Forfattere
For mange af os får det os til at føle os glade, energiske og inspirerede, når vi lytter til vores yndlingssange. Et af målene med hjerneforskningen er at forstå hjernens rolle, når vi lytter til musik. I årevis har forskere haft en hypotese om, at de hjerneområder, der er involveret i at bearbejde den musik, vi hører, er involveret i musikalsk glæde – men de havde ingen håndfaste beviser. Ved at stimulere folks hjerner med stærke magneter sammen med en hjerneskanningsteknik, der kunne se, hvilke områder af hjernen der var aktive, har forskerne fundet ud af, hvorfor vi føler os så fantastiske, når vi lytter til vores yndlingsmusik. Nu er der gode beviser for, at vores yndlingsmusik involverer forbindelser mellem specifikke hjerneområder, herunder hjernens “belønningscenter” – et område, der får os til at føle os godt tilpas, når vi gør noget, vi kan lide. Disse hjernekredsløb giver en solid brik til det komplekse puslespil om, hvorfor musik får os til at føle os så godt tilpas.
Mange af os elsker at lytte til musik. Nogle gange lytter vi for at få det bedre, når vi er kede af det. Andre gange lytter vi til musik for at fejre særlige lejligheder som fødselsdage, bryllupper og højtider. Det ser ud til, at det at lytte til musik er en fælles aktivitet på tværs af mennesker og kulturer over hele verden. Forskerne ved endnu ikke præcis, hvad der sker i hjernen for at forårsage disse følelser af lykke, energi og inspiration, men de gør store fremskridt.
I de sidste 20 år har forskere opdaget, at man bruger mange områder af hjernen, når man lytter til musik. For eksempel behandles rytme af den motoriske cortex og lillehjernen. Tonehøjde og tone bruger den auditive cortex, lillehjernen og den præfrontale cortex. Forventning om dine yndlingsdele af en sang engagerer den præfrontale cortex (figur 1A).
Hvad med følelser, der udløses af musik? Tidligere hjerneafbildningsstudier [1] har vist, at når folk bliver glade for musik, opstår der forbindelser i hjernen kaldet cortico-striatal circuits er aktive. Navnet “cortico-striatal” betyder, at disse forbindelser involverer både overfladiske og dybe hjerneområder (figur 1B) [3]. Når folk lytter til musik, som de kan lide, bliver disse kredsløb, som er vigtige for opfattelsen og for behagelige fornemmelser, aktive [1]. Disse undersøgelser er dog korrelationelle. Det betyder, at de kun viser, hvilke hjerneområder der er aktive – de kan ikke fortælle os, hvilke af disse hjerneområder der rent faktisk forårsager de behagelige følelser, som folk oplever med musik. For at løse dette spørgsmål brugte en ny undersøgelse en metode til at stimulere hjernen med magneter for at finde ud af, om aktivering eller blokering af de kortikostriatale kredsløb kan ændre mængden af glæde, som folk oplever ved musik [4].
Forskerne antog, at hvis hjernens kortikostriatale kredsløb var involveret i at skabe den glæde, vi føler, når vi lytter til musik, så ville stimulering eller blokering af disse forbindelser henholdsvis øge eller mindske folks glæde. For at stimulere eller blokere kredsløbene brugte forskerne en teknik kaldet transkraniel magnetisk stimulering (TMS), hvor en magnet aktiverer eller blokerer hjerneområder og får dem til henholdsvis at vågne op eller falde til ro.
For at se præcis hvilke hjerneområder i det kortikostriatale kredsløb, der var ansvarlige for musikkens virkninger, brugte forskerne også en metode, der hedder functional magnetic resonance imaging (fMRI). fMRI bruges til at tage billeder af hjernens aktivitetsmønstre, mens en person udfører bestemte jobs eller opgaver (for mere information om fMRI, se denne Frontiers for Young Minds artikel).
Atten deltagere (11 kvinder, syv mænd, gennemsnitsalder 24,3 år) uden formel musikuddannelse deltog i eksperimentet. En deltager gennemførte ikke en af sessionerne og blev udelukket fra undersøgelsen. Deltagerne havde ingen historie med hjernesygdomme eller hørenedsættelse. Hver deltager blev bedt om at give fem sanguddrag (45 s hver), der fik dem til at føle intenst behagelige følelser. Baseret på disse uddrag valgte forskerne 10 lignende sange ved hjælp af en musikapp kaldet Spotify. De udvalgte sange skulle være velkendte (så de ville fremkalde lignende behagelige reaktioner hos lytterne), men ikke let genkendelige.
Deltagerne lyttede til hver forskerudvalgt sang og vurderede, hvor meget de kunne lide den ud fra disse valgmuligheder: ingen glæde, lav glæde, høj glæde eller chill. Mens de lyttede, brugte forskerne TMS over den øverste venstre præfrontale cortex for at ændre de hjernekredsløb, der er involveret i belønning, ved enten at aktivere dem eller blokere dem. Dette sted blev valgt på baggrund af tidligere eksperimenter udført af de samme forskere [2]. Som en kontrol I eksperimentet indgik også en “falsk” TMS-session. Denne kontrol blev brugt som en baseline, så forskerne kunne vide, om aktivering eller blokering af kredsløbet faktisk forårsagede forskelle i, hvordan hver enkelt deltager følte for musikken.
Efter TMS fik personerne taget billeder af deres hjerner i en fMRI-scanner. Mens de var i scanneren, lyttede hver person til deres egne foretrukne og eksperimentelt udvalgte musikklip og vurderede, hvor meget glæde de oplevede ved musikken. fMRI-billeddannelse blev udført uden nogen form for hjernestimulering (falsk TMS-kontrol), eller efter at kredsløbene var blevet aktiveret eller blokeret ved hjælp af TMS. fMRI blev brugt til at skabe billeder af forskellige regioner i hjernen, hvis aktivitet blev ændret af TMS.
Da resultaterne blev indsamlet, gjorde forskerne flere vigtige opdagelser. Den første var, at aktivering af de cortico-striatale kredsløb ved hjælp af TMS i overensstemmelse med deres hypotese førte til større glæde ved at lytte til musik, mens blokering af de samme hjernekredsløb førte til en mindre behagelig oplevelse (figur 2). For det andet identificerede forskerne ved hjælp af fMRI en lille del af striatum kaldet nucleus accumbens. Nucleus accumbens, caudate og putamen som de vigtigste hjerneområder, der driver musikalsk nydelse (figur 3A). Nucleus accumbens betragtes som hjernens belønningscenter. Den er ansvarlig for den glæde, vi oplever ved mange aktiviteter, f.eks. når vi spiser vores yndlingsmad, eller når vi har det sjovt med at spille eller dyrke motion (figur 3B).
De personer, der rapporterede den største forskel i nydelse mellem de aktiverende og blokerende TMS-sessioner, var de samme personer, der viste de største ændringer i styrken af forbindelserne mellem den venstre dorsolaterale præfrontale cortex (hvor TMS blev administreret) og belønningskredsløbet, specifikt den venstre nucleus accumbens og caudatus. Desuden fandt forskerne ud af, at kommunikationen mellem nucleus accumbens og kortikale auditive (lydbearbejdende) regioner også var afgørende for oplevelsen af musikalsk glæde. Hjerneregioner arbejder sammen – hvis kommunikationen mellem nucleus accumbens og andre hjerneområder, der er involveret i at høre musik, forstyrres, er det mindre sandsynligt, at folk oplever glæde ved musikken. Hvis denne kommunikation øges, nyder folk musikken mere.
Disse resultater er ekstremt vigtige, fordi årsagen til musikkens virkninger på hjernen endelig er blevet afsløret – ikke kun gennem korrelationer. Denne undersøgelse viste, hvilke hjerneområder der forårsager de følelser af glæde, som folk oplever med musik, og ikke bare, hvilke hjerneområder der er aktive. Med andre ord er det den første undersøgelse, der viser, at hvis man ændrer disse hjernekredsløb, vil en persons følelsesmæssige reaktion på musik ændre sig, selv om de virkelig godt kan lide musik!
Undersøgelsen havde dog nogle få begrænsninger. For eksempel er 17 personer ikke et stort antal, og der var mange forskelle mellem personerne i deres reaktioner på TMS. Der vil blive foretaget yderligere undersøgelser for at sikre, at disse resultater er korrekte. Baseret på resultaterne fra de eksperimenter, vi diskuterede, konkluderede forskerne, at kortikostriatale baner er nødvendige for at opleve glæde ved musik, fordi forskerne kunne forstyrre nydelsen af musik ved at bruge TMS til at skrue op eller ned for den hjerneforbindelse. Hvis de skruede op for den, oplevede folk mere glæde. Hvis de skruede ned, oplevede folk mindre nydelse. Konklusionen er, at brug af teknologier som TMS og fMRI kan hjælpe forskere med at forstå mere om, hvorfor folk overalt nyder musik.
Kortiko-striatale kredsløb: Forbindelserne, interaktionerne eller kommunikationsvejene mellem cortex (hjernens ydre lag) og striatum (placeret dybt inde i hjernen).
Korrelation: Forholdet mellem to ting, der sker (salg af is og varmt vejr stiger om sommeren), men som ikke nødvendigvis forårsager hinanden (at spise is forårsager ikke varmt vejr).
Transkraniel magnetisk stimulering (TMS): En magnet, der aktiverer eller blokerer hjerneområder, så de henholdsvis vågner op eller falder til ro.
Funktionel Magnetisk Resonans Imaging (fMRI): En måde at “tage billeder” af hjernen på for at vise, hvilke dele af hjernen der er aktive, når en person tænker, føler eller gør noget.
Kontrol: Den del af et eksperiment, hvor forholdene holdes konstante for at give en basislinje til sammenligning.
Striatum: Hjælper med at kontrollere bevægelser og er involveret i at planlægge handlinger, træffe beslutninger og føle sig motiveret.
Nucleus Accumbens: Hjernens nydelsescenter, som hjælper med at regulere følelser af nydelse og belønning.
[1] Särkämö, T., Tervaniemi, M. og Huotilainen, M. 2013. Musikopfattelse og kognition: udvikling, neuralt grundlag og rehabiliterende brug af musik. Wiley Interdiscip. Rev. Cogn. Sci. 4:441-51. doi: 10.1002/wcs.123
[2] Mas-Herrero, E., Dagher, A. og Zatorre, R. J. 2018. Modulering af musikalsk belønningsfølsomhed op og ned med transkraniel magnetisk stimulering. Nat. Hum. Behav. 2:27-32. doi: 10.1038/s41562-017-0241-z
[3] Hayhow, B. D., Hassan, I., Looi, J. C., Gaillard, F., Velakoulis, D. og Walterfang, M. 2013. Neuropsykiatrien ved hyperkinetiske bevægelsesforstyrrelser: indsigt fra neuroimaging i de neurale kredsløb, der ligger til grund for dysfunktion. Tremor Andre Hyperkinet. Mov. 3:tre-03-175-4242-1. doi: 10.7916/D8SN07PK
[4] Mas-Herrero, E., Dagher, A., Farrés-Franch, M. og Zatorre, R. J. 2021. Afsløring af den tidsmæssige dynamik i belønningssignaler i musikinduceret glæde med TMS. J. Neurosci. 41:3889-99. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0727-20.2020
At gå i skole er en vigtig del af barndommen. Skolen er stedet, hvor vi lærer at læse, skrive, regne og få venner. En række forskellige ting kan påvirke skolepræstationen. Sundhedsmæssige problemer, såsom epilepsi, er en væsentlig faktor, der kan påvirke et barns læringsoplevelser. Epilepsi er en type hjernesygdom, der forårsager anfald, hvilket resulterer i ændringer i adfærd eller bevægelse. I skolen skal elevernes hjerner bruge en masse energi på at udføre deres opgaver, men dette kan være endnu mere udfordrende for elever med epilepsi. At forstå, hvad epilepsi er, og hvordan det påvirker elevernes oplevelser med skolen og læring, kan hjælpe dig med bedre at støtte dine kammerater, både i og uden for klasseværelset.
…
Vores planet bliver varmere, hvilket ændrer lokale og globale miljøer, der påvirker alle levende væsener. Denne proces kaldes klimaforandringer, og mange mennesker rundt om i verden mærker allerede dens konsekvenser. Andre har måske ikke selv oplevet ændringerne endnu, men de bekymrer sig måske alligevel om klimaforandringerne og hvad der kan ske i deres område eller rundt om i verden. Den slags bekymring, der varer ved i lang tid, er svær at kontrollere og står i vejen for at udføre ting, kaldes angst. Angst for klimaforandringer kan kaldes øko-angst. I takt med at flere mennesker lærer om klimaforandringer eller oplever konsekvenserne heraf, vil flere mennesker muligvis opleve øko-angst. Derfor er det vigtigt at lære, hvad øko- angst er, hvem der er påvirket af den, og hvad der kan gøres for at hjælpe mennesker, der kæmper med den.
…
Du har måske hørt, at mennesker bruger omkring en tredjedel af deres liv på at sove. Selvom søvn kan virke som en passiv aktivitet, er det en aktiv aktivitet, der hjælper dig med at fokusere og huske ting i skolen, føle dig mere følelsesmæssigt afbalanceret og forblive fysisk sund. Eksperter anbefaler 8–10 timers søvn om natten for teenagere, og i din alder er det svært at få. Denne artikel forklarer, hvorfor søvn er vigtig, og hvordan den påvirker din fysiske og mentale sundhed. For at hjælpe dig giver vi søvntips, såsom at holde fast i en søvnplan og skære ned på skærmtid inden sengetid. At prioritere søvn vil hjælpe dig med at føle dig bedre, tænke skarpere og håndtere sociale og følelsesmæssige udfordringer mere effektivt.
…
Smerte er et naturligt signal, der hjælper os med at beskytte vores krop og er afgørende for overlevelse. Men nogle gange kan smerte være skadelig – som i tilfældet med inflammatorisk smerte, der forårsager langvarigt ubehag og endda skader. Forskere og læger ønsker at forstå nøjagtigt, hvordan smertesignaler bevæger sig i kroppen, så de kan finde bedre behandlinger til mennesker, der lider af langvarig smerte. I vores laboratorium studerer vi de små nerveender, der fungerer som kroppens smertesensorer (f.eks. i huden eller tarmene). Vi undersøger, hvordan ændringer i disse nerveender påvirker den måde, hvorpå smertesignaler bevæger sig fra forskellige kropsdele, såsom en fingerspids, til hjernen og rygmarven. Ved at opdage, hvilke ændringer der sker i disse nerveender, håber vi at forstå årsagerne til inflammatorisk smerter og at udvikle nye medicinske behandlinger, der kan mindske smerter uden skadelige bivirkninger.
…