fbpx
Søg
Close this search box.

Rengør husnisser din hjerne, mens du sover?

Forfattere

Ken A. Paller

Søvn vil optage en tredjedel af dit liv. Du kan ikke undgå det, og det bør du heller ikke. God søvn kan få dig til at føle dig vidunderlig. Men der er mere i det. Søvn er også afgørende for indlæring. Meget af den, du er – dine minder og dine vaner – kan afhænge af, hvad din hjerne gør, mens du sover. Denne artikel handler om nogle nye eksperimenter om dette emne og nogle uventede resultater. Hver dag tilegner du dig alle mulige former for ny viden. Det omfatter ting, du læser, ting, du lærer i skolen, nyheder om venner og dine egne kreative tanker eller billeder. Og måske hvor du lagde den bog, du var i gang med at læse. Senere kan mange af disse minder være svære at huske. Nye videnskabelige resultater hjælper os med at forstå, hvordan hjerneaktivitet under søvn hjælper med at huske.

Hjernen er langt fra inaktiv, når vi sover. Ingen ved præcis hvorfor. Hvis man sætter en computer til at sove, stopper den bare og gør ingenting. Det gør vores hjerner ikke. Alligevel vågner vi op og ved meget lidt om, hvad vores hjerner har lavet.
Neurovidenskabelige forskere har mange måder at observere hjerneaktivitet på. Og de har udtænkt mange forklaringer på de mystiske ting, der foregår inde i den sovende hjerne.
Her er en idé. Forestil dig en husalf, der har travlt hele natten, ligesom i Harry Potters verden. Forfatteren J. K. Rowling skildrede huselven som et væsen, der arbejdede som en slave i en troldmands hus og hver nat usynligt ryddede op i det rod, troldmanden havde lavet i løbet af dagen. Men denne “hjernens hus-selv” ville i stedet arbejde på at styrke værdifulde minder og knuse uvigtige. Kan du forestille dig en gruppe miniature-hus-selver, der organiserer minderne i din hjerne på denne måde? Måske er det sådan, at minderne ender med at være i god stand næste morgen.
Ja, det er en fantasi, ikke neurovidenskab. Men vores hjerner står over for en stor udfordring. Vi er nødt til at holde fast i vigtige minder, og for at det kan ske, hjælper det at glemme de uvigtige. Så der er brug for noget magisk for at få læring til at lykkes.
Hver dag lagres utallige minder i din hjerne. Inden længe er de måske alle sammen glemt. Vælg en dag fra midten af sidste uge. Hvor meget kan du huske om den dag lige nu? Der er stor sandsynlighed for, at de fleste af de minder, du skabte den dag, allerede er forsvundet (eller som Harry Potter måske ville sige: “forsvundet”).
Hvad hvis du vil modvirke dette hukommelsestab? Du ved allerede, hvad du skal gøre! Du øver dig på det, du har lært. Det er det samme, som skuespillere gør, når de øver deres replikker i et teaterstykke.
Når du vil lære noget udenad, skal du huske det og repetere det gentagne gange.
En af de store udfordringer er at forklare, hvordan ny information kommer ind i din hjerne. Vi undersøger også, hvordan repetition hjælper. Den indsats, du gør for at huske, betaler sig. Årsagen er, at hjernens netværk ændrer sig, når man bruger dem. Så når du husker noget, bliver hukommelsen stærkere.
Men det er ikke den eneste måde at udvælge minder, der skal styrkes. Det sker også, mens vi sover. Vi behøver ikke at planlægge at repetere minder under søvnen. Vi gør det naturligt, og vi vågner uden at være klar over, at vi gør det.

Lyt efter tonen

Et nyligt videnskabeligt gennembrud hjalp med at forbinde hukommelse og søvn. Det involverede en række eksperimenter med lyde. Hvis en fløjte spiller en blød tone, mens en person lærer et faktum, kan lyden og faktumet forbindes. Senere, under søvnen, kan fløjtelyden være blød nok til ikke at vække personen, men stadig minde dem om fakta. Når det sker, ændres de hjernenetværk, der er involveret i at huske fakta.
De fleste forskere, der studerer søvn, plejede at tro, at hørelsen ikke fungerede særlig godt under søvnen. Den opfattelse var ikke helt rigtig. I 2009 opdagede mine studerende og jeg, at bløde lyde kunne bruges til at undersøge genopfriskning af hukommelse under søvn [1]. Vi konkluderede, at lydene fungerede som “hukommelsespåmindelser”, fordi de ændrede lagringen af nylige erindringer.

Forskere, der arbejder i flere forskellige lande, har nu gentaget denne type eksperiment mange gange [2]. Normalt spiller de studerende en nøglerolle. I vores eksperiment lærte eleverne først, hvor 50 billeder dukkede op på en computerskærm. De kunne f.eks. se en fløjte i øverste venstre hjørne og en hæftemaskine nederst til højre. Hvert billede blev vist sammen med en bestemt lyd. Denne indlæring var ikke særlig sjov sammenlignet med at spille et videospil, men eleverne samarbejdede alligevel og lærte alle placeringerne. Derefter tog hver elev en lur. Da de vågnede, testede vi dem for at se, hvad de kunne huske. De skulle huske præcis, hvor de havde set hvert billede. Vi målte, hvor de havde placeret det på skærmen. Jo tættere de placerede hvert billede på det sted, hvor det hørte hjemme, jo bedre scorede de på denne hukommelsestest.

For nogle af billederne blev de specifikke lyde, der fulgte med dem, afspillet under luren. Eleverne sov lige igennem dette. De vidste ikke, at der blev afspillet lyde.

Vi sammenlignede genkaldelsen af disse billeder med de resterende billeder (hvor lyden ikke blev afspillet under søvnen). Hukommelsen var bedre for billederne, når deres lyde blev afspillet under søvnen. Da lydene blev afspillet, må hukommelseslagringen i hjernen have ændret sig (se Video 1). Denne generelle eksperimentelle procedure (se figur 1) gør det således muligt for hjerneforskere at hacke sig ind i hukommelsen.

• Video 1 – Målrettet reaktivering af hukommelse. Dette videosegment blev produceret gennem National Science Foundation og deres Science Nation-team. http://www.nsf.gov/news/special_reports/science_nation/sleepmemory.jsp

Figur 1: De eksperimenter, der beskrives her, består typisk af tre dele. Først lærer folk nogle nye oplysninger. Den nye information kan være fra en bog, eller den kan handle om, hvor genstande befinder sig, hvad fremmede ord betyder, eller hvordan man spiller et stykke musik. For det andet kan denne information blive genaktiveret under søvnen, så den lagres mere effektivt i hjernen. Lyden af en klokke kan f.eks. minde den sovende hjerne om information fra en bog, hvis klokken også ringede under indlæringen. På samme måde kan en lugt være til stede, når man lærer, og derefter præsenteres igen under søvnen. Hukommelsespåmindelser under søvnen øger sandsynligheden for, at informationen huskes ordentligt. I den tredje del af eksperimentet er der en hukommelsestest. Hukommelsen forbedres for information, der er blevet genaktiveret. Disse eksperimenter hjælper os med at forstå den normale indlæringsproces. Det ser ud til, at når vi sover hver nat, har vores hjerner travlt med at øve og genkalde sig de nye ting, vi har lært. Det er selvfølgelig også nyttigt at repetere minder, når vi er vågne. Det er endnu uklart, hvorfor hukommelsesøvelser er særligt nyttige under søvn, selv om hjernen producerer spændende elektriske signaler, der synes at antyde, hvad der foregår indeni. Disse og andre mysterier venter på at blive løst af fremtidens hjerneforskere.

Hukommelseshacking

Denne forskning bringer os videre i forståelsen af, hvordan minder lagres i hjernen. Resultaterne rejser også en vild mulighed. Måske kan folk vælge at genaktivere minder, mens de sover derhjemme. Hvorfor skulle man gøre det? En af grundene er, at vi måske ikke får nok søvn. Og selv når vi gør, fungerer søvnen måske ikke perfekt. Vi kan ubevidst repetere ting, vi helst vil glemme. Er din søvn fyldt med irriterende minder? Måske kunne du øve dig på det, du virkelig gerne vil huske i stedet.

Der er mange muligheder for at bruge søvn til at forbedre indlæringen. I 2015 hjalp forskere studerende med at lære et fremmedsprog ved hjælp af den samme grundlæggende metode [3]. Eleverne brugte først noget tid på at lære hollandske ord. Nogle af disse ord blev præsenteret igen senere, mens de studerende sov. Da de vågnede, kendte de betydningen af de ord, der var blevet præsenteret, mens de sov, bedre end dem, der ikke var blevet præsenteret, mens de sov. I en lignende undersøgelse forbedrede vi indlæringen af grammatiske regler, som er vigtige for at lære et nyt sprog [4]. Vi styrkede også de musikalske færdigheder under søvnen [5]. I den undersøgelse lærte de studerende først at spille to sange på et keyboard. Det var ligesom Guitar Hero-videospillet: Bevægelige cirkler guidede eleverne til at trykke på tasterne på den rigtige måde for at producere hver sang. Så kom der en lur. Bagefter var de studerende bedre til at spille den sang, der stille og roligt var blevet præsenteret for dem, mens de sov.

Vi lærer nogle færdigheder og vaner uden at vide, at vi lærer dem. Det tekniske udtryk for denne type læring er implicit læring. Et eksempel er den dårlige vane med at skære tænder under søvnen. Hvis du gør det, hvordan kan du så lære at stoppe? Det kan være svært at kontrollere, hvad man kun gør, mens man sover. Vores idé er, at særlige lyde, der afspilles under søvnen, kan hjælpe. Først ville folk lære at slippe kæberne, når de hørte “afslapningslyden” om dagen. Den samme lyd kunne så få dem til at slappe af i kæben under søvnen.

Nye ideer som denne skal testes. Vi ved endnu ikke, om de vil virke. Men vi er fortrøstningsfulde på grund af forskellige andre eksperimentelle resultater. For eksempel hjalp vores søvnmetode med en anden vane, da vi brugte den til at forstærke træning i at reducere fordomme [6].

For at forstå vores eksperiment skal du overveje følgende. Vi får alle gradvist generelle forestillinger om grupper af mennesker, når vi ser film, tv og lignende. Det er en naturlig del af læringen. Vi kan opfange sådanne ideer (generaliseringer) uden at vide det og endda uden at være enige i ideerne. Ideerne kan derefter påvirke vores tanker og adfærd over for mennesker i disse grupper. Her er et specifikt eksempel. For længe siden var det en almindelig stereotyp, at kvinder ikke var kloge nok til at være forskere. Forskere i film og på tv blev ofte spillet af skuespillere, som var gamle, skaldede, hvide mænd. Eksponering for den stereotype kan skabe en ubevidst social bias. Denne type fordomme om en gruppe mennesker påvirker jævnligt, hvordan vi behandler andre mennesker, og vi behøver ikke at være opmærksomme på denne indflydelse. Men ligesom andre former for læring kan disse fordomme ændres ved hjælp af træning. For eksempel kan den gentagne oplevelse af at møde kvinder, der er fantastiske forskere, reducere den forudindtagethed, du måske får fra medierne. Vores eksperiment viste, at hukommelsespåmindelser under søvnen kan forstærke træningen i at reducere almindelige fordomme om mennesker.

Forskningen kan også vise, hvordan man kan opnå andre værdifulde fordele ved at bruge hukommelsespåmindelser under søvnen. For eksempel kan indlæring være meget vigtig, når nogen har fået en hjerneskade. Patienten skal måske genvinde evnen til at tale eller bevæge sig normalt. Rehabiliteringssessioner har til formål at fremskynde indlæringen i visse hjernenetværk. Genopretningen afhænger af, hvor godt denne indlæring skrider frem. Med kun et par timers terapi om ugen kan det tage et stykke tid, før rehabiliteringen virker. Søvnassisteret terapi kunne bruge lyde, der er forbundet med de handlinger, patienten forsøger at lære. Hvis man afspiller disse lyde hver nat, kan det fremskynde personens bedring. Fremtidige eksperimenter vil forhåbentlig vise, hvordan man kan få det til at fungere.

Kan hukommelseshacking være skadeligt?

Nye måder at ændre hukommelsen på kan have en pris. Indtil videre har jeg lagt vægt på måder at hjælpe folk på. Men kan disse metoder også skade mennesker?

Forfatteren Aldous Huxley forestillede sig, hvor galt det kunne gå i sin roman Brave New World [7]. I denne historie kontrollerede staten sine borgere gennem det, Huxley kaldte “hypnopedia”. Det vil sige, at når spædbørn og børn sov, blev de undervist i bestemte måder at tænke på. Alle blev tildelt en bestemt rolle i samfundet, nogle højt og andre lavt. Og de blev alle overtalt til at købe ting og være ivrige forbrugere. På grund af deres træning syntes folk i denne verden ikke at have andet valg end at påtage sig deres pligter og acceptere deres tildelte status.

Vi bør gå forsigtigt frem med ny teknologi. Folk ønsker ikke, at deres hukommelse ændres under søvnen uden deres tilladelse. Misbrug af denne metode kan være mulig. For eksempel kunne en uetisk hotelejer afspille beskeder til hotellets gæster, mens de sover. Gæsterne kunne modtage uønskede reklamer uden at vide det. Vi er nødt til at være på vagt, så metoder til at ændre hukommelsen under søvnen ikke bliver misbrugt.

I de eksperimenter, jeg har beskrevet, krævede proceduren en vis træning. Folk var altid vågne under denne træning, og det, de lærte, var ikke skjult for dem. En måde, hvorpå en person kan undgå uønskede hukommelsesændringer under søvnen, er at udøve muligheden for at afvise det, der læres i første omgang.

Neurovidenskaben har åbnet døren til nye muligheder for at få den sovende hjerne til at fungere bedre. På en måde er det, som om husalfer virkelig gør din hjerne ren, mens du sover. Med en yderligere videnskabelig indsats i disse nye retninger kan en bedre forståelse af den sovende hjerne give mange forskellige fordele. Ideelt set vil denne forskning give os flere grunde til at værdsætte vores behov for søvn – i stedet for at ærgre os over det.

Ordliste

Neuroforskere: Forskere, der studerer hjerner og nervesystemer.

Kognitiv neurovidenskab: Den del af neurovidenskaben, der beskæftiger sig med at undersøge mentale funktioner.

Hjernens netværk: Et sæt hjerneceller (neuroner), der kan være aktive sammen. Læring indebærer ændringer i sådanne hjernenetværk. Neuroforskere bruger udtrykket “neural plasticitet” til at henvise til disse ændringer i, hvordan neuroner i et netværk er forbundet med hinanden.

Implicit læring: En type læring, der sker, uden at folk er klar over, hvad de har lært. Efter denne læring, som når man tilegner sig en færdighed, vane eller procedure, kan folk tænke og opføre sig anderledes uden at indse, at deres tanker og adfærd er blevet ændret af implicit læring.

Ubevidst social bias: En slags vaneindlæring, hvor vi tilegner os generelle ideer om grupper af mennesker. Disse fordomme påvirker derefter, hvordan vi behandler andre, nogle gange uretfærdigt, og selv når vi ikke er klar over, at vores adfærd er styret af denne læring.

Information om artiklen

Noget af den forskning, der har ført til disse resultater, har modtaget støtte fra National Science Foundation. Jeg er taknemmelig over for mine mange samarbejdspartnere i denne forskning og over for mine venner Marcia Grabowecky, John Kounios og Lisa Munoz for deres hjælp med at skrive. Denne artikel er baseret på en artikel, der oprindeligt blev bragt på LiveScience.com.
Forfatterne erklærer, at forskningen blev udført i fravær af kommercielle eller økonomiske relationer, der kunne opfattes som en potentiel interessekonflikt.

[1] Rudoy, J. D., Voss, J. L., Westerberg, C. E. og Paller, K. A. 2009. Styrkelse af individuelle erindringer ved at genaktivere dem under søvn. Science 326:1079. doi:10.1126/science.1179013

[2] Oudiette, D., og Paller, K. A. 2013. Opgradering af den sovende hjerne med målrettet reaktivering af hukommelsen. Trends Cogn. Sci. 13:142-9. doi:10.1016/j.tics.2013.01.006

[3] Schreiner, T., og Rasch, B. 2015. Øget ordforrådsindlæring ved hjælp af verbal cueing under søvn. Cereb. Cortex 25:4169-79. doi:10.1093/cercor/bhu139

[4] Batterink, L. J., og Paller, K. A. 2017. Søvnbaseret hukommelsesbehandling letter grammatisk generalisering: Bevis fra målrettet hukommelsesreaktivering. Brain Lang. 167:83–93. doi:10.1016/j.bandl.2015.09.003

[5] Antony, J. W., Gobel, E. W., O’Hare, J. K., Reber, P. J. og Paller, K. A. 2012. Reaktivering af cued memory under søvn påvirker indlæring af færdigheder. Nat. Neurosci. 15:1114-6. doi:10.1038/nn.3152

[6] Hu, X., Antony, J. W., Creery, J. D., Vargas, I. M., Bodenhausen, G. V. og Paller, K. A. 2015. Aflæring af implicitte sociale fordomme under søvn. Science 348:1013-5. doi:10.1126/science.aaa3841

[7] Huxley, A. 1932. Fagre nye verden.

Paller KA (2018) Gør husnisser din hjerne ren, mens du sover? Forsiden. Young Minds. 6:23. doi: 10.3389/frym.2018.00023
Kathleen Haaland
Indsendt: 12. december 2017; Accepteret: 11. maj 2018; Udgivet online: 22. juni 2018.
copyright Ophavsret © 2018 Paller

Læs videre

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.

Tak for din tilmelding.

Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.

Med venlig hilsen
MiLife