Forfattere
Alt, hvad du ved, er i din hjerne. Hvis der er noget, du ikke ved, kan du spørge på nettet. Men som du kan forestille dig, var der i fortiden ingen computere og slet ikke noget internet. Tænk på mennesker, der levede for 3500 år siden på steder, hvor pyramiderne tårnede sig op i stedet for de moderne bygninger, du kan se rundt omkring. Manglen på forklaringer på, hvordan tingene fungerede, fik de gamle til at gøre opdagelser og stille deres nysgerrighed.
Men tro ikke, at de var uvidende: Faktisk undrer vi os stadig over, hvordan egypterne kunne bygge pyramiderne med deres egen, ret primitive teknologi. De skrev deres viden ned i bøger (kaldet papyrusruller), så deres efterkommere kunne få gavn af deres erhvervede ekspertise (figur 1).
At leve sikrere og sundere var en topprioritet for de gamle: Når de slog hovedet i kamp, plejede de at helbrede deres sår ved hjælp af de remedier, de selv havde opdaget. Nogle af disse midler blev nedskrevet på en papyrus, der nu er kendt som Edwin Smyth Papyrus [2]. Interessant nok er dette det ældste skriftlige bevis på ordet hjerne, vi har på jorden, og det daterer sig tilbage til 3500 år siden (se figur 2). Brug hieroglyfferne til at skrive ordet HJERNE i det tomme felt!
Men at skrive ordet hjerne på en papyrus løste ikke alle nysgerrighederne og spørgsmålene omkring den. For ca. 2500 år siden spekulerede de gamle grækere f.eks. på, om sindet og sjælen ligger i hjernen eller i hjertet. Ifølge egypterne var hjertet det vigtigste organ i kroppen og det eneste, der blev bevaret i ligene under mumificeringsprocessen, mens hjernen normalt blev fjernet gennem næsen.
For 2000 år siden, dvs. 500 år efter debatten startede, var den romerske læge Galen af Pergamon sikker på at have løst spørgsmålet: Det var hjernen, ikke hjertet, der var centrum for det mentale liv. Men Galen skulle overbevise folk omkring sig om, at det, han havde opdaget, var sandt. Det var ikke let, mest fordi folk stadig var forankret i deres tidligere overbevisninger og ikke var så åbne. Alle hjerneforskere skal, ligesom Galen gjorde, omhyggeligt observere virkeligheden, fokusere på noget, der er virkelig interessant, tænke over, hvordan det kan fungere (hypotese), komme med en forudsigelse, udføre eksperimenter og fortolke de data, de får. På den måde kan de få overbevisende beviser, som de kan dele med andre. Disse trin er grundpillerne i den videnskabelige metode, som sandsynligvis er grundlaget for den generelle måde at tænke på, der officielt blev introduceret for kun 500 år siden, da René Descartes og Thomas Willis endelig erklærede, at hjernen havde vundet debatten over hjertet. Et spor af den langvarige strid mellem hjerne og hjerte er stadig til stede i et sprogligt udtryk, vi bruger: Når vi siger, at vi kan huske og lære noget, siger vi faktisk “at lære med hjertet”, mens det ville være mere korrekt, i hvert fald fra et anatomisk synspunkt, at sige “at lære med hjernen”.
Efter den bedrift opstod der nye neurovidenskabelige spørgsmål: Hvad er hjernen, og hvordan er den opbygget? Hjerneforskning kan udføres gennem inspiration og hårdt arbejde, fejltagelser og chancer, samarbejde og misundelse samt data, som man kan fortolke på forskellige måder. For eksempel opfandt den italienske hjerneforsker Camillo Golgi for omkring 130 år siden en ny og fantastisk metode til at visualisere neuronerne, som er de celler, hjernen er opbygget af.
Denne metode, som blev kaldt “Golgi-teknikken” efter professor Golgi, gjorde det muligt for forskerne at se, hvad du kan se i figur 3. De sorte “pletter” markeret med store bogstaver repræsenterer neuronernes krop, mens de tomme linjer er forbindelserne mellem dem. Et lignende billede blev også set af hans spanske kollega Santiago Ramón y Cajal, som brugte Golgi-metoden, men drog en anden konklusion. Ifølge Golgi var hjernen faktisk et unikt netværk bestående af store neuroner, mens Cajal mente, at den i stedet bestod af mange små forbundne neuroner. Hvem tror du havde ret?
Faktisk havde de begge ret og tog fejl. Golgi indstillede med rette teknikken, og Cajal fortolkede dataene korrekt. Selv om de var lidt jaloux på hinanden, delte de Nobelprisen i 1906.
Da den grundlæggende struktur var fastlagt (selv om mange spørgsmål om hjernens struktur stadig er ubesvarede), beskæftigede hjerneforskerne sig med hjernens funktioner: Hvordan fungerer den? Hvordan gør den os i stand til at sanse, føle, tænke, tale og huske? Husk, at hjernen er et komplekst organ: Der kan være flere neuroner i din hjerne end stjerner på stjernehimlen, og neuroner kan kommunikere med hinanden hurtigere end et jetfly.
For at forenkle denne kompleksitet begyndte hold af neuroforskere i det 20. århundrede ikke kun at undersøge den menneskelige hjerne, men også simplere organismer sideløbende. Studiet af kæmpeblæksprutter lærte hjerneforskere, hvordan neuroner “taler” med hinanden i hjernen (den “snak”, de har, kaldes en synapse); store havsnegle hjalp os med at opdage, hvordan minder kan lagres og hentes; frøer og katte forklarede, hvordan verden omkring os kan ses; kyllinger, mus og aber viste, hvordan nervesystemet udvikler sig, når vi vokser; gopler og grønalger gav os mulighed for at visualisere dele af nervesystemet. Og fordi hjernen er et levende organ, bliver den gammel og desværre også syg. En af de største udfordringer i dag er at helbrede psykiske sygdomme, som rammer en stor og stigende del af befolkningen på verdensplan.
Så hvor er vi på vej hen i dag? Det er svært at sige. (Neuro)videnskab minder mere om at forbinde prikkerne uden en given løsning end om en lige og veldefineret linje. I videnskaben, ligesom i sport – og mere generelt i livet – når man når grænserne, forsøger man at bryde dem, at nå nye grænser. Du tror måske, at vi allerede ved alt, men jeg er glad for at kunne fortælle dig, at det ikke er sandt. Vi ved kun en del af, hvordan hjernen fungerer.
Vi kan ikke sige præcist, hvor mange ting der endnu mangler at blive opdaget. Er det bedste endnu ikke kommet? Sandsynligvis, ja. Under alle omstændigheder vil vi opdage det sammen, mens vi lever og studerer. Med hjertet, “med hjernen” og med lidenskab. Og frem for alt have det sjovt.
Eksperiment: en procedure, der skal følges for at fastslå, om en hypotese er gyldig eller ej, og mere generelt for at besvare (videnskabelige) spørgsmål.
Hieroglyffer: det skriftsystem, som de gamle egyptere brugte, og som du kan se på billedet i figur 2. Mærkeligt nok ligner deres bogstaver mere billeder end de bogstaver, vi er vant til at læse i dag!
Hypotese: det er en forklaring, du kan foreslå for at forklare noget, der er sket; den kan testes ved at udføre et eksperiment.
Nobelprisen: er en international pris, der uddeles hvert år til fremragende forskere. Den betragtes som den mest prestigefyldte pris, der findes inden for det videnskabelige område.
Papyrus: et tykt papirlignende materiale, der er fremstillet af en plante ved navn … papyrus!
Synapse: en “chat” mellem neuroner. Hvordan fungerer synapser i hjernen? Vi har nogle svar, men måske kan du studere dem og gøre fantastiske opdagelser!
[1] Borgiani, B. 2006. CS 381K Kunstig intelligens: Forelæsningsnoter. Tilgængelig på: http://www.cs.utexas.edu/~novak/cs381k418.html
[2] Kandel, E. R., Schwartz, J. H., og Jessell, T. M. 2012. Principles of Neural Science. New York: McGraw-Hill.
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.
…