Menu
Forfattere
Når du læser bøger, lytter til musik eller ser tv, bruger din hjerne signaler, der er lavet af elektricitet og kemikalier, til at hjælpe dig med at forstå verden omkring dig. Din hjerne er fuld af celler kaldet neuroner, der kommunikerer med hinanden gennem disse signaler. Kemikalier, der frigives fra neuroner, sender beskeder til deres omkringliggende naboer og fortæller naboerne, om de også skal sende et signal. Men det er elektricitet, der bevæger sig ned langs neuronen, som i første omgang forårsager frigivelsen af disse kemikalier. Fordi elektricitet er involveret i kommunikationen mellem neuroner, kan forskere bruge magneter til at ændre strømmen af elektricitet i hjernen og undersøge, hvordan det påvirker adfærden. En metode kaldet transkraniel magnetisk stimulation gør det muligt for forskere, der studerer hjernen, at stimulere hjernen uden for en persons hoved (gennem kraniet). Det giver forskerne et fingerpeg om hjernens funktion uden at kræve farlig hjernekirurgi!
Din hjerne er noget særligt; den er ansvarlig for alle aspekter af din personlighed, den rummer alle de minder, du nogensinde har skabt, den fortæller din krop, hvordan den skal holde dig i live, og meget mere. I betragtning af dens betydning er det derfor ikke overraskende, at den er godt beskyttet, indkapslet i dit kranium. Denne beskyttelse skaber dog nogle gange en udfordring for kognitive og neurovidenskabelige forskere, fordi det er svært at studere noget direkte, som man ikke kan røre ved eller endda komme helt tæt på. En almindelig løsning på dette er at studere hjernen indirekte ved at modificere dens aktivitet. Det vil sige, at forskere kan bruge specielle værktøjer til at forstyrre aktiviteten af neuroner, og derefter observere, hvordan denne forstyrrelse fører til ændringer i en persons adfærd eller mentale tilstand. Neuroner er specialiserede hjerneceller, der overfører information til hinanden ved hjælp af elektricitet og kemiske beskeder (se figur 1). Information sendes fra en neuron til en anden ved hjælp af kemikalier, men det er en lille elektrisk impuls, der får disse beskeder til at blive sendt i første omgang. Fordi elektricitet er så afgørende for denne kommunikationsproces, kan forskere bruge magneter til at forstyrre elektriciteten i hjernen og dermed ændre neuronernes aktivitet. Så hvordan fungerer værktøjer som dette?
Transkraniel magnetisk stimulation, (TMS) er en metode, der sikkert sender magnetiske impulser gennem kraniet for at stimulere neuronerne på eller nær hjernens overflade og ændre deres aktivitet. Når forskere ændrer hjernens aktivitet ved hjælp af TMS, observerer de også deltagernes adfærd nøje eller spørger dem, hvordan de har det, eller begge dele. Når ændring af hjerneaktivitet fører til ændringer i adfærd eller mentale tilstande, er det et fingerpeg for forskerne om, at det hjerneområde, de har stimuleret, er vigtigt for (eller involveret i) det pågældende sæt af adfærd eller følelser. Det giver dem mulighed for at studere hjernen uden at være i stand til at røre den direkte. TMS er en sikker og effektiv måde at stimulere hjernen på, som ikke kræver kirurgi og har lave risici for den person, hvis hjerne bliver stimuleret.
Længe før vi havde værktøjer som TMS, kunne forskere kun studere hjerner ved at dissekere dem, efter at en person var død. Men at studere hjernen efter døden fortæller ikke forskerne ret meget om hjernens aktivitet, når en person er i live. Da kirurgien begyndte at blive mere sikker, kunne hjernekirurger åbne kranierne på deres patienter for at undersøge hjernen på levende mennesker. Disse undersøgelser gav læger og forskere masser af information om, hvad hjernen gør, men det er ikke den bedste metode (naturligvis!), fordi det kræver, at nogen gennemgår en stor og potentielt farlig operation. Så når det er muligt, er det altid bedst at studere hjernen uden at skulle skære i nogens hoved!
Ved at bruge TMS til at studere hjerneaktivitet kan forskere lære, hvilke områder af hjernen der er ansvarlige for forskellige aspekter af adfærd, f.eks. hvilke områder der er ansvarlige for syn (f.eks. at se formen på en chokoladebar), objektgenkendelse (at indse, at den form, man ser, er et stykke slik) og motorisk kontrol (at bruge armen og hånden til at samle slikket op og putte det i munden!). Siden TMS-forskningen begyndte, er det blevet brugt som en måde at behandle depression på, og det er også blevet brugt af laboratorieforskere til at forstå hjernens funktion. TMS-forskning kan være utroligt gavnlig for kognitive forskere folk, der studerer hjernen og adfærd. Ved f.eks. at stimulere de områder i hjernen, der er ansvarlige for sprog, kan kognitive forskere bedre forstå, hvilke dele af hjernen der er nødvendige for at forstå sprog, og hvilke dele der er nødvendige for at producere sprog – det viser sig, at separate hjerneområder er ansvarlige for disse funktioner! Kognitive forskere kan også gøre ting som at stimulere præmotorisk cortex-et område af hjernen, der hjælper mennesker med at bevæge sig. Ved at gøre dette kan de begynde at forstå, hvordan hjernen planlægger en bevægelse og derefter udfører den. Men før vi dykker ned i, hvad forskere ellers kan lære ved at bruge TMS, vil vi fortælle dig lidt mere om, hvordan hjernen fungerer, og hvordan TMS påvirker den.
Hjernen er et komplekst organ, der kan sammenlignes lidt med en computer. Ligesom en computer har hjernen flere dele, der arbejder sammen for at få den til at fungere korrekt. Inde i hjernen er der milliarder af bittesmå neuroner forbundet i mange store netværk. Disse netværk gør det muligt for en region i hjernen at kommunikere med andre regioner i hjernen, ligesom en computer kan have ledninger, der gør det muligt for en del at “tale” med en anden. For at en computer kan fungere ordentligt, skal alle dens dele fungere og kommunikere. Din hjerne er på samme måde! Den har brug for, at dens neuroner og netværk kommunikerer med hinanden, så du kan gøre alle de fantastiske ting, du kan. Når man forstyrrer et område i hjernen med TMS eller forstyrrer det netværk, der sender signaler fra et område til et andet, fungerer hjernen ikke helt på samme måde. Nogle gange betyder det, at en person opfører sig anderledes, end hvis hjerneaktiviteten ikke var blevet forstyrret. Disse adfærdsændringer gør det muligt for kognitionsforskere at optræde som detektiver og bruge spor fra adfærdsændringer til at finde ud af, hvilke dele af hjernen der er ansvarlige for forskellige aspekter af adfærd.
Du har måske hørt, at du ikke bør placere en stærk magnet i nærheden af dit tv, din computer eller din telefon. Grunden til dette er, at magneten kan forstyrre strømmen af elektricitet gennem enheden, hvilket nogle gange kan forstyrre dens funktion midlertidigt eller endda beskadige enheden permanent. Men TMS er en sikker og effektiv måde at forstyrre strømmen af elektricitet i hjernen på en måde, der ikke forårsager nogen varig skade. Forskere kan bruge TMS til selektivt at ramme et lille område i hjernen, men ikke på en måde, der kan forårsage permanent skade eller skade på nogen.
For at forstå logikken i at bruge TMS til at studere hjernen, kan vi igen tænke på hjernen som en computer. Forestil dig, at du gerne vil forstå, hvad hver enkelt del af din computer gør. En måde at gøre det på er at forstyrre (trække stikket ud, afbryde eller ødelægge) visse dele af computeren for at se, hvad der sker. Hvis du tager blæseren ud, bliver det hele meget hurtigt varmt; hvis du tager skærmen ud, kan du ikke længere se noget billede; og så videre. Ved at forstyrre udvalgte dele af computeren kan man finde ud af, hvad disse dele gør – en blæser holder computeren kølig, en skærm viser det, man arbejder på. TMS fungerer efter samme logik, men vi kan ikke nemt og sikkert åbne en persons hoved for at studere hjernen! Hjernekirurgi er farligt, og forskere er ansvarlige for at holde deres forskningsdeltagere sikre og sunde. TMS kan midlertidigt forstyrre dele af hjernen, så forskere kan finde ud af, hvad disse dele gør, og det kræver ikke kirurgi eller udsætter deltageren for nogen risiko.
I en typisk TMS-undersøgelse placerer forskerne TMS-spolen (som er en magnet formet som et 8-tal eller et uendelighedstegn) direkte over deltagerens kranium i det område, som forskeren ønsker at stimulere. For eksempel kan spolen placeres øverst på kraniet, hvis forskeren ønsker at stimulere den præmotoriske cortex. Når spolen er blevet placeret på det rigtige sted, aktiveres den, hvilket skaber et lille magnetfelt, der passerer gennem kraniet og ind i de yderste områder af hjernevævet (figur 2). Dette magnetfelt skaber en elektrisk strøm, som påvirker neuronerne i det område af hjernen, hvor TMS-spolen blev placeret.
For bedre at forstå, hvordan og hvorfor TMS bruges af kognitive forskere, er det nyttigt at lære om en specifik undersøgelse, der brugte dette værktøj. I 2002 ønskede nogle forskere at forstå forbindelsen mellem to områder i hjernen: den præmotoriske cortex og den primære motoriske cortex [1]. Disse to hjerneområder ligger ved siden af hinanden, og hjerneområder, der ligger tæt på hinanden, taler normalt (men ikke altid!) med hinanden. Specifikt synes den præmotoriske cortex at være ansvarlig for at planlægge bevægelser, men den primære motoriske cortex fortæller de bestemte kropsdele, at de skal udføre den tilsigtede bevægelse.
Forskerne ønskede at få en bedre forståelse af, hvordan forbindelsen mellem disse to hjerneområder fungerer, og om TMS-stimulering af den præmotoriske cortex ville have en effekt på aktiviteten i den primære motoriske cortex. Forskerholdet fandt ud af, at TMS anvendt flere gange på den præmotoriske cortex resulterede i en effekt på den neuronale aktivitet i den primære motoriske cortex. Dette fortalte forskerholdet, at stimulering af hjernen i et område kan påvirke områder af hjernen, der er forbundet (gennem netværk af neuroner) til den del, der blev stimuleret. Stimulering af den præmotoriske cortex ændrer, hvad den primære motoriske cortex gør, selv om de er helt adskilte hjerneområder!
Forskere bruger TMS til at forstå, hvordan hjernen fungerer, men dette værktøj kan også bruges uden for forskningen til at hjælpe mennesker med forskellige hjernesygdomme. To populære anvendelser af TMS er terapi, og rehabilitering. I terapi er TMS med succes blevet brugt til at behandle mennesker, der lider af depression, ved at stimulere prefrontal cortex, som hjælper os med at kontrollere vores følelser (blandt mange andre funktioner) [2]. TMS kan kombineres med medicin, men det bruges ofte som en alternativ mulighed for folk, der ikke har reageret godt på medicin, eller som ikke kan tage dem.
En anden vigtig anvendelse af TMS er inden for rehabilitering. Forskellige lidelser (eller skader) i hjernen eller rygmarven kan påvirke en persons evne til at bevæge sig normalt. TMS bliver nu brugt på de motoriske (bevægelsesmæssige) områder i hjernen for at hjælpe forskere med at lære mere om, hvordan man reparerer tabt motorisk funktion. Det er ikke ualmindeligt, at TMS bruges i kombination med andre behandlinger eller andre hjernestimuleringsmetoder [3].
Vi mener, at fremtiden for TMS er at hjælpe mennesker. Ofte tænker folk på forskere og læger som to separate grupper af mennesker med meget forskellige mål: forskere forsøger at opdage, hvordan hjernen fungerer, mens læger forsøger at hjælpe mennesker ved at behandle hjernesygdomme. Men sandheden er, at disse to professioner overlapper hinanden meget og informerer hinanden hele tiden. Uden en ordentlig forståelse af, hvordan hjernen fungerer, kan læger ikke gøre sig håb om at udvikle effektive behandlinger for hjernesygdomme eller -skader. På den anden side giver hjernesygdomme og -skader ofte forskerne nye spørgsmål at stille og nye ting at opdage. TMS er et vigtigt redskab, ikke kun fordi det er en sikker og effektiv måde at manipulere hjerneaktivitet på, men også på grund af det, det kan give os: et redskab til opdagelse og et redskab til behandling.
Neuroner: Specialiserede hjerneceller, der sender beskeder og arbejder sammen for at hjælpe os med at tænke, lære og føle.
Transkraniel magnetisk stimulering: En procedure, der bruger magnetfelter (påført uden for kraniet) til at stimulere neuronal aktivitet i hjernen.
Kognitive forskere: Folk, der studerer hjernen, sindet og adfærd og udforsker mentale processer som tanke, læring, hukommelse, opmærksomhed med mere.
Præmotorisk cortex: Et område i hjernen, der hjælper med at planlægge og kontrollere bevægelse.
Netværk: Grupper af neuroner, der arbejder sammen og kommunikerer regelmæssigt.
Terapi: En type behandling, der er designet til at lindre en fysisk eller psykisk lidelse, sygdom eller skade.
Rehabilitering: Den handling at bruge træning, medicin eller terapi til at genoprette en persons sundhedstilstand.
Præfrontal cortex: Et område i den forreste del af hjernen, der hjælper os med at træffe beslutninger, løse problemer og planlægge fremad.
[1] Münchau, A., Bloem, B. R., Irlbacher, K., Trimble, M. R. og Rothwell, J. C. 2002. Funktionel forbindelse mellem menneskelig præmotorisk og motorisk cortex udforsket med gentagen transkraniel magnetisk stimulering. J. Neurosci. 22:554-561. doi: 10.1523/JNEUROSCI.22-02-00554.2002
[2] Rizvi, S., og Khan, A. M. 2019. Brug af transkraniel magnetstimulation til depression. Cureus 11:e4736. doi: 10.7759/cureus.4736
[3] O’Shea, J., og Walsh, V. 2007. Transkraniel magnetisk stimulation. Curr. Biol. 17:R196-R199. doi: 10.1016/j.cub.2007.01.030
Vores fantastiske hjerner giver os mulighed for at gøre utrolige ting, men alligevel er de stadig mystiske på mange måder. Forskere har opdaget nogle situationer, hvor hjernen kan “narres”, og denne indsigt i hjernens indre arbejde har ført til nogle spændende nye teknologier, herunder virtual reality (VR). Ud over sin velkendte rolle inden for spil og underholdning har VR nogle fantastiske anvendelsesmuligheder inden for medicin. VR kan hjælpe patienter med at håndtere smerter, og det kan også hjælpe kirurger med at øve delikate procedurer og vejlede dem under operationer. Andre fremskridt kaldet hjerne-maskine-grænseflader kan lytte til hjernens snak og oversætte tanker til kommandoer til computere eller endda robotlemmer, hvilket i høj grad kan forbedre livet for mennesker med visse handicap. I denne artikel vil vi forklare, hvordan forskere bruger resultater fra banebrydende hjerneforskning til at producere spændende nye teknologier, der kan helbrede eller endda forbedre hjernens funktioner.
…
Dette studie undersøger, hvordan opmærksomhedsunderskud/hyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD) påvirker gravide kvinder med fokus på, hvad det betyder for deres helbred. Forskningen er rettet mod unge og teenagere og hjælper med at forklare komplekse videnskabelige ideer på en måde, der er let at forstå. Den starter med at forklare, hvad ADHD er: en almindelig tilstand, der begynder i barndommen og kan fortsætte ind i voksenalderen. Derefter ser forskningen på de specifikke problemer, som kvinder med ADHD kan have, når de er gravide, f.eks. en højere risiko for depression, angst og komplikationer under graviditeten. Ved at undersøge detaljerede sundhedsjournaler fra mange forskellige kilder og sammenligne erfaringerne fra gravide kvinder med og uden ADHD finder undersøgelsen, at kvinder med ADHD er mere tilbøjelige til at få alvorlige helbredsproblemer, når de er gravide. Den viser dog også, at de, der tager ADHD-medicin, mens de er gravide, kan opleve et fald i disse helbredsproblemer, hvilket understreger vigtigheden af sikker brug af medicin. Undersøgelsen slutter med et råd til teenagere: Tal åbent med lægen, og træf informerede sundhedsvalg under graviditeten.
…
Alle får influenza eller forkølelse fra tid til anden. Vi designede et eksperiment for at undersøge, hvordan det påvirker hjernen at være syg oftere. For at gøre det brugte vi et stykke af en bakterie til at få voksne hanmus til at opleve symptomer på sygdom. Vi gav musene dette stof fem gange i alt. Musene fik det bedre i løbet af et par dage og holdt to ugers pause mellem eksponeringerne. Derefter målte vi, hvordan musene lærte og huskede ny information, og hvor godt deres hjerneceller arbejdede for at hjælpe dem med at lære. Vores eksperimenter tyder på, at sygdom ofte forstyrrer kommunikationen mellem hjernecellerne, så musene får problemer med at lære og huske. Vores data kan hjælpe læger med at forudsige, hvilke patienter der kan få hukommelsesproblemer, når de bliver ældre. Vores undersøgelse viser også, hvor vigtigt det er at holde sig så sund som muligt og tage skridt til at beskytte os selv og andre, når vi bliver syge.
…
Vidste du, at dine celler kan fortælle, hvad klokken er? Hver eneste celle i din krop har sit helt eget ur. Disse ure er ulig alle andre. Der er ingen tandhjul eller gear. Tiden indstilles af jordens rotation, så vores kroppe er perfekt afstemt med nat og dag. Selv om du måske ikke engang er klar over deres eksistens, styrer disse ure mange aspekter af dit liv. Fra hvornår du spiser og sover til din evne til at koncentrere dig eller løbe hurtigt – urene styrer det hele. Hvordan fungerer disse ure, og hvordan fortæller de tiden? Hvad sker der med vores ure, hvis vi ser tv sent om aftenen eller flyver til den anden side af jorden? Denne artikel undersøger disse spørgsmål og forklarer de videnskabelige opdagelser, der har hjulpet os med at forstå svarene.
…Få inspiration og viden om praksis og cases, evidens og forskning, kurser, netværksmøder og vores Læringsplatform – alt sammen til at styrke din faglige udvikling.
Du kan til enhver tid trække dit samtykke tilbage ved at afmelde dig nyhedsmailen.
Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.
Med venlig hilsen
MiLife