Kan den fria viljan opereras bort?

Teorierna om SMA har tolkats som ett stöd för den filosofiska ståndpunkten att den fria viljan inte existerar. Men Umeå-forskarna menar att deras forskningsresultat är lättare att förklara utifrån hypotesen att våra handlingar styrs av medvetna, fria val.

- Den supplementära motorarean är ett område i hjärnan som vi sedan länge vet är aktivt strax innan vi utför enkla rörelser, säger Rickard L Sjöberg, överläkare och docent i neurokirurgi vid Institutionen för klinisk vetenskap.

Om det är SMA som styr upplevelsen av att vilja borde den upplevelsen försvinna när SMA opereras bort

I ett experiment som första gången presenterades i början av 1980-talet, kunde Benjamin Libet med flera visa att aktiviteten i SMA startade innan hans försökspersoner upplevde att de fattade beslutet att utföra en rörelse. En möjlig och mycket uppmärksammad tolkning av detta är att SMA-aktiviteten styr både våra handlingar och vår upplevelse av att vilja utföra handlingarna.

Rickard L Sjöberg, överläkare och docent i neurokirurgi, Institutionen för klinisk vetenskap

BildEbba Sjöberg

- Om den här enkla modellen kan tillämpas även på mer komplexa beslut som att utföra ett våldsbrott, har det naturligtvis stora konsekvenser för samhällets syn på frågor om personligt ansvar, berättar Rickard L Sjöberg.

- När Libet presenterade sina studier fanns väldigt lite erfarenhet om vad som verkligen händer när man opererar patienter i det här området. Men idag opererar vi närmast rutinmässigt patienter som har exempelvis gliacellstumörer i det här området. Vi bestämde oss därför för att belysa teorierna om SMA och den fria viljan genom att följa upp vad som händer med de patienter vi opererar i det här området.

SMA - ett redskap för den fria viljan?

Umeå-forskarnas strategi var enkel. Om det är SMA som styr upplevelsen av att vilja borde den upplevelsen försvinna när SMA opereras bort. Om SMA däremot bara är ett redskap för den fria viljan borde det vara själva utförandet – exekutionen - av rörelserna som påverkas, medan upplevelsen av att vilja utföra dem borde vara opåverkad. De patienter Umeåforskarna studerade betedde sig på ett sätt som betydligt bättre stämde med den andra av dessa hypoteser.

- När vi frågade patienterna om de efter operationen upplevde att de hade kvar sin förmåga att vilja utföra vissa enkla rörelser, uppgav alla att de fortfarande hade det. Men de var däremot ofta oförmögna att utföra vissa av rörelserna, som exempelvis att lyfta armen i motsatt kroppshalva, berättar Rickard L Sjöberg.

Exekutiv funktion starkt påverkad

- De test vi gjorde på patienterna visade också en mycket kraftig påverkan på vad som inom neuropsykologin brukar kallas för ”exekutiv funktion” eller ”kognitiv kontroll”, berättar Rickard L Sjöberg.

Exekutiv funktion kan beskrivas som förmågan att på ett flexibelt, intelligent och fokuserat sätt genomföra de beslut den fria viljan fattat.

Mattias Stålnacke, psykolog och doktorand vid Institutionen för klinisk vetenskap.

BildTorbjörn Jakobsson

- Att många patienter tillfälligt förlorar förmågan att viljemässigt sätta igång tal och handlingar efter operationer i det här området har visats i flera tidigare studier. Det vi nu kunde visa var alltså att denna påverkan sammanfaller med, eller kanske rentav i sig själv är, en kraftig påverkan på exekutiv funktion, snarare än en påverkan på den fria viljan, berättar Mattias Stålnacke, psykolog och doktorand vid Institutionen för klinisk vetenskap.

Efter mellan 2 veckor och 3 månader går det så kallade SMA-syndromet tillbaka och patienterna återfår full kontroll över tal och rörelser. Kognitivt fanns ingen skillnad före och efter operationen. Generellt påverkades inte heller livskvaliteten negativt. Resultaten, sammanfattar forskarna, är lättare att förstå om man antar att SMA är den fria viljans redskap snarare än dess regissör.

- Vår forskning är en del i det ständiga kunskapsbyggandet som ger oss bättre underlag kring våra beslut kring dessa patienter. Ytterligare en av de pusselbitar vi kan bidra med, är att vi kan visa att livskvaliteten inte långsiktigt försämrades efter de operationer vi utförde i detta område.

Hjärnan omorganiserar

Hur kommer det sig då att patienterna återfår både viljestyrda och automatiska funktioner trots att SMA-området är bortopererat?

- Man kan i flera neurokirurgiska sammanhang se exempel på att hjärnan i praktiken är mer plastisk än vad man ibland kanske tror. Men återhämtningen av funktion efter operationer i SMA är snabbare än vad vi ser i de flesta andra sammanhang. Det gör att man skulle kunna tänka sig att mekanismen är förändringar i så kallade ”funktionella nätverk” snarare än något som orsakas exempelvis av nybildning av nervceller eller liknande, säger Rickard L Sjöberg.

- För att undersöka den hypotesen har vi registrerat hur dessa nätverk arbetar med så kallad funktionell magnetkamerateknik före och efter operationerna av våra patienter, berättar Mattias Stålnacke. Vi arbetar nu med att analysera det materialet vi samlat in tillsammans med medarbetare på Umeå Center for Functional Brain Imaging, berättar Mattias Stålnacke som räknar med att kunna presentera resultat från dessa analyser i sin kommande avhandling.

Om hjärntumörer

Gliacellstumörer, gliom är den vanligaste formen av tumör som utgår från hjärnans egna celler. Symtom som gör att den här typen av hjärntumör upptäcks, kan exempelvis vara epileptiska anfall, smygande huvudvärk, personlighetsförändring eller gradvisa bortfall av neurologiska funktioner.

Supplementära motor-arean på en patient med ett diffust växande gliom i området. En plattelektrod är lagd strax bakom området som ett led i övervakning av funktion genom stimulering av primära motorkortex.

BildRickard Sjöberg

WHO har ett klassifikationssystem som delar in gliomen på flera sätt, bland annat en fyrdelad gradering utifrån hur aggressiva tumörerna är.

Långsamväxande tumörer – grad två och tre – växer ofta diffust in i omgivande frisk hjärnvävnad. Här kan balansgången mellan att ta bort så mycket tumör som möjligt och att bevara och skydda hjärnans funktion bli mycket känslig. I vissa fall kan detta leda till att delar av operationen genomförs med patienten vaken för att det ska bli möjligt att bättre bedöma var dessa gränser går. Mattias Stålnacke brukar vid dessa operationer finnas med för att prata med patienten och genomföra enkel psykologisk testning och testning av motorik. 

Det går idag inte att helt bota gliom, men med operation kan livet förlängas. Läkarna och forskarna arbetar också för att hindra att tumören återkommer.

Flera studier

Forskningen om den supplementära motor-arean är ett av flera exempel på studier om gliacellstumörer som genomförs vid Umeå Universitet.

- Jag och mina kollegor på neurokirurgen och institutionen för klinisk vetenskap driver flera rent neurokirurgiskt inriktade projekt inom området. Mycket av det vi gör drar vi nytta av i information kopplad till den hjärntumörbank som neurokirurgen Tommy Bergenheim i samarbete med kollegor från onkologen och patologen, startade i Umeå i mitten av 1990-talet. Vi har också kontinuerliga neurokirurgiska samarbeten och diskussioner med andra regionala centra, inte minst Göteborg och Linköping, berättar Rickard L Sjöberg.

En annan intressant händelse från institutionen för klinisk vetenskap är en avhandling om experimentella neurokirurgiska metoder för gliombehandling som hösten 2020 läggs fram av neurokirurgen Pedram Tabatabaie.

Kanske allra bästa effekten av forskningsanslaget är att det har lett till en formalisering av kontakter och samarbeten mellan flera kompetenscentra

- Glädjande är också att gliomforskningen i början av 2020 fick ett treårigt anslag från Sjöbergstiftelsen på 6 miljoner kronor. I nätverket kring anslaget ingår, berättar Rickard L Sjöberg, professorerna Beatrice Melin, Lars Nyberg och Henrik Antti samt forskarna Benny Björkblom och Maria Sandström.

- Den kanske allra bästa effekten av forskningsanslaget är att det har lett till en formalisering av kontakter och samarbeten mellan flera kompetenscentra vid universitetet inom gliomforskningen. Vi har nu kompetenser på universitetet som samarbetar kring att bättre försöka förstå gliomsjukdomen inom så skilda områden som onkologi, metabolomik, funktionell hjärnavbildning, neurogenetik och neurokirurgi.

Referenser

Stålnacke M, Solowska K, Bergenheim T, Sjöberg RL. Phenomenology of glioma resection in the dorsal medial frontal cortex Acta Neurol Scand. 2020 Sep;142(3):216-220. doi: 10.1111/ane.13245. Epub 2020 Apr 6.PMID: 32198926

Sjöberg RL, Stålnacke M, Andersson M, Eriksson J. The supplementary motor area syndrome and cognitive control Neuropsychologia. 2019 Jun;129:141-145. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2019.03.013. Epub 2019 Mar 28.PMID: 30930302

Libet B, Gleason CA, Wright EW, Pearl DK. Time of conscious intention to act in relation to onset of cerebral activity (readiness-potential). The unconscious initiation of a freely voluntary act. Brain 1983 Sep;106 (Pt 3):623-42. Brain. 1983 Sep;106 (Pt 3):623-42. doi: 10.1093/brain/106.3.623.PMID: 6640273PMID: 6640273 DOI: 10.1093/brain/106.3.623