Forfattere
De fleste af os har fem sanser, som vores hjerner bruger til at skabe en model af verden omkring os. Vi ser, hører, lugter, smager og føler os frem. Hvis en af dine sanser ikke fungerer ordentligt, udfylder din hjerne hullerne ved at være mere opmærksom på de andre sanser. Men dine andre sanser kan ikke altid udfylde hullerne. Hvis dine ører ikke fungerer, kan dine øjne måske ikke fortælle din hjerne, at en bil ude af kontrol kommer skrigende mod dig! Men hvad nu, hvis vi kunne hjælpe hjernen med at udfylde hullerne ved målrettet at sende den manglende information gennem en anden sans? Hvad nu, hvis du kunne “høre”, hvor en lyd er, ved hjælp af din følesans? Denne artikel forklarer, hvordan folk var i stand til at gøre netop det ved hjælp af armbånd, der omdannede lyd til vibrationer.
I dit hoved bærer du rundt på en model af verden. Denne model er bygget op af alle de informationer, din hjerne har indsamlet fra dine sanser. Den fortæller dig, hvor ting er, hvilke ting der er farlige eller ønskværdige, hvem der er generte, og hvem der kan lide at vise sig frem. Modellen bliver løbende opdateret og forbedret af nye informationer, som strømmer ind fra dine øjne, ører, næse og mund og fra sensorer rundt omkring på din krop, som overvåger berøring og temperatur. Din hjerne elsker information og søger altid sultent efter mere.
Men hvad sker der, når informationen holder op med at flyde fra en sans, fordi det er for mørkt til at se eller for støjende til at høre? I så fald udfylder hjernen den manglende information ved at fokusere hårdere på andre sanser. Hvis du f.eks. prøver at følge med i en samtale, men ikke kan få nok information fra dine ører, fokuserer du mere på bevægelsen af talerens læber. Hvis du går ned ad en mørk gade og tror, at du kan skimte nogen, der lurer i skyggerne, lytter du endnu mere efter fodtrin.
Desværre kan din hjerne ikke altid få den information, den har brug for, ved at fokusere mere på andre sanser. Hvis du befinder dig i en støjende hal, hvor skramlen og snak fuldstændig dækker den stemme, du forsøger at høre, kan du ikke få alle de oplysninger, du har brug for, ved blot at fokusere mere på personens læber. For mange mennesker er denne vanskelighed ikke midlertidig og forsvinder, når baggrundsstøjen forsvinder, eller lyset tændes. Nogle menneskers hjerner går glip af information, ikke fordi der er for mørkt eller for meget støj, men fordi en sans ikke fungerer ordentligt. Geniale hjælpemidler som briller og høreapparater er blevet opfundet for at løse dette problem, men nogle gange er de ikke i stand til at reparere den ødelagte sans. Hvordan giver vi så hjernen den information, den har brug for? Vi ved allerede, at hjernen bruger andre sanser til at indsamle manglende information. Måske kan vi sende den manglende information gennem en anden sans.
Mange mennesker med nedsat hørelse har svært ved at finde ud af, hvor lydene kommer fra. Det kan give mange problemer. Det er f.eks. svært at komme væk fra en lastbil, som du pludselig hører komme susende mod dig, hvis du ikke ved, hvor den kommer fra! Det er også svært for din hjerne at adskille lyde, der kommer fra forskellige retninger, f.eks. stemmen fra personen foran dig og musikken, der brager ud af højttaleren til venstre for dig.
Sammen med et hold forskere undersøger jeg i øjeblikket, om vibrationer på håndleddene kan bruges til at hjælpe folk med at finde ud af, hvor lyde kommer fra. Når ørerne fungerer godt, kan din hjerne finde ud af, hvor en lyd er, ved at sammenligne, hvor høj den er i hvert øre. Som vist i figur 1: Hvis en lyd er til højre for dig, bevæger lydbølgen sig gennem luften direkte ind i dit højre øre. Men for at nå dit venstre øre skal lydbølgen først forbi dit hoved. Lyden bliver svagere, når den blokeres af dit hoved, ligesom lyden bliver svagere, når du blokerer den ved at lukke en dør. Det betyder, at din hjerne kan bruge en simpel regel til at finde ud af, hvor en lyd er: Hvis den er højere i dit venstre øre, må den være til venstre for dig, og hvis den er højere i dit højre øre, må den være til højre for dig. Det er en af de vigtigste måder, hvorpå din hjerne finder ud af, hvor en lyd er, og det er denne regel, vi har udnyttet.
Vi omdannede lyd til vibrationer, som vi leverede ved hjælp af armbånd, der summede lydløst mod huden. Lyde, der blev hørt af det venstre øre, blev omdannet til vibrationer på det venstre håndled, og lyde, der blev hørt af det højre øre, blev omdannet til vibrationer på det højre håndled. Det betød – ligesom for ørerne – at hvis en lyd var til højre, var vibrationen stærkere på det højre håndled, og hvis en lyd var til venstre, var vibrationen stærkere på det venstre håndled. Vi håbede, at hjernen ved at bruge den samme regel, som den bruger til at høre med, ville være i stand til at finde ud af, hvor lydene er.
Vores frivillige havde alle problemer med at høre og brugte cochlear-implantater, som er en type kirurgisk indopereret høreapparat. De sad i en stol med højttalere i en halvcirkel omkring sig og med vibrerende armbånd på hvert håndled (figur 2A). Vi testede, hvor godt de frivillige kunne finde ud af, hvor lydene kom fra, når de enten kun brugte deres ører, kun armbåndene eller deres ører sammen med armbåndene [1. ]Vi afspillede en lyd fra en højttaler og spurgte derefter den frivillige, hvilken højttaler lyden kom fra. Vi beregnede, hvor godt de lokaliserede lyden ved at måle, hvor langt deres svar var fra den rigtige højttaler. Vi målte denne afstand i grader, som vinklen mellem den rigtige højttaler og den, de valgte. Vi gentog denne proces igen og igen og beregnede et gennemsnit af alle pointene. Vi var meget tilfredse med det, vi fandt!
Figur 2B viser resultaterne. Når de frivillige kun brugte deres ører, havde de lydsteder, som de identificerede, en tendens til at ligge langt fra det korrekte lydsted. Men når de enten brugte de vibrerende armbånd alene eller deres ører sammen med armbåndene, havde de en tendens til at være meget tættere på det rigtige sted. Interessant nok klarede vores frivillige sig bedst, når de brugte armbåndene og deres ører sammen. Det er gode nyheder, for det tyder på, at hjernen er glad for at kombinere information fra vibrationer på håndleddene med information fra lyd i ørerne.
Opdagelsen af, at armbåndene i høj grad kan forbedre folks evne til at lokalisere lyde, er særligt spændende, fordi disse forbedringer blev opnået efter næsten ingen øvelse. Vi har siden vist, at når folk træner en halv time om dagen i 10 dage, bliver de ved med at blive bedre til at lokalisere lyde [2]. Hvem ved, hvor gode de kan blive, hvis de bruger armbåndene hver dag i flere måneder eller endda år?
Ud over at hjælpe mennesker med høreproblemer med at lokalisere lyde bedre, har vi forsøgt at forbedre andre aspekter af deres hørelse ved at sende manglende lydinformation gennem vibrationer på håndleddene. For eksempel har vi for nylig vist, at vibrationer kan hjælpe folk med cochlear-implantater med at forstå tale bedre, når der er meget baggrundsstøj [3, 4]. Dette er et almindeligt problem på steder som travle klasseværelser, fabrikker og kontorer.
Indtil videre har vi kun vist, at denne tilgang kan hjælpe mennesker, når de testes i laboratoriet. Nu ønsker vi at skabe en enhed, der kan hjælpe folk i deres dagligdag. Vi er ved at bygge et nyt armbånd (figur 3), der ligner et smartwatch eller en Fitbit, som folk kan bære uden for laboratoriet, mens de går rundt i deres hverdag [6]. Vi arbejder sammen med en af verdens største producenter af høreapparater og cochlear-implantater, så vores armbånd kan forbindes trådløst til deres høreapparater og opsamle lyden på hvert øre. Vi er også i gang med at udvikle vores egne små enheder, der opsamler lyd ved ørerne, til de mennesker, der ikke allerede bruger høreapparater.
Hvis vores armbånd fungerer uden for laboratoriet, kan de hjælpe mennesker over hele verden. De kan især være nyttige i fattige lande, hvor mange millioner mennesker ikke får behandlet deres høretab. I Indien f.eks. – et land med langt over en milliard mennesker – går mindre end en tredjedel af børn med høreproblemer i skole [7]. Voksne med høreproblemer i fattige lande har også langt mindre chance for at få et job og er derfor ofte tvunget til at leve i fattigdom. Apparater som cochlear-implantater er for dyre for de fleste mennesker, og fattige lande mangler de læger og det hospitalsudstyr, der er nødvendigt for at tilpasse dem. De armbånd, vi er ved at udvikle, kan løse disse problemer. De kan produceres meget billigt og kan tilpasses uden behov for højt kvalificerede læger eller dyrt medicinsk udstyr. De kan dramatisk forbedre jobmulighederne, uddannelsen og det sociale liv for mange millioner mennesker med høreproblemer. Vi arbejder så hårdt, som vi overhovedet kan, for at få det til at ske.
[1] Fletcher MD, Cunningham RO, Mills SR. Elektro-haptisk forbedring af rumlig hørelse hos brugere af cochlear-implantater. Sci Rep. (2020) 10:1621. doi: 10.1038/s41598-020-58503-8
[2] Fletcher MD, Zgheib J. Haptisk lydlokalisering til brug for brugere af cochlear-implantater og høreapparater. Sci Rep. (2020) 10:14171. doi: 10.1038/s41598-020-70379-2
[3] Fletcher MD, Hadeedi A, Goehring T, Mills SR. Elektro-haptisk forbedring af tale-i-støj-præstation hos brugere af cochlear-implantater. Sci Rep. (2019) 9:11428. doi: 10.1038/s41598-019-47718-z
[4] Fletcher MD, Song H, Perry SW. Elektro-haptisk stimulering forbedrer talegenkendelse i rumligt adskilt støj for brugere af cochlear implantat. Sci Rep. (2020) 10:12723. doi: 10.1038/s41598-020-69697-2
[5] Fletcher MD. Kan haptisk stimulering forbedre musikopfattelsen hos hørehæmmede lyttere? Front Neuro. (2021) 15:723877. doi: 10.3389/fnins.2021.723877
[6] Fletcher MD. Brug af haptisk stimulering til at forbedre den auditive opfattelse hos hørehæmmede lyttere. Expert Rev Med Devices. (2020)18:63-74. doi: 10.1080/17434440.2021.1863782
[7] Krishnamoorthy K, Samy RN, Shoman N. Udfordringerne ved at starte et cochlear implant-program i et udviklingsland. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. (2014) 22:367-72. doi: 10.1097/MOO.0000000000000088
Du ser bolden flyve mod dig, kun en halv meter væk. Du sprinter for at gribe den, mens du pumper dine ben så hårdt, du kan. Du griber bolden og holder fast i den med fingrene. Så hører du pludselig din mors stemme kalde på dig. Det går op for dig, at det er tid til aftensmad, så du skynder dig hjem igen. Hvordan kan alt dette ske? Du ved selvfølgelig, at din hjerne styrer din krop, men hvordan ved den, hvad dine øjne ser, eller hvordan får den dine ben til at løbe? Din hjerne består af milliarder af celler, der kaldes neuroner. Dine neuroner bærer information i form af elektriske impulser. Neuronerne kommunikerer med hinanden og resten af din krop ved særlige mødepunkter, der kaldes synapser.
…
Vores hjerner er som utroligt komplekse puslespil med milliarder af brikker, der har vokset og udviklet sig, siden før vi blev født. Men vidste du, at små, hårlignende strukturer på vores celler kaldet primære cilier spiller en stor rolle i denne proces? Primære cilier fungerer som antenner, der hjælper vores hjerneceller med at kommunikere, rejse og endda opbygge forbindelser ved at styre samlingen af dette store puslespil. Men når de primære fimrehår ikke kan dannes ordentligt eller ikke kan fungere problemfrit, kan det påvirke udviklingen af mange organer, herunder hjernen. Forskere har fundet ud af, at kortere eller færre primære cilier er forbundet med tilstande, der kan påvirke hjernens udvikling, herunder en gruppe lidelser, der kaldes ciliopatier. Ved at forstå betydningen af primære cilier kan vi finde ud af mere om hjernens udvikling og den rolle, cilier spiller i samlingen af dette store puslespil.
…
Som mennesker kan vi bruge ord som “sulten” og “mæt” til at kommunikere, hvornår vi har brug for at spise i løbet af dagen. Men mus, som ofte bruges til at studere spiseadfærd i laboratoriet, kan ikke fortælle os, hvad de føler. Vi trænede mus til at fortælle os, om de var sultne eller mætte. Derefter tændte og slukkede vi for bestemte celler i et hjerneområde kaldet hypothalamus for at se, om disse specifikke celletyper kunne få en mus til at føle sig sulten eller mæt. Vores forskning viste, at når vi tændte for bestemte hjerneceller i et område kaldet hypothalamus’ bueformede kerne, fik det musene til at rapportere, at de var sultne, selv om de lige havde spist, og deres maver burde føles fyldte. Disse resultater giver os et fingerpeg om, hvordan hjernen arbejder med at kontrollere sult.
…
Nogle gange kan børn ikke bo hos deres biologiske (biologiske) forældre. Det kan være, fordi forældrene er syge eller ude af stand til at tage sig af deres børn på grund af de udfordringer, forældrene står over for. I sådanne tilfælde kan plejefamilier træde til og hjælpe. En plejefamilie er som en anden familie, hvor børn kan bo midlertidigt, eller indtil de bliver voksne. Plejeforældrenes opgaver er de samme som alle andre forældres: De leger med børnene, tilbyder følelsesmæssig støtte, hjælper med lektier, sørger for mad og drikke, og sørger for et trygt hjemmemiljø. Ikke desto mindre er det en stor forandring at flytte til en ny familie, og det kan være en udfordring. Nogle børn kan være vrede eller kede af det, have svært ved at stole på nye mennesker eller have oplevet slemme ting. Det vigtigste er dog, at børn og plejeforældre ikke er alene i disse situationer. Der er et stort team, kaldet familieplejesystemet, som sørger for, at børn og forældre har det bedst muligt.
…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
