Hur kan hjärnan alstra kärlek och sorg? Och vad har acetylkolin med Lena Philipsson att göra? Det handlar om signalsubstanser, pigga rackare som förmedlar olika ”budskap” mellan hjärnans nervceller. För Tidningen Vi 2007.

VARFÖR SIGNALSUBSTANSER? För mig personligen handlar intresset om att jag för tio år sedan var deprimerad och fick antidepressiv medicin. Efter någon veckas behandling satt jag en kväll i en kompis kök och väntade på middag. Då hände det något konstigt i mig. Medan jag satt där och fingrade på mitt vinglas så kände jag plötsligt hur mysigt det var att sitta i hennes kök och fingra på ett vinglas. Jag hade nästan glömt hur mysighet kändes. Det var som att något hade blockerat vägen mellan mitt språk (jag säger att det är mysigt) och min känsla (jag känner att det är mysigt). Det kändes som att något börjat strömma i skallen igen.
En signalsubstans är ett ämne som förmedlar en nervsignal på kemisk väg från en nervcell till en annan. Allt vi tror om oss själva, allt vi känner, tänker, upplever och minns har med signalsubstanser att göra. Som det ser ut i dag har forskarna hyfsad koll på cirka 50 stycken. De stora signalsubstanserna heter dopamin, serotonin, gaba, noradrenalin och glutamat. Sedan finns även acetylkolin, endorfin, oxytocin med flera.

NOBELPRISTAGAREN ARVID CARLSSON är professor vid Göteborgs universitet och har forskat om signalsubstanser sedan 1950-talet. Han började sin bana som farmakolog och hamnade av en slump på ett institut i Washington där man då precis hade upptäckt kopplingen mellan drogen LSD och signalsubstansen serotonin.
Nu berättar han i telefon om sitt halvsekellånga förhållande till nervcellerna och de kemiska budbärare som far runt i våra huvuden.
– Jag har full förståelse för det faktum att människor vill se sig själva som hela personer och inte vill bli sönderplockade som bilmotorer. Människor i alla kulturer har ett slags religion, en tro på något. Därför kan vetenskap uppfattas som provocerande, säger han.
Men på min direkta uppmaning gör han ändå en liknelse. Han beskriver hjärnan som oerhört auktoritär, ett flygplan styrt av en envåldshärskare, det vill säga ”jag”.
– Föraren sitter någonstans i pannloben och har en gas och en broms. Gasen heter glutamat och bromsen heter gaba. Alla de andra signalsubstanserna ingår i servosystemet som fungerar i ett oerhört komplicerat nätverk. Vi behöver också en autopilot som på ett medvetet plan ser till att vi sållar bort information vi inte behöver och därigenom fokuserar på rätt saker, säger han.
Men vad är bensinen?
– Våra drifter och våra impulser. De skickar kommandon till föraren: nu måste vi äta, nu måste vi ha sex, nu måste vi fly, säger Arvid Carlsson.
En viktig aspekt på frågan vad en signalsubstans gör med våra hjärnor är dosen. En och samma substans kan i små mängder påverka åt ett håll men i enorma mängder fungera diametralt motsatt.
På 1950-talet var signalsubstansen serotonin en stor nyhet. Dopaminet var ingen så intresserad av, det uppfattades inte alls som ett särskilt aktivt ämne. Som med allt annat går det moden i signalsubstanser och deras aktiekurser går upp och ned. Den stadigaste uppgången har dopamin haft, enligt Arvid Carlsson.
Signalsubstansen dopamin är en stark spelare inom vårt belöningssystem. Om vi blir ivriga, hittar något oväntat, känner stark glädje, äter riktigt god mat, får en religiös upplevelse, så har vi med största säkerhet hög dopaminhalt.
Hjärnans belöningssystem ser till att vi tycker om att fortplanta oss, att vi tycker det är gott att äta, att vi springer åt andra hållet om en fara dyker upp men också att vi markerar revir och slåss om det behövs. Den kunskap som man tagit fram från studier av råttor när det till exempel gäller psykofarmaka har visat sig vara relevant för att finna bra läkemedel också för människor. Aggressionsbeteende såväl som belöningsupplevelser hos råtta och krokodil styrs av nervbanor och kemi som är mycket lika dem hos oss människor.

BJÖRN SCHILSTRÖM, är doktor i neurofarmakologi på Karolinska institutet (KI). Han har doktorerat om nikotinets effekter på vårt dopaminsystem. Men när jag frågar honom om han har någon favorit bland substanserna svarar han acetylkolin.
–Acetylkolin är lite som Lena Philipsson, en äldre etablerad stjärna som fortfarande verkar kunna överraska, säger han. Acetylkolin påverkar våra muskler, vår intelligens och är mycket aktivt när vi drömmer, ”drömneuronet”har det även kallats.
Så varje signalsubstans har en viss specifik funktion. Glutamat står för action, dopamin för eufori. Men för varje signalsubstans finns även en broms. Precis som resten av kroppen vill hjärnan ha balans mellan sina ämnen.

”HJÄRNAN ÄR OERHÖRT KOMPLEX OCH KAN ALDRIG BLI FULL SOM EN HÅRDDISK, DEN BYGGER OM SIG NÄR DEN BEHÖVER”

– Hjärnan säger hoppsan, så här mycket vill jag inte ha, nu måste vi skruva ned, säger Björn Schilström.
Gaba är en sådan broms. Den auktoritäre föraren som Arvid Carlsson nämnde tidigare trycker på pedalen när det blir för kul. Men inte för mycket, för då somnar vi.
Fred Nyberg är professor i farmaceutisk biovetenskap vid Uppsala universitet och jobbar med beroendeforskning. Han ger en något mer individualistisk bild av hur signalsubstanserna samarbetar i våra huvuden och jämför hjärnan med en fotbollsplan.
– Dopaminet, serotoninet, noradrenalinet och gaba är hela tiden ute på plan och spelar. Glutamat kommer in ibland och gör mål. På avbytarbänk sitter peptiderna, som till exempel endorfin och dynorfin. De kommer in ibland när det behövs extra förstärkning, säger han.
Fred Nyberg kom tidigt i sin forskargärning in på signalsubstansen endorfin. Det är endorfinet som får oss att må bra när vi till exempel joggar. När forskarna fann endorfinet på 70-talet trodde de att det skulle revolutionera hela läkemedelsindustrin och ersätta morfinet som smärtlindring. Men endorfiner bryts ned för snabbt.
– Det är därför du mår bra en stund efter att du joggat men inte jättelänge, säger Fred Nyberg som svarar dopamin när han får frågan om vilken favorit han har bland signalsubstanserna.
– Dopaminet är tydligt och ganska lätt att hålla reda på. Det påverkar i huvudsak tre skeenden: vår rörelse, våra hormoner och vårt välbefinnande.

ALL FORSKNING OM HUR HJÄRNAN fungerar utgår nästan alltid från det som inte fungerar. Det är inte för inte som forskarna kastar sig över folk som fått järnstänger genom pannloben till exempel. Forskning handlar ju oftast om sjukdomar och hur man ska bota dem, om abnorma mängder signalsubstanser eller inga mängder alls. För de flesta av oss håller hjärnan en hyfsad balans mellan de olika ämnena. Även om säkert serotoninhalten sjunker lite när vi träffar människor som är dumma mot oss. Och dopaminhalten höjs när vi äter goda middagar med våra vänner.
En intressant aspekt på vår hjärnas belöningssystem är att det inte får ta för lång tid mellan handlingen vi utför och att belöningen ska göra att dopaminhalten höjs. Ägare till enarmade banditer och framgångsrika dataspelsutvecklare vet detta. Vi drar i en spak och klirr, vi får en belöning. Ett framgångsrikt dataspel måste belöna spelaren med jämna mellanrum, annars upplever vi det som tråkigt. Samma sak med en god berättelse. En cliffhanger behövs ibland för dopaminhaltens skull.
PC Jersild kallar hjärnan jordens underverk nummer ett och säger att hjärnan är den yttersta förutsättningen för att de andra sju klassiska underverken har blivit till. Lars Olsson som är professor i neurovetenskap på KI tycker det är en bra liknelse.
– Hjärnan är oerhört komplex och kan aldrig bli full som en hårddisk, den bygger om sig när den behöver. Den styrs av sin egen aktivitet och den strävar alltid efter balans, säger han.
Men om vi börjar knarka så sätts hela systemet ur spel. Narkotika, som kokain till exempel, dränker oss bokstavligen med dopamin och förändrar hjärnan. Om en kokainist och en icke-kokainist tittar på en erotisk film och en film om kokainhantering så ser deras hjärnaktivitet lite olika ut. Icke-kokainistens hjärna reagerar inte alls på kokainfilmen men reagerar starkt på den erotiska filmen. Men för kokainisten är det kokainhanteringsfilmen som sätter i gång störst hjärnaktivitet och ett sug.

KERSTIN UVNÄS MOBERG är professor i fysiologi och författare till boken Lugn och beröring.Hennes forskning handlar om oxytocin, en signalsubstans som är knuten till moderlighet och kvinnlighet. Att massage och beröring gör saker med våra tankar och vår känsla av välbefinnande – det är oxytocinets förtjänst.
När barn föds sätts oxytocinproduktionen i gång rejält. Samma sak när vi har sex och får orgasm. Och under amningen när bebin suger på bröstvårtan. Sorkhonor som får extra oxytocin när de är i samma bur som en sorkhanne blir kära i hannen och bildar gärna par med just honom. Tester på djur är vanliga men tester på människor är mer fragmentariska.
– Men några som vet massor om oxytocin är barnmorskor och undersköterskor, säger Kerstin Uvnäs Moberg.
Hon berättar att man sett att en del kvinnor i krig faktiskt försöker lugna ned sig genom att till exempel amma. Oxytocinet gör de flesta ammande kvinnor lugna, socialt kompetenta och tillitsfulla.

”VI KAN INTE HÄLLA OXYTOCIN ÖVER BAGDAD OCH TRO ATT DE SKULLE TA VARANDRA I HAND”

Kerstin Uvnäs Moberg hänvisar till en nyligen publicerad undersökning i tidskriften Science som visar att förhöjd oxytocinhalt även ökar tillitsfullheten hos män.
– Män som får sniffa oxytocin innan de satsar pengar i ett dataspel visar sig satsa mer pengar än män som inte fått sniffa oxytocin. Hurra, säger forskarna, men det finns ju risker om det skulle missbrukas. Och vi kan inte hälla oxytocin över Bagdad och tro att de skulle ta varandra i hand, säger Kerstin Uvnäs Moberg.

NU SNURRAR DET I HJÄRNAN av alla namn på substanserna. De far runt där inne med en hastighet av cirka 100 meter/sekund. Dopamin, noradrenalin, oxytocin, gaba och glutamat. Favorit eller inte favorit?
Lite dum fråga av Lars Olssons tonfall att döma.
– Jag skulle inte vilja vara utan någon av mina signalsubstanser, säger han torrt.
Men han gör tillägget att han gillar gaba just för att den balanserar de andra signalsubstanserna så bra.
Om hjärnan är en stor kaotisk stad och nervtrådarna är rälsen på tunnelbanenäten, blåsorna som innehåller signalsubstanserna är tunnelbanetågen, människorna är signalsubstanserna som släpps av vid olika stationer för att utföra olika saker och sedan springa in i tåget igen – vad är då målet? Vart ska alla? Och varför? Vad är medvetandet och språket i förhållande till kemin? Är vi bara ett mönster av miljoner kopplingar mellan cellerna?
Enligt Jerry Fodor, amerikansk filosof och professor i kognitionsvetenskap, finns det ingen relevant forskning om hur hjärnans kemi och vårt kognitiva tänkande hör samman. Biologi och psykologi har en bit kvar innan de kan mötas, skriver han per e-post. Och detsamma säger hjärnforskarna.
–Vi vet för lite ännu om själsliga upplevelser på molekylär nivå. Vad påverkar oss när vi har ett bra samtal med någon till exempel? När vi väljer en sak framför en annan? Intuitionen – vad är det? Att det sker biokemiska processer i huvudet, det vet vi – men exakt hur och varför – det vet vi faktiskt inte, säger Fred Nyberg.

Några viktiga signalsubstanser:

SEROTONIN
Högt: hallucinatorisk
Lågt: depression och aggression
NORADRENALIN
Högt: ökad vakenhet, alert
Lågt: nedsatt sinnesstämning, låghet
DOPAMIN
Högt: Eufori, hallucination, rörelse
Lågt: nedstämdhet, Parkinsson
GABA
Högt: lugn, sömn
Lågt: eufori
ENDORFIN
Kroppens eget morfin. Får oss att må bra en stund.
GLUTAMAT
Viktig vid inlärning och minne men också vid smärta.
OXYTOCIN
Gör oss lugna, kärleksfulla och tillitsfulla.
ACETYLKOLIN
Styr musklernas rörelse, är mycket aktivt när vi drömmer.

FAKTARUTA
FAKTA HJÄRNAN
Hjärnan väger 1,2–1,4kilo hos en vuxen person och består av ungefär 120 miljarder nervceller och 12 miljoner kilometer nervtrådar. Hjärnan tar emot och bearbetar intryck från omvärlden och får information från kroppens alla delar. I nervbanorna sker hela tiden en livlig trafik av olika signalsubstanser, exempelvis dopamin, noradrenalin, serotonin. När vi känner, tänker, upplever och minns är alltid signalsubstanser inblandade. Hastigheten hos en nervimpuls är cirka 100 meter/sekund.