik Ehrsson.

Möjligen är kroppsjagets form en del av människans nedärvda biologi. En tysk läkare har studerat en flicka född utan armar som berättade att hon kan röra sina händer. Hon använder dem till och med för att räkna på fingrarna. Det skulle kunna betyda att kroppsjaget är givet från födseln och oberoende av hur kroppen faktiskt ser ut. Å andra sidan kanske flickans fantomhänder är ett minne av händer som fanns under fosterlivet, men som sedan tillbakabildades. Ingen vet hur kroppsjaget utvecklas hos ett embryo.

Klart är dock att en människa som förlorar en kroppsdel ofta behåller den som en fantomlem. Det erfor redan den brittiske viceamiralen Lord Nelson efter att ha fått sin högra arm bortskjuten vid slaget om Santa Cruz på Teneriffa år 1797. Han hade en fantomarm, och såg den som ett bevis på själens odödlighet. För om en arm kan överleva fysisk utplåning, borde inte samma sak även gälla en hel person?

Kroppsdelar kan även försvinna ur kroppsjaget till följd av en hjärnskada. I boken Mannen som förväxlade sin hustru med en hatt beskriver neurologen Oliver Sacks en patient som upplevde att det låg ett främmande ben i hans säng. Mannen knuffade ner benet ur sängen, och märkte till sin bestörtning att han själv följde med ner på golvet.

I de medicinska anekdoternas värld finns även beskrivningar av utanför kroppen-upplevelser. Efter flera sena nätter och en hel del cannabis upplevde den brittiska psykologen Susan Blackmore att hon en dag i början av 1970-talet lämnade sin kropp mitt under ett samtal med några vänner i Oxford. Under närmare tre timmar svävade hon runt, för att sedan landa i sig själv. Liknande fenomen kan drabba människor med vissa former av epilepsi.

Men utanför kroppen-upplevelser är sällsynta. De flesta av oss har en intuitiv känsla av att vara fast förankrade i kött och blod. Henrik Ehrsson tänker sig att hjärnan ständigt använder relativt obearbetad information från sinnesorganen till att uppdatera en inre modell av kroppen, och att kroppsjaget i sin tur ligger till grund för högre funktioner som känslor och minnen.

Med kroppsillusioner är det möjligt att rubba systemet. Henrik Ehrsson och hans medarbetare hoppas att illusioner som skapar en upplevelse av att befinna sig utanför kroppen så småningom ska avslöja vad kroppsjaget betyder för minnet av en händelse, eller rent av för medvetandet.

Så här lurar du kroppsjaget

1. Sätt försökspersonen vid ett bord så att höger arm är skymd bakom en skärm, till exempel en stor bok.
2. Placera en gummiarm i ett läge där den riktiga armen skulle kunna ligga. Om du inte har en gummiarm kan du testa med en diskhandske fylld med bomull.
3. Stryk två likadana penslar samtidigt längs den skymda höger­armen och den synliga gummiarmen. Det är viktigt att båda penslarna rör sig på samma sätt.
4. Ungefär 70 procent av alla försökspersoner upplever illusionen. Efter mindre än en halv minuts penslande känner de att gummiarmen är en riktig arm.
5. För att testa illusionens styrka: måtta ett hugg mot gummiarmen med en kniv!