Forfattere
Mennesker foretager typisk tusindvis af bevægelser hver dag, som gør det muligt for os at navigere og interagere med verden omkring os. Hjernen styrer kroppens bevægelser og kan på forbløffende vis instruere kroppen i at bevæge sig på bare et splitsekund. Selv om hjernen kan bevæge kroppen hurtigt, ser de fleste af vores bevægelser meget glatte og effektive ud. Mens nogle bevægelser er lette eller automatiske, som f.eks. at blinke med øjnene, er andre bevægelser mere udfordrende, som f.eks. at bevæge armen for at vælge mellem to stykker legetøj. Forskere ved, at hjernen fungerer på forskellige måder for forskellige typer af bevægelser. Skjult i vores bevægelser ligger der dog værdifuld information, som kan give et fingerpeg om, hvordan hjernen fungerer. Forskere bruger et nyligt teknologisk fremskridt, kaldet bevægelsessporing, til bedre at forstå hjernefunktioner som beslutningstagning, opmærksomhed og hukommelse.
Vi er afhængige af vores krop for at kunne bevæge os og interagere med verden omkring os. Du ved måske, at hjernen kontrollerer evnen til at bevæge sig. Selv simple aktiviteter som at samle en genstand op eller løbe gennem en legeplads kræver, at hjernen hurtigt koordinerer mange kropsbevægelser. De hurtige bevægelser kan ske, fordi hjernen og kroppen er tæt forbundet. Forskere kalder denne forbindelse for brain-body connection på grund af forbindelsen mellem hjerne og krop kan vi problemfrit bevæge os fra det ene øjeblik til det næste. Når du f.eks. cykler, kommunikerer din hjerne hele tiden med din krop og fortæller den, hvordan den skal holde sig oprejst, mens du træder i pedalerne, drejer og stopper. Din hjernes opgave er hele tiden at opdatere din krops handlinger på cyklen, så du ikke falder af.
Du tror måske, at enkle bevægelser, som at række hånden frem, er nemme at udføre. Det er ikke altid tilfældet. Forestil dig for eksempel, at du skal vælge mellem to desserter foran dig. Når du bevæger dig for at vælge mellem dem, er det ikke bare din hjerne, der giver din krop en engangskommando om at række ud efter en dessert – det er en aktiv samtale mellem din krop og hjerne! Vi kan prøve det lige nu. Luk øjnene og forestil dig en småkage og en doughnut. Dufter doughnuten godt? Er kagen blød eller hård? Foretrækker du en af desserterne, eller er det en tæt konkurrence mellem de to? Alle disse tanker opstår hurtigt, så din hjerne beslutter sig hurtigt for, hvilken dessert du foretrækker. Så hurtigt som disse tanker er, begynder du ofte at bevæge armen for at nå, før du helt har besluttet dig for, hvilken dessert du helst vil have. Fordi hjernen og kroppen er så tæt forbundne, mener forskerne, at detaljerne i vores bevægelser kan hjælpe os med at forstå, hvordan hjernen fungerer.
Bevægelser, og hvordan de relaterer til hjernens funktioner, er hovedsageligt blevet undersøgt ved at observere, hvad vi bevæger os hen imod, og hvor lang tid det tager at komme derhen. Men vidste du, at vi sjældent laver præcis den samme bevægelse to gange, selv om begge bevægelser er til det samme sted? Hver gang du f.eks. rækker ud efter en dør for at åbne den, er der næsten altid små forskelle i den vej, din hånd tager hen til dørhåndtaget. Selvom mange af vores bevægelser kan se identiske ud, er der faktisk bittesmå ændringer fra øjeblik til øjeblik (mindre end et splitsekund!) i bevægelsens bane.
Disse ændringer er svære at observere med øjnene. Forskere har fundet en måde at registrere disse små og hurtige ændringer i vores bevægelser ved hjælp af en metode kaldet movement tracking. Der er et par måder at spore bevægelser på. Forskere kan registrere bevægelser på en computerskærm ved at bruge en computermus til at spore de bevægelser, en person laver. De kan også bruge sensorer placeret på en persons hånd. Når hånden bevæger sig fra et sted til et andet, sporer sensorerne den vej, hånden bevæger sig. Bevægelsessporing kan give mange detaljerede oplysninger om bevægelser, som vores øjne ikke kan se. For eksempel kan det vise krumning af håndbevægelsen, som er, hvor meget håndens faktiske vej afviger fra den retest mulige vej (figur 1). Når hånden buer mindre, er vejen mere lige og mere effektiv. Når bevægelser har meget krumning, betyder det typisk, at personen er mindre sikker på, hvor han eller hun ønsker at bevæge sig hen.
Hvorfor er det vigtigt at spore og forstå detaljerne i vores bevægelser? Det er interessant, at de veje, vi tager, når vi bevæger os, er blevet forbundet med, hvad vores hjerner laver. Brug af bevægelsessporing med brain imaging har forskere opdaget, at den type bane, en bevægelse tager, kan være relateret til hjernens aktivitet under bevægelsen [1, 2]. Hjerneaktivitet kan antyde, hvor meget en person tænker på én ting (f.eks. farven rød) sammenlignet med noget andet (farven blå).
Vi kan tænke over, hvad det betyder, ved at gå tilbage til vores eksempel fra tidligere, hvor du valgte at række ud efter enten en småkage eller en doughnut. Forestil dig, at du kan lide både småkager og doughnuts, men at du lige akkurat foretrækker doughnuts frem for småkager. Forskere har vist, at i tilfælde som dette kan din hånd bøje sig en smule mod kagen, fordi du stadig tænker på den og overvejer at spise den. Men hånden bevæger sig tilbage til doughnuten, fordi doughnuten bliver det foretrukne valg (figur 2). Denne type bevægelseskurvatur opstår på grund af den konkurrence, der finder sted i hjernen, når man skal vælge, hvilken dessert man vil række ud efter og spise. Hvis valget i stedet stod mellem din yndlingsmad og din mindst foretrukne mad, ville din håndbevægelse sandsynligvis have en meget lille krumning væk fra din yndlingsmad. Med andre ord ville din bevægelse være mere effektiv, da din mindst foretrukne mad ikke konkurrerer med (eller bare kommer i nærheden af), hvor meget du nyder din yndlingsmad.
Vores hjerner modtager konstant information fra verden omkring os. En måde, hvorpå hjernen organiserer al denne information, er ved at bruge kategorisering det er sådan, vi sorterer begreber i grupper. Hvordan vil du for eksempel beskrive en hund for en person, der aldrig har set en? Du kan begynde med at beskrive en hund som noget, der passer ind under kategorien dyr, pattedyr eller kæledyr. Den person, der aldrig har set en hund, kan bruge disse kategorier til at få en bedre idé om, hvad hunde er. Derfor er kategorisering vigtig for at dele ideer og viden. Kategorisering er også vigtig for at lære nye koncepter ved at relatere dem til det, vi allerede ved.
Forskere kan studere, hvordan hjernen kategoriserer information ved at undersøge en persons bevægelsesbaner, mens han eller hun sorterer information [3]. Forestil dig for eksempel, at du blev spurgt, om en giraf ville passe bedre ind i kategorien kæledyr eller vildt dyr. Når din hånd bevæger sig for at beslutte, hvordan du skal kategorisere giraffen, vil din bevægelse sandsynligvis være lige mod valget af det vilde dyr. En giraf kan ikke passe ind i de fleste hjem, og slet ikke som kæledyr! Derfor er der ingen konkurrence, der ville trække din hånds bevægelse i retning af kæledyrskategorien. Hvad med en papegøje? Papegøjer er sværere at kategorisere, fordi de kan findes som kæledyr eller i naturen. Hvordan du kategoriserer en papegøje, afhænger af, hvilken kategori (kæledyr eller vildt dyr) du synes passer bedst. Når du vælger en kategori, vil din bevægelse måske krumme mere, fordi der er konkurrence mellem disse kategorier. Baseret på mængden af krumning i bevægelsesbanen kan forskere afdække detaljer om, hvordan hjernen kategoriserer information.
Hukommelse er en anden hjernefunktion, som spiller en vigtig rolle i næsten alt, hvad vi foretager os. Hukommelsen giver os mulighed for at huske og tænke på tidligere øjeblikke, lære af tidligere erfaringer, øge vores viden og forme vores personlighed. Hvor effektiv hjernen er til at danne minder, kan have stor indflydelse på vores hverdag. Forskere har brugt bevægelsessporing til at undersøge, hvor stærkt vores hukommelse dannes [4]. Ved hjælp af bevægelsessporing kan vi registrere den vej, hånden tager, når den bevæger sig mod enten en “jeg husker”-mulighed eller en “jeg husker ikke”-mulighed (figur 3A). Tænk for eksempel på, hvad du spiste til morgenmad i går morges. Kan du huske det? Hvis du gør, og du er meget selvsikker, så bør den vej, din hånd tager for at svare, at du husker, være lige og effektiv (figur 3B). Hvis du derimod ikke er sikker på, at du kan huske, hvad du spiste til morgenmad i går, men alligevel bevæger dig for at vælge “Jeg kan huske”, kan din bevægelse krumme i retning af “Jeg kan ikke huske” (figur 3C). Der opstår mere krumning, for selvom du kan huske, hvad du spiste til morgenmad i går morges, er hukommelsen ikke særlig stærk. Denne metode gør det muligt for forskere at studere bevægelser for at få indsigt i, hvordan hjernen danner minder.
Ved at bruge teknikker som bevægelsessporing har forskere lært, at hjernen og kroppen er tæt forbundet [5]. Data fra bevægelsessporing viser os, at hjernen kommunikerer med kroppen og opdaterer bevægelser, mens de udføres. I denne artikel gennemgik vi forskning, der viser, at skjulte ændringer i vores bevægelser fra øjeblik til øjeblik kan hjælpe forskere med at relatere vores handlinger til, hvordan vores hjerner fungerer. Disse opdagelser er spændende, fordi de tilbyder en ny måde at undersøge, hvordan hjernen fungerer. Fremtidigt arbejde kunne anvende bevægelsessporing på en lang række forskningsområder for at undersøge hjernefunktioner, herunder hvordan hjernefunktioner udvikler sig over tid, og hvad der går galt i visse lidelser, hvor bevægelser påvirkes, såsom Parkinsons sygdom. Kort sagt kan forskere bruge bevægelsessporing til bedre at forstå hjernen, og hvordan vi interagerer med verden omkring os.
Hjerne-krop-forbindelse: Veje, der giver mulighed for kommunikation mellem hjernen og kroppen.
Tracking af bevægelser: En metode, der bruges til at spore bevægelsens vej, krumning og hastighed fra et sted til et andet sted.
Krumning: Hvor meget den faktiske vej er forskellig fra den retest mulige vej.
Hjerneafbildning: Redskaber, som forskere bruger til at måle hjerneaktivitet.
Kategorisering: Hvordan ens begreber sorteres i grupper eller kategorier.
[1] Freeman, J. B., Ambady, N., Midgley, K. J., og Holcomb, P. J. 2011. Realtidsforbindelsen mellem personopfattelse og handling: hjernepotentiale bevis for dynamisk kontinuitet. Soc. Neurosci. 6:139-55. doi: 10.1080/17470919.2010.490674
[2] Stolier, R. M., og Freeman, J. B. 2017. En neural mekanisme for social kategorisering. J. Neurosci. 37:5711-21. doi: 10.1523/JNEUROSCI.3334-16.2017
[3] Dale, R., Kehoe, C., og Spivey, M. J. 2007. Graduerede motoriske reaktioner i tidsforløbet for kategorisering af atypiske eksempler. Mem. cogn. 35:15-28. doi: 10.3758/BF03195938
[4] Papesh, M. H., og Goldinger, S. D. 2012. Hukommelse i bevægelse: bevægelsesdynamik afslører hukommelsesstyrke. Psychon. Bullet. Rev. 19:906-13. doi: 10.3758/s13423-012-0281-3
[5] Thelen, E., og Smith, L. B. 1996. En dynamisk systemtilgang til udvikling af kognition og handling. Cambridge, MA: MIT Press.
Mange tenniskampe finder sted i varme omgivelser, når solen skinner. Tennisspillere skal derfor træne i varmen for at lære at præstere under varme forhold. Selvom de måske får rådet til at bære lyst tøj, bærer mange spillere sorte T-shirts under træning og kampe. Denne undersøgelse, der blev gennemført med unge, dygtige tennisspillere, undersøgte, om T-shirtens farve (sort eller hvid) havde nogen indflydelse på spillerne. Under to træningskampe i varmen (32 °C) målte vi luft- og T-shirt-temperaturen, hvor hårdt spillerne følte, at de arbejdede, hvor komfortable de følte sig med omgivelserne, og hvor trætte de følte sig. Resultaterne viste, at når man spiller tennis udendørs i varmen, har T-shirtens farve ingen indflydelse på fysiske faktorer som temperatur. At bære en sort T-shirt kan dog have en negativ indflydelse på mentale faktorer ved at øge atleternes følelse af at arbejde hårdt, træthed og ubehag.
…
Børn har brug for at bevæge sig. Bevægelse af kroppen kaldes også fysisk aktivitet. Fysisk aktive børn har sundere kroppe og sind. Når børn er fysisk aktive, hjælper det deres kroppe og sind med at føle sig godt tilpas. De fleste børn opfylder ikke de nationale anbefalinger for fysisk aktivitet. Skoler er et godt sted at hjælpe børn med at bevæge sig mere. En måde at gøre dette på er at give børnene mulighed for at være fysisk aktive i klasseværelset. Når børn er fysisk aktive i klasseværelset, kaldes det bevægelsesintegration. Når børn sidder for længe, kan de føle sig triste og ensomme, men når lærerne bruger bevægelsesintegration, føler børnene sig gladere og klar til at lære. I denne artikel vil vi tale om, hvorfor bevægelsesintegration er vigtigt, og hvordan det kan hjælpe børn med at klare sig bedre i skolen.
…
Cerebral synshandicap (CVI) er en synsforstyrrelse forårsaget af hjerneskade, der gør det vanskeligt at behandle information fra øjnene. Selvom deres øjne fungerer fint, har børn med CVI ofte svært ved at finde og genkende objekter, især på rodede eller travle steder. Klinikere, såsom øjenspecialister (der studerer øjne og synsfunktioner) og neuropsykologer (der studerer hjernefunktioner), arbejder på at identificere børn med CVI og støtte dem, hvis de har det. En nyttig test er en visuel søgeopgave, der viser, hvordan børn leder efter ting. Hvorfor er det svært for børn med CVI at søge? Videnskabelige forskere bruger værktøjer som øjenregistrering, der viser, hvor børn kigger hen under en søgning, og hjerneafbildning, der hjælper dem med at forstå, hvordan dele af hjernen arbejder sammen. Ved at kombinere klinisk praksis og videnskabelig forskning kan vi bedre forstå, hvordan børn med CVI oplever verden, og finde nye måder at hjælpe dem i dagligdagen.
…
Forestil dig at kunne styre dit yndlingsvideospil ved blot at tænke på det! Det lyder måske som science fiction, men denne utrolige teknologi er ved at blive en realitet takket være hjerne-computer-grænseflader (BCI’er). BCI’er muliggør kommunikation mellem hjernen og et kunstigt apparat. Forestil dig din hjerne som en kraftfuld maskine, der sender elektriske signaler, når du vil gøre noget, f.eks. styre en robotarm med tankerne, efter at du har mistet evnen til at bevæge dine hænder. BCI’er overfører hjernesignaler til en computer, som derefter lærer at forstå disse signaler og oversætte dem til instruktioner, der styrer enheden. I denne artikel udforsker vi en verden, hvor sind og maskiner interagerer, og hvor mulighederne kun er begrænset af vores fantasi.
…