Menu
Forfattere
Det er svært at huske mange ting på samme tid. Læs disse tal som et eksperiment: 07041776. Luk derefter øjnene, og prøv at sige dem højt i rækkefølge. Hvordan klarede du dig? Vi vil gætte på, at du huskede omkring halvdelen af tallene. Prøv nu igen, men tænk på de samme tal som en dato: 07-04-1776. Kunne du huske flere af tallene denne gang? Du har lige demonstreret noget, der kaldes arbejdshukommelse. Arbejdshukommelsen (forkortet WM) er evnen til at fastholde og bearbejde informationer. Arbejdshukommelsen aktiveres, når du oplever og husker begivenheder i dit liv, lærer nye fakta, taler med folk, læser og laver matematik. WM er en grundlæggende menneskelig adfærd. Som vist i taleksperimentet har WM begrænset kapacitet. Hvordan understøtter hjernen WM? Og hvad sker der i hjernen, som begrænser vores evne til at lagre flere minder på samme tid?
At huske er en kompliceret proces. Vi vil fortælle dig om nogle få tricks, som den menneskelige hjerne bruger til at huske mange ting på samme tid; men først er det vigtigt at forstå, hvordan hukommelsen fungerer i hjernen. Hukommelsessystemet er indbygget i forskellige dele af hjernen. En nøglespiller er den del af hjernen, der ligger lige bag panden. Denne del kaldes frontallappen. Når du tænker (eller tænker på at tænke!), bruger du din pandelap. En anden nøglespiller i hukommelsessystemet er begravet dybt inde i din hjerne. Denne del kaldes hippocampus, og den er meget vigtig for langtidshukommelsen, f.eks. det, du husker om, hvordan hjernen opbygger hukommelsen i morgen eller på et andet tidspunkt i fremtiden. Du kan se et billede af disse hjernestrukturer og få flere oplysninger om hippocampus i Ref. [1]. At se på hjernestrukturerne fortæller os, hvor minderne opbygges, men det fortæller os ikke, hvordan minderne opbygges. Denne artikel forklarer, hvordan hjerneceller opbygger hukommelse. Vi vil forklare, hvorfor det er svært at huske mange ting på samme tid, og derefter vise dig et par måder, hvorpå du kan forbedre din egen hukommelse.
For at undersøge arbejdshukommelse (WM) system registrerer vi elektriske signaler fra folks hjerner, mens de holder fast i og bearbejder informationer. Vi beder folk om at huske ting, f.eks. tal, ord eller billeder. Derefter viser vores elektriske optagelser os, hvad hjerneceller kaldet “neuroner” gør, når folk husker ting efter kort tid (normalt mellem 1 sek. og 1 min.) [2]. Når neuroner er aktive, leverer de meget små elektriske strømme (meget mindre end strømme fra stikkontakter). Disse WM-eksperimenter viser, at de elektriske strømme ændrer sig afhængigt af, hvor meget information man husker.
Normalt skal man huske mange ting på én gang. For at forstå denne artikel skal du f.eks. huske, hvad du lige har læst, mens du stadig læser. Måske tænker du også på, hvad du skal have til middag, hvor du skal spise, og hvornår du skal være der. At huske alle disse forskellige ting afhænger af en elektrisk strøm, der cykler tre til otte gange i sekundet [2-5]. Det betyder, at nogle neuroner i den menneskelige hjerne skyder sammen igen og igen mellem tre og otte gange på 1 s [3].
Vi bruger computerværktøjer til at analysere forskellige komponenter i hjernesignalet. I figur 1 viser vi et billede af, hvordan hjernesignalet ser ud, og hvordan komponenten for WM ser ud. Vi viser også den komponent, der er aktiv, når du bearbejder sensorisk information, som f.eks. de ting, du ser eller hører. Du kan se, at den sensoriske bearbejdning er meget hurtigere (mellem 30 og 100 cyklusser pr. sekund) end WM-komponenten. Vores hjerner har et trick til at skabe hukommelse ud af denne meget hurtige sanseaktivitet. Hjernen bruger de langsommere bølger på tre til otte cyklusser fra WM-systemet til at gruppere den hurtigere sanseaktivitet sammen [4]. Figur 1 viser, at man f.eks. kan have syv hurtigere cyklusser af sanseinformation inden for én WM-cyklus. Det er et meget effektivt trick til at organisere syv stykker information i WM. Dette trick forklarer også, hvorfor det er svært at huske mere end syv ting på samme tid. WM-systemets hastighed ser ud til at være begrænset til tre til otte cyklusser pr. sekund; det vil sige, at de samme syv ting cykler igen og igen tre til otte gange pr. sekund i WM. Denne begrænsning ser ud til at begrænse antallet af ting, vi kan huske på samme tid.
Vi kan opdele signalet i forskellige komponenter, som har forskellige funktioner. For eksempel er elektriske strømme, der cykler tre til otte gange i sekundet, involveret i hukommelsesfunktionen. Meget hurtigere strømme (30 eller flere cyklusser pr. sekund) repræsenterer sensorisk information, som f.eks. de ting, du ser eller hører. Så det hjernesignal, der vises øverst, ser ud til at være en kombination af forskellige strømme, som gør det muligt for vores hjerner at gøre en masse ting på samme tid. Som vist i det gråtonede område kan en cyklus af den langsomme WM-aktivitet f.eks. indeholde syv cyklusser af sanseinformation.
Det bør ikke komme som nogen overraskelse, at hjernens WM-funktion, som hjælper dig med at tænke, læse og regne, er kompliceret. En af grundene til, at WM er så kompliceret, er, at hukommelsessystemet er indbygget i forskellige dele af hjernen, og disse forskellige dele af hjernen er nødt til at tale med hinanden. Forskellige dele af hjernen taler med hinanden, når neuroner affyres på samme tid. For at forstå, hvad det betyder, kan du tænke på, hvordan flere forskellige mennesker spiller instrumenter sammen i et band. Melodien lyder godt, når rytmerne er koordinerede, hvilket betyder, at de passer sammen i takt. I hjernen kan vi se hukommelsesrytmen cykle i forskellige dele af hjernen på samme tid [2].
En anden grund til, at WM er kompliceret, er, at de elektriske signaler i en hvilken som helst del af hjernen allerede er meget komplekse. Som vi viste i figur 1, er forskerne nødt til at nedbryde hjernesignalet for at kunne forstå det. Hjernesignalet er så kompliceret, fordi hjernen gør en masse ting på samme tid. Vores hjerner gør disse forskellige ting ved forskellige hastigheder, et fænomen, der kaldes “multiplexing”. Tænk på en sang, der spilles med forskellige instrumenter sammen. Ved at opdele disse lyde kan vi skelne mellem guitarens rytme og rytmerne fra saxofonen eller trommerne. Det er det samme med hjernesignalet, hvor vi bruger computeranalyse til at adskille hukommelsesrytmen (den langsomme komponent) fra andre rytmer, som f.eks. sansebearbejdningsrytmen (den hurtigere komponent).
Tænk tilbage på WM-eksperimentet, hvor vi bad dig om at huske tallene 07041776 i rækkefølge og derefter prøve igen med datoen 07-04-1776. Læg mærke til, at det var lettere at huske tallene som en dato eller et sæt af tre informationer, end det var at huske alle otte tal i rækkefølge. Og har du bemærket, at 07-04-1776 er en anden måde at skrive 4. juli 1776 på, den dag USA erklærede sig uafhængig? Du vil sandsynligvis ikke have problemer med at huske denne ene oplysning. Vi viser dig flere eksempler i boks 1.
Det er svært at huske mange forskellige ting på samme tid, især hvis noget ikke har nogen betydning for dig. Vi bad dig om at huske følgende otte tal i rækkefølge: 07041776. Derefter bad vi dig om at tænke på tallene som et sæt af tre informationer i en dato: 07-04-1776. Til sidst fortalte vi dig, at det var en anden måde at skrive den enkelte oplysning på: 4. juli 1776, den dag USA erklærede sig uafhængig. Pludselig blev otte meningsløse tal til én meningsfuld oplysning – og det var nemmere at huske. Hvis du ikke kunne huske de otte tal i rækkefølge, men du kunne huske uafhængighedsdagen, så havde du med succes “chunked” eller grupperet informationen i din hukommelse.
Lad os sige, at du møder fem nye venner i skolen, og at du skal huske deres navne: Daniel, Emily, Colin, Anna og Bob. Prøv at huske deres navne på 1 minut.
Hvordan klarede du dig? Måske glemte du et eller to! Hvad nu, hvis vi fortæller dig, at dine fem nye venners navne starter med de fem første bogstaver i alfabetet? A … B … C …
Prøv at huske tilfældige farver; lad os sige: rød, hvid, blå, sort, rød og gul. Igen er det svært, men hvis du ved, at de første tre farver er i det amerikanske flag, og de sidste tre farver er i det tyske flag, er det måske nemmere. Vi viser dig, hvordan din hjerne kan indpasse disse oplysninger i en WM-cyklus i figur 2.
Det er enkelt at holde fast i to farver i hukommelsen. Det bliver mere kompliceret, hvis du skal huske seks farver, især hvis en farve (her rød) optræder to gange. Som du kan se, bliver rækkefølgen vigtigere, når der er flere oplysninger at huske. Det hjælper nok, hvis vi fortæller dig, at alle farverne optræder i det amerikanske og det tyske flag i den rækkefølge. Det vil sige, at det sandsynligvis hjælper, hvis vi viser dig et trick til at placere disse seks farver i to “bidder”, hvilket gør farverne lettere at huske. Hjernen bruger et andet trick til at organisere flere stykker information i tre til otte cyklusser af elektrisk aktivitet pr. sekund. Først placeres forskellige informationer i forskellige tidsintervaller inden for en hukommelsescyklus. Derefter kan vores hjerner automatisk bruge timing til at gruppere forskellige informationer i bidder. Når vi deler en masse information op i færre, mere meningsfulde stykker information (f.eks. tofarvede flag i forhold til seks farver), hjælper vi vores hjerner med at bruge deres egne organisatoriske tricks!
Vi har længe forstået, at WM-kapaciteten er begrænset til cirka fem til syv stykker information [4]. Som vist i boks 1 kan et stykke information referere til noget relativt meningsløst som et enkelt tal eller en farve, eller noget mere meningsfuldt som en dato eller et flag.
Som det ses i figur 1 (gråtonet område), passer cirka syv cyklusser af sanseinformation ind i en WM-cyklus. For at forstå, hvad det betyder, skal du overveje, hvordan vi repræsenterer informationer i hjernen. Tænk på boks 1 (figur 2), hvor du brugte synssansen til at studere farverne og de farvede flag. For at huske en liste med tal ville du bruge synet til at læse tallene; alternativt ville du bruge hørelsen, hvis nogen læste tallene op for dig. Elektrisk aktivitet, der cykler 30 eller flere gange i sekundet, er involveret i at repræsentere hjerneaktivitet under sansebearbejdning [4]. Så hvis du prøver at huske mere end syv informationer på samme tid, vil din hjerne måske bearbejde alle sanseinformationerne, men det er ikke sikkert, at du husker alle informationerne senere. Det kan skyldes, at mere end syv elementer overskrider kapaciteten i den langsommere hukommelseskomponent – det vil sige WM-cyklussen [4].
Lad os nu regne på det. Hvis hurtigere elektriske strømme i gennemsnit cykler 30 gange på et sekund, og langsommere elektriske strømme i gennemsnit cykler 5 gange på et sekund, hvor mange hurtigere elektriske cyklusser passer så ind i hver langsommere elektriske cyklus (30 ÷ 5)? Svaret er 6, hvilket er i overensstemmelse med vores begrænsede WM-kapacitet på fem til syv stykker information. Antallet af gange, hurtigere elektriske strømme passer ind i de langsommere elektriske WM-cyklusser, kan faktisk bestemme vores WM-kapacitetsgrænser [4]! Se igen på figur 1 for at få et billede af, hvordan antallet af informationer (repræsenteret i elektrisk aktivitet, der cykler 30 eller flere gange i sekundet) kan passe ind i en hukommelsescyklus (tre til otte cyklusser i sekundet). Dette forhold mellem hurtigt og langsomt cyklende elektriske aktiviteter er vigtigt for, hvordan neuroner skaber hukommelse. Afhængigt af hvor meget information, der skal behandles, kan hjernen fremskynde eller bremse den langsommere WM-bølge inden for intervallet på tre til otte gentagne cyklusser pr. sekund. Derfor kan denne langsomme rytme tilpasse sig, hvilket hjælper hjernen med at gruppere den hurtige rytme i meningsfulde stykker information.
Hvis vi igen tænker på boks 1 (figur 2), er det måske lettere at huske tofarvede flag end at huske seks farver i rækkefølge, men det er mere kompliceret at huske to flag med tre farver hver, end det er at huske to enkeltfarver. Forskere laver i øjeblikket eksperimenter for at finde ud af, hvordan hjernen understøtter WM for mere komplicerede informationsstykker – eller “bidder” af flere informationsstykker.
Som nævnt ovenfor er den langsommere elektriske aktivitet i WM adaptiv. Det betyder, at WM-cyklussen kan blive langsommere, fra otte til tre cyklusser i sekundet, for at inkorporere flere stykker sanseinformation i en WM-cyklus [4]. En anden måde, hvorpå hjernen understøtter WM til information i bidder, er, at WM-cyklussen organiserer den sensoriske information i rækkefølge baseret på timing [5]. I figur 2 kommer det første røde element før det blå, og de to røde elementer kommer på forskellige tidspunkter, adskilt i rækkefølge af tre andre elementer. Når vi kun skal huske to ting, rød og blå, er rækkefølgen rød-så-blå enkel. Men når vi skal huske seks ting, bliver timingen mere kompliceret – og vigtig. Det betyder, at efterhånden som vi fastholder og bearbejder flere og flere informationer, bliver den rækkefølge, hvori de forskellige informationer kommer ind i WM-cyklussen, mere og mere vigtig for WM-funktionen. Den hurtigt cyklende elektriske aktivitet, som repræsenterer dele af sanseinformation og afspejler affyringen af neuroner [2], forekommer faktisk i ordnede tidsintervaller i den langsommere WM-cyklus [5].
Når vi lægger det hele sammen, viser elektriske signaler, der er optaget fra den menneskelige hjerne, at vi fastholder og bearbejder informationer i koordinerede aktivitetsmønstre [2-5]. Neuroner skaber hukommelse ved at skyde sammen i bestemte dele af hjernen. Det kan være en mekanisme til at huske flere informationer på samme tid. Dette komplicerede WM-system gør det muligt for os at skabe minder, og det kan også være grunden til, at det er så svært at huske mange ting på samme tid!
Tænk tilbage på figur 2 igen. For at kunne huske alle de seksfarvede elementer bad vi dig om at tænke på dem som tofarvede flag. Som vi beskrev, kaldes dette “chunking”, hvor du kombinerer en masse information i færre, mere håndterbare bidder. Chunking er en meget effektiv strategi til at huske flere ting på samme tid. Som nævnt ovenfor bruger hjernen timingen af de hurtigere elektriske bølger til at indarbejde mere og mere information i hver langsommere WM-cyklus. Ved at samle en masse information i et enkelt element eller en enkelt begivenhed giver vi vores hjerne mulighed for at håndtere flere stykker information. Normalt opdeler hjernen automatisk indkommende information i håndterbare stykker, hvilket gør informationen lettere at behandle. Du kan også aktivt bruge chunking til at forbedre din hukommelse, f.eks. når du studerer for at lære noget.
Du kan forbinde og kombinere forskellige stykker information, som du vil, for at skabe bidder. Din hjerne kan faktisk bruge timingen af forskellige cyklusser af elektrisk aktivitet til at skabe mening i relationer baseret på tid, rum, følelser eller noget andet, der giver mening for dig [6]. Tænk f.eks. på to begivenheder, der skete i går, såsom at tale med en ven og spise aftensmad. Hvilken af dem skete først? Skete de forskellige steder? Fik den ene dig til at grine? Hvert af disse spørgsmål tilføjer mening til begivenhederne, så du kan sætte dem sammen i WM. Så lav historier!
Du har måske gættet ud fra vores eksempel på WM-eksperimenter, at den første forfatter til denne anmeldelse er fra USA. Medmindre hun får en omfattende hjerneskade, vil hun aldrig glemme billedet af det amerikanske flag eller datoen 4. juli 1776, fordi det har en særlig betydning for hende. Hvilket land tror du, den anden forfatter er fra? Vi viste dig det amerikanske flag først og det tyske flag bagefter (… ja, Tyskland!). Det hjælper også med at visualisere jeres historier.
Og fordi vi fastholder informationer gennem cyklusser af gentagen elektrisk aktivitet, bliver hukommelsen bedre af at blive gentaget. Sørg for at fortælle dine historier for at hjælpe din hjerne med at holde fast i dine minder.
Arbejdshukommelse: Er evnen til at fastholde og bearbejde informationer.
[1] Davachi, L., og Shohamy, D. 2014. Tak for minderne…. Front. Young Minds 2:23. doi: 10.3389/frym.2014.00023
[2] Johnson, E. L., og Knight, R. T. 2015. Intrakranielle optagelser og menneskelig hukommelse. Curr. Opin. Neurobiol. 31:18-25. doi: 10.1016/j.conb.2014.07.021
[3] Rutishauser, U., Ross, I. B., Mamelak, A. N. og Schuman, E. M. 2010. Menneskelig hukommelsesstyrke forudsiges af theta-frekvensfaselåsning af enkelte neuroner. Nature 464:903-7. doi: 10.1038/nature08860
[4] Lisman, J. E., og Jensen, O. 2013. Den neurale theta-gamma-kode. Neuron 77:1002-16. doi: 10.1016/j.neuron.2013.03.007
[5] Axmacher, N., Henseler, M. M., Jensen, O., Weinreich, I., Elger, C. E. og Fell, J. 2010. Krydsfrekvenskobling understøtter arbejdshukommelse med flere elementer i den menneskelige hippocampus. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 107:3228-33. doi: 10.1073/pnas.0911531107
[6] Craik, F. I., og Lockhart, R. S. 1972. Bearbejdningsniveauer: en ramme for hukommelsesforskning. J. Verbal Learn. Verbal Behav. 11(6):671-84. doi: 10.1016/S0022-5371(72)80001-X
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