fbpx
Søg
Close this search box.

Din hjerne er som en muskel: Brug den og gør den stærk

Forfattere

Jesse C. Niebaum, Silvia A. Bunge

Se på puslespillet i figur 1, som viser vægten af forskellige farvede bolde. Kan du se, om den gule eller den lilla kugle er tungest? Kuglerne placeres på en hvid balance for at se, hvilken der er tungest. Den grønne kugle er tungere end den gule kugle, og den lilla kugle er tungere end den grønne kugle. Så den lilla kugle må være tungere end den gule!

For at løse dette puslespil skal du bruge dine ræsonnementsevner. Ræsonnement giver dig mulighed for at sammenligne objekter, som når du skal beslutte, hvilke sko der er bedst til at spille basketball i, eller foretage mere abstrakte sammenligninger, som når du skal beslutte, om den lilla eller den gule bold er tungere for at løse gåden ovenfor. Med gode ræsonnementsevner kan du lettere lære nye ting, både i skolen og i dine yndlingshobbyer. Disse færdigheder hjælper dig med at: (1) få ny information til at give mening ved at forbinde den med andre ting, du allerede ved, (2) forstå pointen i en historie eller et problem, og hvordan det kan bruges i en anden sammenhæng, og (3) lægge mærke til, når noget ikke giver mening eller går imod noget andet, du har hørt [1]. Undersøgelser viser, at børn med gode ræsonnementsevner har lettere ved at få gode karakterer i skolen og kan håndtere mere udfordrende karrierer, når de bliver voksne.

Der er mange forskellige dele af hjernen, som du bruger, når du ræsonnerer. Magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) er en metode, som forskere bruger til at undersøge, hvad de forskellige dele af hjernen gør. Under en MR-scanning ligger deltagerne ned i et rør, der er omgivet af en stor magnet. Der er mange virkelig seje måder, hvorpå vi kan bruge MRI til at se på hjernen (for mere information, tjek AcademicKids online artikel om Brain imaging [2]). En af de metoder, vi bruger, er funktionel MRI (fMRI), som sporer blodgennemstrømningen til forskellige hjerneområder. De områder af hjernen, der er aktive, f.eks. dem, der arbejder, når du løser et ræsonnementsproblem, kræver næringsstoffer, som blodet leverer. Mere blodgennemstrømning til en bestemt del af hjernen betyder, at denne del arbejder hårdt. Så fMRI hjælper os med at se på hjernens funktion. Hvis vi bruger fMRI til at måle blodgennemstrømningen i din hjerne, mens du løser kugleopgaven, vil vi opdage, at mange dele af din hjerne er aktive på én gang.

To hjerneområder, der er særligt aktive, når mennesker løser vanskelige problemer, er vist i figur 2: præfrontal cortex, foran i hjernen, og parietal cortex, bagved [3]. Når du løser problemet med de farvede bolde ovenfor, hjælper parietal cortex dig først med at forstå, at billedet ovenfor fortæller dig vægten af de forskellige farvede bolde, så du kan sammenligne dem. Derefter hjælper præfrontal cortex dig med at kombinere relationerne mellem kuglerne. Din præfrontale cortex regner ud, at hvis den lilla bold er tungere end den grønne, og den grønne er tungere end den gule, så må den lilla bold også være tungere end den gule. Det er i hvert fald, hvad vi tror, vi har lært af vores fMRI-forskning om, hvordan præfrontale og parietale regioner hjælper os med at ræsonnere [4].

Figur 1: Dette er et eksempel på et puslespil, som vi beder folk om at løse, mens vi måler deres hjerneaktivitet.
Figur 2: Dette billede stammer fra en fMRI-undersøgelse af ræsonnement. De dele af hjernen, der har øget blodgennemstrømning, mens du løser et svært puslespil sammenlignet med et let puslespil, er vist med rødt.

Disse dele af hjernen bliver bedre til deres arbejde, når du vokser op, fordi din hjerne har en fantastisk evne til at ændre sig, tilpasse sig og blive stærkere – især når du er barn, men også når du bliver ældre. Mange ting kan påvirke, hvordan din hjerne vokser og forandrer sig. Dit miljø, som dit hjem, din skole og de ting, du vælger at gøre, kan forme, hvordan disse vigtige dele af din hjerne udvikler sig [5].

I Building Blocks of Cognition Lab på University of California i Berkeley ønskede vi at undersøge, om et træningsprogram, der var specielt designet til at træne de ræsonnerende dele af hjernen, ville forbedre ræsonnementet. En kandidatstuderende ved navn Allyson Mackey og hendes team af forskningsassistenter fik 7-10-årige til at spille spil fra vores lokale legetøjsbutik i omkring 1 time om dagen, to gange om ugen, i 8 uger – i alt omkring 16 timer. Børnene spillede brætspil, kort og computerstyrede puslespil og spil. Pointen var ikke at blive rigtig god til ét spil, men i stedet at lære at spille mange forskellige spil.

Børnene blev delt op i to grupper. Den ene gruppe spillede spil, som vi mente ville træne deres ræsonnementsevner, såsom spillet SET vist i figur 3A. Den anden gruppe børn spillede spil, der kræver hurtig beslutningstagning, som spillet Blink vist i figur 3B. Vi sammenlignede ræsonnementstræningsprogrammet med dette hastighedstræningsprogram, fordi vi ønskede at se, om det at spille forskellige slags spil ville styrke forskellige slags færdigheder.

Figur 3: Her er eksempler på de spil, som børnene spillede i vores første træningsundersøgelse [6]. A. Et ræsonneringsspil kaldet SET. B. Et spil om hurtig beslutningstagning kaldet Blink. Disse spil involverer begge former, farver og tal. I SET skal man bruge ræsonnement til at sammenligne forskellige kort ved hjælp af farve, tal OG form. I Blink skal du kun sammenligne én ting, farve, tal ELLER form. Disse og andre gode spil kan købes i en legetøjsbutik eller spilles online.

Før de 8 ugers spil, målte vi, hvor godt børnene i de to træningsprogrammer klarede sig på tests af mentale evner. Efter de 8 ugers træning testede vi begge grupper igen for at se, om de var blevet bedre til disse tests. De børn, der havde spillet spil som SET, forbedrede sig meget på ræsonnementstesten og viste forbedringer i rumlig arbejdshukommelse og et af hastighedsmålene. De børn, der havde spillet spil som Blink, viste et andet mønster: De blev meget hurtigere på hastighedsmålingerne, men var ikke bedre til at ræsonnere [6]. Disse resultater viser, at det at spille forskellige slags spil kan skærpe forskellige mentale færdigheder.

Det er virkelig spændende resultater! Men vores arbejde er ikke færdigt endnu. For det første omfattede denne undersøgelse kun et lille antal børn. Vi vil gerne køre det samme eksperiment igen med en større gruppe børn for at sikre, at vi får de samme resultater. Det er en proces, der kaldes replikation, og det er en meget vigtig del af videnskabelige opdagelser. For det andet ved vi stadig ikke, om det at spille ræsonneringsspil kan være med til at øge børns præstationer i skolen – det er det, vores laboratorium tester lige nu i en undersøgelse, der involverer børn, der lærer at spille skak, et af de ældste og bedste ræsonneringsspil.

Efter at have vist, at øvelse kan forbedre evnen til at ræsonnere, ønskede vi at teste, om og hvordan øvelse i ræsonnement ændrer hjernen. For at besvare dette spørgsmål rekrutterede vi to grupper af unge voksne, som ønskede at læse jura i fremtiden. Disse to grupper havde næsten samme gennemsnitsalder (ca. 21 år) og ræsonnementsevne; den eneste forskel var, at den ene gruppe havde tilmeldt sig et 3-måneders kursus for at forberede dem til jurastudiets optagelsesprøve (LSAT), mens den anden gruppe ikke havde.

LSAT involverer mange logiske og ræsonnerende problemer, så en stor del af forberedelsestimerne til LSAT handlede om at lære at løse ræsonnerende problemer. Faktisk brugte de studerende på dette hold 70% af de 100 timers undervisningstid – eller 70 timer – på at træne deres ræsonnementsevner. De øvrige 30 timer blev brugt på at øve læseforståelse og besvare spørgsmål om det, de havde læst. De studerende i denne klasse var vores forsøgsgruppe, og de studerende, der ikke gik i denne klasse, var vores kontrolgruppe. Vi inkluderede kontrolgruppen for at sikre, at eventuelle ændringer, som vi så i eksperimentgruppen, var relateret til deltagelsen i LSAT-forberedelsesklassen.

Forsøgsgruppen havde en LSAT-score lidt under gennemsnittet før kurset, men efter ræsonnementstræningen forbedrede de sig til langt over gennemsnittet i testens ræsonnementsdel! På grund af deres ræsonnementstræning havde disse studerende en større chance for at komme ind på et godt jurastudie. Men de 30 timer, der blev brugt på at øve læseforståelse, forbedrede ikke scoren i læseafsnittet, måske fordi læseforståelse er en færdighed, der allerede er øvet meget på college. Fordi de studerende forbedrede sig i ræsonneringsdelen, kan det være en færdighed, der ikke trænes så meget i de fag, som disse studerende tog på college.

Vi brugte også fMRI, den metode, der bruges til at se, hvordan hjernen fungerer, til at se, hvad der skete med både eksperimentalgruppen og kontrolgruppen før og efter den 3-måneders periode af undersøgelsen. Vi målte alles hjerneaktivitet med en 6-minutters fMRI-scanning, mens de slappede af i MRI-maskinen. Resultaterne i figur 4A viser, at præfrontal cortex og parietal cortex (de to dele af hjernen, der er særligt vigtige for god ræsonnering) kommunikerede tættere efter 3 måneder i eksperimentalgruppen, men ikke i kontrolgruppen. Disse resultater viser, at forberedelsen til LSAT var med til at styrke det hjernenetværk, der understøtter ræsonnement [7].

Figur 4: Disse billeder viser nogle af de ændringer, vi så i hjernen efter 3 måneders LSAT-forberedelse. A. De hjerneområder, der havde de største ændringer i forbindelserne efter træningen, er vist med rødt og pink. Prefrontal cortex og parietal cortex, to vigtige områder for ræsonnement, er farvet i lys rød, fordi de viste de største ændringer i aktivitet efter LSAT-testforberedelse. B. Dette DTI-billede viser i blåt og grønt ændringer i den hvide substans efter 3 måneders træning i ræsonnement.

Mens vores forsøgsdeltagere var i MR-scanneren, brugte vi også diffusion tensor imaging (DTI), en MR-metode, der hjælper os med at se den hvide substans i hjernen. Den hvide substans er som veje og motorveje mellem neuroner, der hjælper forskellige områder af hjernen med at tale sammen. Vand bevæger sig gennem hjernen langs disse veje i den hvide substans, og vi kan måle, hvilke veje vandet tager gennem hjernen med DTI. Vi ønskede at teste, om det at øve ræsonnementsevner i 3 måneder kunne føre til ændringer i DTI-målinger, hvilket ville antyde ændringer i den hvide substans. Som vist i figur 4B fandt vi DTI-ændringer i præfrontal og parietal hvid substans i forsøgsgruppen sammenlignet med kontrolgruppen [8]. Vi tror, at den hvide substans, der forbinder disse vigtige ræsonneringsområder, blev mindre som en grusvej og mere som en stor motorvej med flere biler og højere hastigheder.

Disse resultater viser, hvor vigtigt det er at træne sin hjerne og øve sine ræsonnementsevner. Hvis du vænner dig til at løse udfordrende gåder og spil, kan det forbedre din hjernefunktion og måske endda hjælpe dig med at løse vanskelige problemer både i og uden for skolen. Du kan blive bedre til hvad som helst med masser af øvelse – skak, skateboarding, et nyt sprog – og hvis du holder en kort pause, kan du som regel begynde igen, næsten hvor du slap. Men hvis du holder op for længe, bliver du ikke så god til det, som du var, da du øvede dig mest. Ligesom musklerne i din krop er du nødt til at træne din hjerne regelmæssigt for at holde den stærk og i topform.

Denne forskning er en god påmindelse om, at alt, hvad du gør, påvirker din hjerne på godt og ondt. Det er sikkert fint nok at se lidt tv eller spille sit yndlingsvideospil en gang imellem, men du bør træne din hjerne og krop på mange forskellige måder – indendørs, udendørs, alene og sammen med venner. Fordi de dele af hjernen, der hjælper dig med at ræsonnere, udvikles, når du er barn og teenager, kan det være særligt vigtigt at træne din hjerne, mens du stadig vokser op [9].

Ordliste

Information om artiklen

[1] Cattell. 1987. Raymond Bernard. Intelligens: Dens struktur, vækst og handling: Dens struktur, vækst og handling. Amsterdam: Elsevier.

[2] Brain Imaging. 2014. Academic Kids Encyclopedia. Tilgængelig fra: http://academickids.com/encyclopedia/index.php/brain_imaging

[3] Ferrer, E., O’Hare, E. D., og Bunge, S. A. 2009. Flydende ræsonnement og den udviklende hjerne. Front. Neurosci. 3:46. doi:10.3389/neuro.01.003.2009

[4] Wendelken, Carter, og Bunge, S. A. 2010. Transitiv inferens: forskellige bidrag fra rostrolateral præfrontal cortex og hippocampus. J. Cogn. Neurosci. 22:837–847. doi:10.1162/jocn.2009.21226

[5] Greenough, William, T., Black, J. E. og Wallace, C. S. 1987. Erfaring og hjernens udvikling. Child Dev. 58:539–559. doi:10.2307/1130197

[6] Mackey, A. P., Hill, S. S., Stone, S. I., og Bunge, S. A. 2011. Forskellige effekter af ræsonnement og hastighedstræning hos børn. Dev. Sci. 14:582-590. doi:10.1111/j.1467-7687.2010.01005.x

[7] Mackey, A. P., Miller Singley, A. T., og Bunge, S. A. 2013. Intensiv ræsonnementstræning ændrer mønstre af hjerneforbindelse i hvile. J. Neurosci. 33:4796–4803. doi:10.1523/JNEUROSCI.4141-12.2013

[8] Mackey, A. P., Whitaker, K. J. og Bunge, S. A. 2012. Erfaringsafhængig plasticitet i mikrostruktur af hvidt stof: ræsonnementstræning ændrer strukturel forbindelse. Front. Neuroanat. 6:32. doi:10.3389/fnana.2012.00032

[9] Hensch, og Takao, K. 2005. Kritisk periodeplasticitet i lokale kortikale kredsløb. Nat. Rev. Neurosci. 6:877-888. doi:10.1038/nrg1757

Niebaum JC og Bunge SA (2014) Din hjerne er som en muskel: Brug den, og gør den stærk. Forsiden. Young Minds. 2:5. doi: 10.3389/frym.2014.00005
Robert Knight
Indsendt: 24. februar 2014; Accepteret: 24. marts 2014; Offentliggjort online: 24. april 2014.
Copyright © 2014 Niebaum og Bunge

Læs videre

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.

Tak for din tilmelding.

Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.

Med venlig hilsen
MiLife