Forfattere
Når mennesker vokser fra børn til voksne, gennemgår de en fase, der kaldes ungdomsårene. Ungdomsårene er en tid med store sociale, miljømæssige og biologiske forandringer i et menneskes liv. Starten på puberteten, som ofte sker omkring teenageårene, er en vigtig periode i menneskets fysiske og følelsesmæssige udvikling. Ud over de mere åbenlyse kropslige forandringer, der sker i denne periode, gennemgår en teenagers hjerne også forandringer, som måske ikke er så synlige. Disse forandringer styres af kemikalier, der kaldes hormoner. Hormoner hjælper vores kroppe med at blive højere, ændre form og endda få hår. Selvom hormoner virker på forskellige dele af kroppen (som knogler, muskler eller hud), produceres flere af de hormoner, der er afgørende for puberteten, faktisk i hjernen. Forskere er ved at lære mere om, hvordan hormoner påvirker, hvordan hjernen vokser og ændrer sig, og hvordan det igen ændrer, hvordan du handler og føler!
Uanset hvor du kommer fra, om du er dreng eller pige, begynder din krop at ændre sig fra det øjeblik, du bliver født, og den fortsætter med at gøre det, når du bliver ældre. Det er en proces, der kaldes menneskelig udvikling. Vi kan tænke på menneskets udvikling som at bevæge sig gennem flere vigtige stadier i livet, såsom spædbarnsalderen (0-2 år), barndommen (3-11 år), ungdommen(12-18 år) og det unge voksenliv (18-24 år). Som du kan forestille dig – og måske allerede selv har oplevet – er der meget, der ændrer sig fra barndom til ung voksenalder! At forstå disse forandringer, og hvordan de sker, kan hjælpe os med bedre at forstå os selv og dem omkring os, når vi modnes.
Hvordan ved kroppen, at den skal vokse? Hvad sker der på indersiden, som får os til at ændre os på ydersiden? Hvis du tænker på en kompleks proces, kræver den som regel et organiseret system til at styre alle de bevægelige dele. Når du f.eks. lytter til en symfoni, skal mange forskellige instrumenter spille de rigtige toner på de rigtige tidspunkter for at frembringe den smukke musik, vi hører. For at alle disse separate elementer kan arbejde sammen, fortæller en dirigent hvert instrument, hvad, hvornår og hvordan de skal spille.
I kroppen er vores gener som musikalske noder, der er sat sammen for at skabe hver krops egen unikke sang. Når det rette tidspunkt kommer, udløses særlige kemiske stoffer kaldet hormoner, er som dirigenter, der fortæller andre dele af kroppen, hvad de skal gøre. De mange organsystemer i kroppen er så som instrumenter, der udfører dirigentens kommandoer og bringer hele processen til live. I disse komplicerede overgangsperioder fungerer hormoner som budbringere, der rejser gennem kroppen og giver ordre til at vokse (eller holde op med at vokse), ændre form og størrelse eller lave mere (eller mindre) af noget, kroppen har brug for (figur 1) [1].
Puberteten er det navn, vi giver en række hormonstyrede forandringer, der sker i vores kroppe lige før og under ungdomsårene, hvor vi vokser fra børn til voksne (figur 2). Vores krops form, størrelse og sammensætning ændrer sig i takt med, at vi nærmer os kønsmodenhed, som er en organismes evne til at reproducere sig selv. Vores humør og adfærd ændrer sig også som et resultat af puberteten. De samme hormoner, der forårsager ændringer i vores kroppe, hjælper også med at forme strukturen og organiseringen af vores hjerner. Gennem puberteten styrker og finjusterer vores hjerner de forbindelser, der giver mulighed for modne måder at tænke, føle og opføre sig på [2].
Androgener er en gruppe hormoner, der ofte forbindes med mandlige egenskaber, men de er også afgørende for kvinders korrekte udvikling. Mens mænd oplever en stor stigning i androgenet testosteron i puberteten, stiger testosteron også hos kvinder, men mindre end hos mænd. Som følge heraf organiseres hjernens kredsløb på kønsspecifikke måder, hvilket gør kvinders og mænds hjerner lidt forskellige. Dette omfatter forskelle i vækst, overlevelse og celletype i flere hjerneområder. Disse subtile forskelle, kaldet seksuelle dimorfismer forberede vores hjerner på de unikke biologiske krav, som begge køn stiller [3].
En anden gruppe hormoner kaldes kønssteroider produceres af æggestokke hos hunner og testikler hos hanner, og de stimulerer udviklingen af sekundære kønskarakterer. For piger betyder det bredere hofter, større bryster og begyndende menstruation. For drenge indebærer det øget muskelmasse, en dybere stemme og vækst af ansigtshår. En hurtig stigning i højden, kaldet en vækstspurt, ledsager normalt puberteten hos drenge og piger. Steroidhormoner aktiverer også hjernekredsløb, der er involveret i seksuel adfærd, hvilket er grunden til, at unge oplever øget interesse for sex.
I gennemsnit indtræder puberteten mellem 10 og 14 år hos piger og mellem 12 og 16 år hos drenge. Der er stor variation i tidspunktet for puberteten på tværs af individer. Forskere har fundet ud af, at pubertetens begyndelse, varighed og tempo kan påvirkes af faktorer som en persons kulturelle baggrund, uddannelsesniveau, kropssammensætning og gener. Det er interessant, at gennemsnitsalderen for pubertetsstart er faldet over generationer. Evnen til nøjagtigt og pålideligt at måle de ændringer, der sker i de tidlige faser af puberteten, er et vigtigt skridt i forståelsen af, hvordan puberteten påvirker hjernen [4].
En måde, hvorpå forskere kan studere hormoners effekt på hjernen, er ved at studere dyr som rotter. Ved at bruge dyr kan vi bedre kontrollere miljøfaktorer som kost, og vi kan udføre eksperimenter, som ville være umulige at udføre på mennesker. Vi kan fjerne dele af kroppen, hvor der produceres hormoner (som testiklerne eller æggestokkene) og studere, hvordan udviklingen forløber uden disse hormoner. Vi kan bruge kemikalier til at udløse puberteten og spore væksten af specifikke neuroner, i hjernen. Og fordi rotter har en kortere levetid end mennesker, kan vi studere ungdomsårene i løbet af uger i stedet for år. Dyr giver os mulighed for at lære om biologiske mekanismer som puberteten på et detaljeniveau, der ikke er muligt på nogen anden måde.
Alligevel er der store forskelle mellem mennesker og andre arter, så vi kan ikke gå ud fra, at det, der sker i rotter, er præcis det, der sker i mennesker. Vi kan ikke modificere en persons hormoner til forskning, fordi det kan have en langvarig indvirkning på personen. For at studere mennesker måler forskerne i stedet ting, der allerede er naturligt forekommende i kroppen, som mængden af testosteron i blodet eller alderen ved den første menstruationscyklus. Forskerne kan så teste, om disse kropslige forandringer er forbundet med andre kropsmålinger som f.eks. hjernevolumen. Disse forbindelser kan ikke fortælle os, om en ting forårsager en anden, kun at de er relateret på en eller anden måde.
Puberteten er en dynamisk overgangsperiode, der forbereder os på den voksne verden. Men selv som voksne er livet i konstant forandring, og vores hjerner har brug for måder at tilpasse sig disse løbende forandringer på. De samme hormoner, som er med til at forme hjernen og kroppen i puberteten, er faktisk på spil gennem hele livet! Allerede før fødslen er testosteron og østrogen involveret i den tidlige hjerneudvikling, hvor de hjælper med at skabe nye neuroner og vejlede dem, mens de danner hjernens struktur. I puberteten ændrer disse hormoner så permanent hjernens organisation og struktur til dens modne form (figur 3).
Der er flere måder, hvorpå hjernens struktur kan ændres. Den ene er vækst eller død af neuroner, som ændrer den samlede størrelse af hjernens regioner. Hos dyr og sunde mennesker er pubertetshormoner nødvendige for korrekt vækst af hjernestrukturer som hypothalamus, hypofysen og amygdala. Da hypothalamus og hypofysen er afgørende for livslang hormonregulering, kan forkert vækst af disse hjerneområder i puberteten føre til langsigtede sundhedsmæssige konsekvenser, såsom forstyrrelser i søvn eller stofskifte. Klinefelters syndrom, som er en genetisk lidelse forårsaget af et ekstra X-kromosom, fører til mangel på testosteron og en markant reduceret amygdala-volumen i ungdomsårene. Disse hormonelle og hjernestrukturelle ændringer kan bidrage til de sociale og følelsesmæssige problemer, som disse personer står over for, herunder social angst og vanskeligheder med at udtrykke følelser.
En anden måde at ændre hjernens struktur på er ved at ændre antallet af forbindelser, som hver neuron laver med andre neuroner, hvilket ændrer den overordnede kompleksitet i hjernens kredsløb. For eksempel har hippocampus et højt antal hormonreceptorer for hormonet østrogen, og østrogen har vist sig at øge antallet af forbindelser mellem neuroner hos rotter. Et øget antal neuronale forbindelser i hippocampus kan have betydning for de forbedringer i indlæring og hukommelse, der ofte ses i ungdomsårene. Hos dyr og mennesker spiller kønssteroider en kritisk rolle i myelinisering en proces, der isolerer hjernens neuroner, så de elektriske signaler bliver mere effektive. Det faktum, at myelinisering sker i puberteten, fortæller os, at effektiv kommunikation mellem hjerneområder, der hjælper os med at behandle information hurtigt, er en nødvendig del af hjernens modningsproces [5].
I sidste ende er det, vi i øjeblikket ved om, hvordan pubertetshormoner påvirker hjernen, kun toppen af isbjerget. At studere dette emne er lidt som at prøve at forstå, hvordan en symfoni spilles uden at kunne se orkestret. Vi hører musikken – hvilket betyder, at vi ser børn passere gennem puberteten og udvikle sig til voksne – men vi forstår ikke helt alle de involverede detaljer. Vi ved, at der er noder (vores gener), en dirigent (vores hormoner) og mange forskellige instrumenter (vores organsystemer), men vi ved ikke, hvem musikerne er, hvor de sidder, eller hvilke instrumenter de spiller på og hvornår. Vi forstår ikke helt, hvem komponisterne er, for vi har endnu ikke lært præcis, hvordan DNA koder de genetiske instruktioner for puberteten. Og som ethvert stykke musik er der subtile variationer i rytme og tempo, hver gang det spilles. Alle disse forviklinger gør det spændende at gå til symfoni, og det er også dem, der gør puberteten til et fascinerende emne for forskere at udforske. På samme måde som erfarne koncertgængere kan lære at skelne mellem de instrumenter, der spilles på, kan forskere lære at tolke kroppens signaler og knække koden til komplekse biologiske mekanismer. Vi håber, at unge forskere som dig vil tage udfordringen op sammen med os!
Ungdommen: En periode med fysisk og psykologisk udvikling, der omfatter overgangen fra barndom til voksenliv.
Hormoner: Kemikalier, der fremstilles i en del af kroppen (en endokrin kirtel), og som derefter bevæger sig gennem blodet for at fortælle andre dele af kroppen, hvad de skal gøre.
Androgener: Hormoner, der produceres af binyrerne (hos mænd og kvinder), testiklerne (kun hos mænd) og æggestokkene (kun hos kvinder), og som regulerer væksten af hår, knogler og det mandlige forplantningssystem.
Seksuel dimorfisme: Et biologisk træk, der er forskelligt hos hanner og hunner af samme art, f.eks. løvens manke (kun hos hanner) eller kænguruens pung (kun hos hunner).
Kønssteroider: En gruppe hormoner fremstillet af kolesterol, der kontrollerer forskellene mellem mandlig og kvindelig seksuel udvikling i puberteten.
Sekundære kønskarakteristika: Ændringer i udseende forårsaget af stigende kønshormoner i puberteten, der er forskellige hos mænd og kvinder og symboliserer afslutningen af den seksuelle udvikling.
Neuroner: En celletype i hjernen og nervesystemet, som overfører information ved hjælp af elektriske signaler.
Myelinisering: En slags isolering, der dækker neuroner i et stof kaldet myelin, så de hurtigt kan bære information til andre neuroner, der er langt væk.
[1] Chrousos, G. P. 2007. Organisering og integration af det endokrine system. Sleep Med. Clin. 2:125-45. doi: 10.1016/j.jsmc.2007.04.004
[2] Sisk, C. L., og Zehr, J. L. 2005. Pubertetshormoner organiserer den unge hjerne og adfærd. Front. Neuroendocrinol. 26:163-74. doi: 10.1016/j.yfrne.2005.10.003
[3] Juraska, J. M., Sisk, C. L. og DonCarlos, L. L. 2013. Seksuel differentiering af den unge gnaverhjerne: hormonelle påvirkninger og udviklingsmekanismer. Horm. Behav. 64:203-10. doi: 10.1016/j.yhbeh.2013.05.010
[4] Mendle, J., Beltz, A. M., Carter, R., og Dorn, L. D. 2019. Forståelse af puberteten og dens måling: ideer til forskning i en ny generation. J. Res. Adolesc. 29:82-95. doi: 10.1111/jora.12371
[5] Goddings, A. L., Beltz, A., Peper, J. S., Crone, E. A., og Braams, B. R. 2019. Forståelse af pubertetens rolle i den strukturelle og funktionelle udvikling af den unge hjerne. J. Res. Adolesc. 29:32-53. doi: 10.1111/jora.12408
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.
…