Forfattere
Arbejdshukommelsen er evnen til at fastholde information i vores sind i kort tid, ofte mens vi arbejder med den. Vi har brug for den til skolearbejde, problemløsning og mange andre aspekter af livet. Nogle mennesker kan holde mere information i hovedet end andre, og når vi bliver ældre, er der en tendens til, at den mængde, vi kan holde, falder. Hvis vi forstår, hvad der begrænser arbejdshukommelsen, og hvordan arbejdshukommelsen ændrer sig med alderen, kan vi finde ud af, hvordan vi kan forbedre den. En persons evne til at fokusere på relevant information og ignorere distraktioner ser ud til at være vigtig. Vores forskningsgruppe undersøgte, hvor godt folk kan ignorere forskellige typer af distraktioner, som kan begrænse deres arbejdshukommelse. For at få et stort antal mennesker med forskellige evner, brugte vi et spil, der blev spillet af 29.631 mennesker. Resultaterne gav os et fingerpeg om, hvordan vores evne til at ignorere distraktioner påvirker vores arbejdshukommelse, og vi identificerede en specifik type distraktion, som især synes at påvirke arbejdshukommelsen hos ældre voksne.
I vores dagligdag er vi hele tiden nødt til at fastholde information i vores sind i meget kort tid (sekunder). Vi skal huske instruktioner, mens vi følger dem. Når vi læser eller lytter til nogen, der taler, skal vi huske den første del af en sætning, mens vi bearbejder resten af den. Når vi løser problemer eller træffer beslutninger, skal vi huske alle de relevante oplysninger, mens vi arbejder med dem. Denne type hukommelse er kendt som arbejdshukommelse. Nogle mennesker kan rumme mere information i arbejdshukommelsen end andre. Det ser også ud til, at folk er i stand til at holde mindre information i arbejdshukommelsen, når de bliver ældre [1], hvilket kan påvirke livskvaliteten og uafhængigheden i alderdommen. Med vores forskning forsøger vi at forstå, hvorfor arbejdshukommelsen er begrænset, hvorfor den varierer fra person til person, og hvorfor den har en tendens til at falde, når folk bliver ældre.
Forskning tyder på, at vores evne til at fokusere på relevant information og ignorere distraktorer er en begrænsende faktor, der forhindrer os i at huske mere information. Der er gode beviser for dette. Forskere viste folk billeder af farvede figurer og bad dem om at fastholde nogle af figurerne i arbejdshukommelsen, mens de ignorerede andre [2]. Ved at måle deres hjernesignaler ved hjælp af en teknik kaldet elektroencefalografi (EEG) Forskerne vurderede, hvor mange farvede firkanter hver person havde i tankerne. De fandt ud af, at folk med en god arbejdshukommelse, som kunne huske en stor mængde information, kun huskede de farvede figurer, som de blev bedt om at huske. Personer med en dårligere arbejdshukommelse så derimod ud til at huske flere farvede figurer, end de behøvede, hvilket tyder på, at de ikke kunne ignorere de figurer, de ikke behøvede at huske. Forskerne foreslog, at vores evne til kun at fastholde relevant information i arbejdshukommelsen, mens vi holder anden information ude, kan være det, der begrænser arbejdshukommelsen.
Med en hjernescanner kan man måle, hvordan blodet strømmer i hjernen, og se, hvordan forskellige dele af hjernen bliver aktive, når vi gør bestemte ting. Vi brugte denne type hjernescanning, kendt som functional magnetic resonance imaging (fMRI).Vi brugte en ny metode til at måle hjerneaktivitet, mens folk udførte en arbejdshukommelsesopgave [3]. Vi identificerede en region i hjernen, som så ud til at være involveret i at holde distraherende elementer ude af arbejdshukommelsen [4]. Dette hjerneområde kan fungere som en gatekeeper, der lader nogle oplysninger komme ind i hukommelsen og forhindrer andre oplysninger i at komme ind i hukommelsen. Selv om det var et spændende fund, så det ikke ud til at passe med anden forskning. For eksempel har patienter med Parkinsons sygdom (en sygdom, der påvirker bevægelse og også hukommelse) har mindre af hjernekemikaliet dopamin i den samme hjerneregion. Hvis dette hjerneområde virkelig var gatekeeperen, ville vi forvente, at Parkinson-patienter ville være mindre i stand til at ignorere distraherende elementer sammenlignet med ikke-patienter. Men forskning viste, at de tilsyneladende var bedre i stand til at ignorere distraherende elementer end ikke-patienter [5].
Da vi kiggede nærmere på de forskellige eksperimenter, fandt vi ud af, at der var en lille forskel på, hvornår de distraherende billeder blev vist. I vores undersøgelse dukkede distraktorerne op på samme tid som den information, de frivillige blev bedt om at huske. Det svarer til at høre en hund gø, netop som du forsøger at lægge et telefonnummer ind i din arbejdshukommelse, før du taster det ind i telefonen. I undersøgelsen af Parkinsons sygdom fik patienterne først vist de billeder, de blev bedt om at huske, og så dukkede distraktorerne op, mens de holdt billederne i tankerne. Det svarer til at høre hunden gø, når du allerede har lagt telefonnummeret i din arbejdshukommelse, og du er lige ved at indtaste det. Vi var nødt til at finde ud af, om denne forskel i timingen af distraktorerne kunne forklare de forskellige resultater. Kunne det være, at hjernen håndterer disse to typer af distraherende elementer på forskellige måder? Hvis der er separate hjernemekanismer til at ignorere disse to typer af distraktorer, hvordan påvirkes de så af aldring, og begrænser de hver især arbejdshukommelsen?
For at undersøge denne mulighed var vi nødt til at måle, hvor godt forskellige mennesker kan ignorere hver type distraktion, for at forstå, hvordan disse evner kan begrænse mængden af information, som en person kan holde i tankerne. Der var brug for et stort antal frivillige i forskellige aldre og med en bred vifte af evner. Standardmetoden med at invitere folk til laboratoriet er tidskrævende og dyr, så i stedet brugte vi et smartphone-spil. Vi bad folk om at huske placeringen af røde cirkler og ignorere gule cirkler, som kunne dukke op sammen med de røde cirkler eller efter de røde cirkler (figur 1). Efterhånden som deltagerne spillede spillet, steg antallet af røde cirkler, hvilket gjorde spillet mere udfordrende (og spændende!), indtil de til sidst ikke kunne huske flere røde cirkler, og vi havde fundet grænsen for deres arbejdshukommelse. Ud fra disse oplysninger kunne vi vurdere, hvor godt deltagerne kunne ignorere de to typer af distraktioner. Med denne tilgang indsamlede vi data fra 29.631 personer i alderen 18-69 år.
Røde cirkler blev vist i 1 sek. og forsvandt derefter. Efter 1 sekunds forsinkelse blev spilleren bedt om at trykke på det sted, hvor de røde cirkler havde været. (A) Nogle gange blev der kun vist røde cirkler. Andre gange dukkede der gule cirkler (distraktorer) op. De gule cirkler kunne vises (B) på samme tid som de røde cirkler eller (C) med 1 sekunds forsinkelse, før spillerne blev bedt om at trykke på deres svar. Det gav os mulighed for at vurdere, hvor mange røde cirkler spillerne kunne huske, og hvor meget deres præstation blev påvirket af de to forskellige typer af distraktion.
Som vi forventede, blev præstationen påvirket af distraktorerne, da spillerne kunne holde færre røde cirkler i tankerne, når der var gule cirkler til stede. Ældre mennesker så ud til at være særligt påvirkede af distraktorerne, hvilket vi også forudsagde. Det nye fund var dog en slående forskel mellem de to typer af distraktioner. Selvom ældre voksne blev påvirket af de gule cirkler, der blev vist på samme tid som de røde cirkler, blev de meget mere påvirket af de gule cirkler, der blev vist efter de røde cirkler, når de røde cirkler allerede var i arbejdshukommelsen (figur 2). Det tyder på, at der faktisk er separate mekanismer involveret i at ignorere de to typer af distraktion, og at alderen påvirker disse mekanismer forskelligt.
For hver betingelse falder præstationen med stigende alder, men der er et hurtigere fald for betingelsen med forsinket distraktion sammenlignet med de to andre betingelser.
Da vi havde så mange mennesker med i vores undersøgelse, kunne vi også udforske andre mønstre i dataene. Vi fandt ud af, at vi kunne forudsige, hvor meget information en person kunne holde i hovedet ved at se på personens evne til at ignorere hver type distraktion. Men efterhånden som folk blev ældre, ændrede forholdet mellem disse evner sig. For ældre mennesker syntes evnen til at ignorere distraktioner, der blev vist på samme tid som den information, der skulle huskes, at være meget vigtigere for at forudsige deres arbejdshukommelse og at have en større begrænsende effekt på deres arbejdshukommelse. Det tyder på, at når vi bliver ældre, tilpasser vi, hvordan vi fastholder information i arbejdshukommelsen, og er mere afhængige af de mekanismer, der er involveret i at ignorere distraktioner, der forekommer sammen med den relevante information.
Der er stadig meget, vi mangler at finde ud af, men dette arbejde viste os, at mennesker tilsyneladende bruger separate mekanismer til at ignorere forskellige typer af distraktorer, og når vi bliver ældre, begrænser disse mekanismer arbejdshukommelsen på forskellige måder. Det ser ud til, at aldring ikke bare indebærer en nedgang i arbejdshukommelsen, men en ændring i den måde, hvorpå forskellige hjernemekanismer arbejder for at forme arbejdshukommelsen. Et simpelt arbejdshukommelsesspil gjorde denne opdagelse mulig!
Arbejdshukommelse: Evnen til at holde information i tankerne i en kort periode.
Distraktorer: Stimuli eller information, der ikke er relevant for den opgave, en person er i gang med at udføre, og som bør ignoreres.
Elektroencefalografi (EEG): En måde at registrere hjernens elektriske aktivitet på.
Funktionel magnetisk resonans billeddannelse (fMRI): En måde at registrere ændringer i blodgennemstrømningen i forbindelse med hjerneaktivitet.
Parkinsons sygdom: En tilstand, der påvirker hjernen og er forbundet med en reduktion i hjernens kemiske stof dopamin.
Dopamin: Et hjernekemikalie, der er forbundet med hukommelse.
[1] Craik, F. I., og Salthouse, T. A. (red.). 2000. Håndbog i aldring og kognition. Mahwah, NJ: Erlbaum.
[2] Vogel, E. K., og Machizawa, M. G. 2004. Neural aktivitet forudsiger individuelle forskelle i visuel arbejdshukommelseskapacitet. Nature 428:748-51. doi: 10.1038/nature02447
[3] McNab, F., og Klingberg, T. 2008. Præfrontal cortex og basalganglier kontrollerer adgangen til arbejdshukommelsen. Nat. Neurosci. 11:103-7. doi: 10.1038/nn2024
[4] Awh, E., og Vogel, E. K. 2008. Udsmideren i hjernen. Nat. Neurosci. 11:5-6. doi: 10.1038/nn0108-5
[5] Cools, R., Miyakawa, A., Sheridan, M. og D’Esposito, M. 2010. Forbedret frontal funktion i Parkinsons sygdom. Brain 133:225-33. doi: 10.1093/brain/awp301
Mennesker har lavet musik i titusinder af år. Men hvad sker der i din hjerne, når du lytter til dit yndlingsband eller din yndlingsmusiker? I denne artikel følger du lydens rejse fra ørerne til hjernen, hvor forskellige områder arbejder sammen, mens du lytter til musik. Musik involverer mange hjernefunktioner, såsom lydbehandling, hukommelse, følelser og bevægelse. Du vil også opdage, at hjernen kan lære at genkende velkendte mønstre i musik, hvilket kan hjælpe med at forklare, hvorfor musik kan gøre os glade, triste eller endda ophidsede. Til sidst vil du udforske, hvad der sker i musikeres hjerner, når de spiller på deres instrumenter.
…
Kunstig intelligens (AI) systemer bliver ofte rost for deres imponerende præstationer inden for en lang række opgaver. Men mange af disse succeser skjuler et fælles problem: AI tager ofte genveje. I stedet for virkelig at lære, hvordan man udfører en opgave, bemærker den måske bare enkle mønstre i de eksempler, den har fået. For eksempel kan en AI, der er trænet til at genkende dyr på fotos, stole på baggrunden i stedet for selve dyret. Nogle gange kan disse genveje føre til alvorlige fejl, såsom en diagnose fr , der er baseret på hospitalsmærker i stedet for patientdata. Disse fejl opstår selv i avancerede systemer, der er trænet på millioner af eksempler. At forstå, hvordan og hvorfor AI tager genveje, kan hjælpe forskere med at designe bedre træningsmetoder og undgå skjulte fejl. For at gøre AI mere sikker og pålidelig skal vi hjælpe den med at udvikle en reel forståelse af opgaven – ikke bare gætte ud fra mønstre, der har fungeret tidligere.
…
Er du nogensinde faldet og slået hovedet, mens du legede? Følte du dig lidt svimmel og havde ondt i hovedet? Hvis ja, kan du have fået en hjernerystelse! Hjernerystelser kan ske hvor som helst. De kan ske under sport, når du leger med dine venner eller endda når du cykler med dine forældre. Det kan være svært at vide, om du har fået en hjernerystelse. Mange børn og forældre er ikke sikre på, hvad de skal gøre, hvis nogen får en hjernerystelse. Læger og forskere ved, at det hjælper dig med at komme dig hurtigere, hvis du gør det rigtige efter en hjernerystelse. Denne artikel forklarer, hvad en hjernerystelse er. Den hjælper dig med at se, om du eller en ven har fået en hjernerystelse, og fortæller dig, hvad du skal gøre, hvis du nogensinde får en hjernerystelse.
…
Hjertet er en meget vigtig muskel, der arbejder uafbrudt for at pumpe blod og levere vigtige næringsstoffer og ilt til alle dele af kroppen. Denne artikel ser på, hvordan hjertet fungerer normalt, og hvad der sker, når det fungerer unormalt, som det er tilfældet med en tilstand kaldet atrieflimren (AF). AF er en almindelig tilstand, der opstår, når hjertet slår uregelmæssigt og ude af takt. AF kan øge en persons risiko for at udvikle alvorlige problemer som hjertesvigt eller slagtilfælde. Denne artikel ser også på, hvordan AF kan diagnosticeres, hvad der forårsager AF, og de forskellige måder, det kan behandles på.
…