Forfattere
Mennesket har syv hovedsanser, som hver har sine egne unikke sanseorganer. Disse organer videresender forskellige former for information om omverdenen (syn, lyde osv.) til hjernen. Den information, som sanseorganerne videresender, bliver derefter kombineret i hele hjernen. Denne kombination af information fra flere sanser er kendt som multisensorisk integration, og det er sådan, sunde hjerner fungerer. Men for nogle mennesker med en tilstand, der kaldes synæstesi, kan aktivering af en enkelt sans (f.eks. synet alene) udløse flere fornemmelser som syn og lyd. Forskere undersøger, hvordan man kan bruge multisensorisk integration til at hjælpe patienter, der har mistet evnen til at bruge en af deres sanser. Hos blinde patienter kan man f.eks. bruge information fra en sund sans som berøringssansen til at kompensere for det nedsatte syn. Det er et spændende område for nuværende og fremtidig forskning.
Menneskekroppen har syv primære sanser: syn, hørelse, smag, berøring, lugt, visceral sense, og vestibulærsans (figur 1A). De første fem er almindeligt kendte, men du har måske ikke hørt om de to sidste. Den viscerale sans består af sensorer i og omkring de indre organer, som giver dig mulighed for at fornemme, hvad der sker inde i din krop [1]. Det kan f.eks. være fornemmelsen af en fuld mave, genkendelse af et bankende hjerte eller følelsen af at skulle på toilettet. Det vestibulære system findes dybt inde i det indre øre, men det er ikke relateret til hørelsen. I stedet kommer det i spil, når vi bevæger os. Det er det system, der holder styr på balance, hastighed og bevægelsesretning [2]. Den vestibulære sans hjælper dig med at gå, løbe, stå på skateboard eller slå kolbøtter uden at falde.
Hjernen kombinerer information fra alle syv sanser i en proces, der kaldes multisensorisk integration du kan demonstrere nogle af principperne for multisensorisk integration ved hjælp af en illusion, der først blev beskrevet af den græske filosof Aristoteles (384-322 f.Kr.). Kryds din pegefinger og langfinger, og rør forsigtigt ved figurernes skæringspunkt med spidsen af en pen, som vist i figur 1B. Når du kigger lige på det, vil du selvfølgelig mærke en enkelt pennespids. Men når du lukker øjnene eller beder en anden om at røre ved skæringspunktet mellem dine fingre, mens du holder øjet lukket, vil du sandsynligvis mærke to pennespidser!
Det sker, fordi det at krydse fingrene bringer dem ud af deres normale position – noget hjernen er opmærksom på ved hjælp af et aspekt af følesansen kaldet proprioception. Når dine øjne er lukkede, har hjernen ikke adgang til visuel information og må udelukkende stole på proprioceptiv information. Hjernen har svært ved at forestille sig, at pennen kan røre tommelfingersiden af pegefingeren og lillefingersiden af langfingeren på samme tid. Derfor regner hjernen med, at der må være to forskellige pennespidser, der rører ved hver af de to fingre.
Når dine øjne er åbne, bruger du stadig proprioception, men den visuelle information fortæller hjernen, at der kun er én pennespids. Hjernen “tror” på den visuelle information frem for den proprioceptive information, fordi hjernen i de fleste tilfælde har en tendens til at favorisere synet frem for andre sanser. Når dine øjne er lukkede, gør din hjerne sit bedste for at kombinere informationerne fra de andre, mindre favoriserede sanser, hvilket fører til en anden konklusion.
Vi tror ofte, at vores sanser fungerer uafhængigt af hinanden. Men selvom de kan fungere hver for sig, er hjernens naturlige funktion at bruge sanserne sammen til at opfatte verden nøjagtigt. Men hvordan gør hjernen det?
Multisensorisk integration foregår i en stor del af hjernen, hvor hver hjerneregion spiller en lidt anden rolle i processen. Den overordnede colliculus (SC) er et godt eksempel på, hvordan hjernen kombinerer information fra flere sanser. Vi har to SC’er: en på hver side, dybt inde i hjernen. Hver SC ligner en ærtestor bule og har to forskellige lag af hjerneceller kaldet neuroner der modtager visuel, auditiv (lydbaseret) og fysisk berøringsinformation. Overfladelaget modtager visuel information, mens det dybe lag modtager auditive input og fysiske fornemmelser [3]. Det fortæller os, at information fra flere sanser overlapper hinanden i SC. Men hvordan kombineres informationerne egentlig?
Svaret på dette kom fra en banebrydende undersøgelse fra 1983 [4], hvor forskere indsatte slanke, robuste metaltråde kaldet elektroder i SC hos katte og hamstere for at måle elektrisk aktivitet i individuelle SC-neuroner (Figur 2A) (disse dyreforsøgsprocedurer udføres kun, når det er absolut nødvendigt for at fremme videnskab og medicin til gavn for offentligheden. Alle forholdsregler tages for at minimere den smerte og det ubehag, dyrene føler). Forskerne fandt ud af, at et enkelt neuron ikke kun reagerede på både syns- og lydinformation, men at kombinationen af disse to sanser faktisk førte til endnu større elektrisk aktivitet, end man så med en af sanserne alene (figur 2B).
Denne øgede respons fortæller hjernen, at både visuel og auditiv information blev modtaget på samme tid, hvilket gør det lettere for os at opfange vigtige stimuli, der sker omkring os. For eksempel er det lettere at genkende nogen i en menneskemængde, hvis man både ser dem og hører deres stemme, i stedet for kun at se dem eller kun høre dem. Neuroner som denne, der reagerer forskelligt afhængigt af, hvilken sans der stimuleres, hjælper altså hjernen med at kombinere information fra flere sanser. Neuroner i andre områder af hjernen kombinerer information fra andre sanser. Tilsammen hjælper alle disse neuroner hjernen med at kombinere information fra alle sanser.
Så nu ved vi, at vores sanser ikke er helt uafhængige af hinanden i hjernen. Selvom multisensorisk integration er en naturlig mekanisme i alle menneskers hjerner, er der et lille antal mennesker (ca. 3-4%), der udviser en meget unik forbindelse mellem sanserne kaldet synæstesi. Ved synæstesi udløser stimulering af en sans ikke kun den pågældende følelse, men også en separat følelse af en anden sans. Hos en person uden synæstesi aktiverer det f.eks. det auditive system at høre en lyd. Men en person med synæstesi (kaldet en synæstetiker), hvis hjerne forbinder det auditive og det visuelle system på en bestemt måde, vil høre en lyd og se en farve. Denne sensoriske forbindelse forbliver den samme gennem hele synæstetikerens liv.
Selvom synæstesi ikke giver nogen kendt evolutionær fordel for overlevelse, kan det give en stor kunstnerisk fordel. Mange geniale kunstneriske hjerner er kendt for at have synæstesi, herunder Pharrell Williams og Billy Joel [5]. Historikere mener nu, at Vincent van Gogh også var synæstetiker [5]. Alle disse tre berømte kunstnere har/havde en særlig form for synæstesi, der kaldes chromesthesia, som er associationen mellem lyde og farver. Som musikalske kunstnere “ser” Pharrell Williams og Billy Joel deres musik, så de kan danne melodier, der har behagelige farver. I tilfældet med van Gogh (1853-1890), en bemærkelsesværdig maler, dannede lyde billeder i hans sind, og han brugte sine talenter til at formidle dem på et lærred. Multisensorisk integration kan således gøre det muligt for synæstesier at skabe unikke ting, som de måske ikke ville have skabt, hvis de havde oplevet verden på en “almindelig” måde.
Forestil dig at være blind, men stadig være i stand til at “se” bogstaver, genstande og forhindringer. Lyder det umuligt? Et firma i Wisconsin (USA) har udviklet et medicinsk udstyr kaldet en tungedisplayenhed (TDU), som gør det muligt for blinde patienter at “se” [1]. Apparatet består af en håndholdt enhed, der er forbundet med et kamera og en tungestimulator. Patienten bærer kameraet på hovedet, normalt som en brille. Når kameraet registrerer et billede, reflekterer de små vibrerende prikker på tungestimulatoren billedet (figur 3A). Når patienterne ønsker at se, sætter de simpelthen TDU’en på tungen som en slikkepind (figur 3B, C). Tungen bruges, fordi den er meget mere følsom over for berøring end de fleste andre dele af kroppen [6]. De lysere dele af billedet giver stærkere fornemmelser på tungen, mens mørkere dele giver svagere fornemmelser. Ved at stimulere berøringssansen på denne måde kan den blinde person bruge fornemmelserne til at finde ud af, hvad de “ser”. Det gør det muligt for dem at læse, finde genstande, navigere gennem forhindringer og muligvis klare sig igennem livet med lidt hjælp.
Både patienter, der er blinde fra fødslen, og dem, der udvikler synshandicap efter fødslen, kan bruge TDU’er. Men de, der er blinde fra fødslen, vil sandsynligvis have brug for mere øvelse, da de ikke har nogen visuel hukommelse af objekter. De fornemmelser, som TDU’en frembringer, er de samme for alle mennesker, men den måde, hjernen giver mening til dem på, er forskellig baseret på hver persons hukommelse. Blinde patienter rapporterer, at de opfatter scener med TDU meget levende, men det er umuligt at vide, om de fornemmelser, de oplever, svarer til det, alle andre ser. Muligheden for at fortolke visuelle fornemmelser uden at kunne se med øjnene er et stort gennembrud for behandlingen af handicap og kan muligvis endda bruges til at forbedre synet hos mennesker med normalt syn.
Der er stadig meget at opdage om, hvordan hjernen kombinerer information fra flere sanser, og hvordan vi kan drage fordel af denne hjernekapacitet til at hjælpe patienter med en eller flere defekte sanser. Dette vil sandsynligvis fortsat være et spændende forskningsområde, når nogle af dagens unge læsere bliver morgendagens banebrydende forskere.
Visceral sans: De fornemmelser, vi får inde fra vores kropshulrum, såsom mavesæk, brystsmerter eller behovet for at gå på toilettet.
Vestibulærsansen: Vores sans for balance og for forskellige aspekter af selvbevægelse, såsom hvor hurtigt vi bevæger os, og i hvilken retning.
Multisensorisk integration: Den proces, hvor hjernen sammensætter information, den modtager fra flere sanser, til en enkelt følelse.
Proprioception: Den naturlige bevidsthed om kroppens position og bevægelse.
Colliculus superior: Et lille organ på størrelse med en ært dybt inde i hjernen, et på hver side. Det hjælper blandt andet hjernen med at kombinere information fra flere sanser.
Neuron: En celle i hjernen eller nervesystemet, der kan overføre elektriske signaler, som gør det muligt for celler at kommunikere, eller som kan overføre fornemmelser fra sanserne til hjernen.
Synæstesi: En mental tilstand, hvor stimulering af en sanseevne opleves som stimulering af denne sanseevne og af en anden sanseevne.
Kromæstesi: En mental tilstand, hvor de, der har tilstanden, oplever lyde som både lyde og visuelle fornemmelser, såsom farve eller former.
[1] De Lahunta, A., og Glass, E. (red.). 2009. “Chapter 16 – Visceral afferent systems,” in Veterinary Neuroanatomy and Clinical Neurology, 3rd ed. (Gainesville, FL: Saunders Elsevier), 441-447.
[2] Gray, L. 2020. Neuroscience Online. Houston, TX: University of Texas McGovern Medical School.
[3] Zubricky, R. D., og Das, J. M. 2022. Neuroanatomi, Colliculus superior. I StatPearls. Treasure Island, FL: StatPearls Publishing.
[4] Calvert, G., Spence, C., og Stein, B. E. 2004. Håndbog i multisensoriske processer. Cambridge, MA: MIT Press, xvii, 915.
[5] Engelsk, T. 2019. 9 berømte kunstnere, der har synæstesi, og hvordan det påvirkede dem. Tilgængelig online på: https://interestingengineering.com/lists/9-famous-artists-who-have-synesthesia-and-how-it-affected-them (tilgået 19. november 2023).
[6] Tenenbaum, D. 2016. En smag af vision: Enhed oversætter fra kamera til hjerne via tungen. Tilgængelig online på: https://news.wisc.edu/a-taste-of-vision-device-translates-from-camera-to-brain-via-the-tongue/ (tilgået 19. november 2023).
Mange tenniskampe finder sted i varme omgivelser, når solen skinner. Tennisspillere skal derfor træne i varmen for at lære at præstere under varme forhold. Selvom de måske får rådet til at bære lyst tøj, bærer mange spillere sorte T-shirts under træning og kampe. Denne undersøgelse, der blev gennemført med unge, dygtige tennisspillere, undersøgte, om T-shirtens farve (sort eller hvid) havde nogen indflydelse på spillerne. Under to træningskampe i varmen (32 °C) målte vi luft- og T-shirt-temperaturen, hvor hårdt spillerne følte, at de arbejdede, hvor komfortable de følte sig med omgivelserne, og hvor trætte de følte sig. Resultaterne viste, at når man spiller tennis udendørs i varmen, har T-shirtens farve ingen indflydelse på fysiske faktorer som temperatur. At bære en sort T-shirt kan dog have en negativ indflydelse på mentale faktorer ved at øge atleternes følelse af at arbejde hårdt, træthed og ubehag.
…
Børn har brug for at bevæge sig. Bevægelse af kroppen kaldes også fysisk aktivitet. Fysisk aktive børn har sundere kroppe og sind. Når børn er fysisk aktive, hjælper det deres kroppe og sind med at føle sig godt tilpas. De fleste børn opfylder ikke de nationale anbefalinger for fysisk aktivitet. Skoler er et godt sted at hjælpe børn med at bevæge sig mere. En måde at gøre dette på er at give børnene mulighed for at være fysisk aktive i klasseværelset. Når børn er fysisk aktive i klasseværelset, kaldes det bevægelsesintegration. Når børn sidder for længe, kan de føle sig triste og ensomme, men når lærerne bruger bevægelsesintegration, føler børnene sig gladere og klar til at lære. I denne artikel vil vi tale om, hvorfor bevægelsesintegration er vigtigt, og hvordan det kan hjælpe børn med at klare sig bedre i skolen.
…
Cerebral synshandicap (CVI) er en synsforstyrrelse forårsaget af hjerneskade, der gør det vanskeligt at behandle information fra øjnene. Selvom deres øjne fungerer fint, har børn med CVI ofte svært ved at finde og genkende objekter, især på rodede eller travle steder. Klinikere, såsom øjenspecialister (der studerer øjne og synsfunktioner) og neuropsykologer (der studerer hjernefunktioner), arbejder på at identificere børn med CVI og støtte dem, hvis de har det. En nyttig test er en visuel søgeopgave, der viser, hvordan børn leder efter ting. Hvorfor er det svært for børn med CVI at søge? Videnskabelige forskere bruger værktøjer som øjenregistrering, der viser, hvor børn kigger hen under en søgning, og hjerneafbildning, der hjælper dem med at forstå, hvordan dele af hjernen arbejder sammen. Ved at kombinere klinisk praksis og videnskabelig forskning kan vi bedre forstå, hvordan børn med CVI oplever verden, og finde nye måder at hjælpe dem i dagligdagen.
…
Forestil dig at kunne styre dit yndlingsvideospil ved blot at tænke på det! Det lyder måske som science fiction, men denne utrolige teknologi er ved at blive en realitet takket være hjerne-computer-grænseflader (BCI’er). BCI’er muliggør kommunikation mellem hjernen og et kunstigt apparat. Forestil dig din hjerne som en kraftfuld maskine, der sender elektriske signaler, når du vil gøre noget, f.eks. styre en robotarm med tankerne, efter at du har mistet evnen til at bevæge dine hænder. BCI’er overfører hjernesignaler til en computer, som derefter lærer at forstå disse signaler og oversætte dem til instruktioner, der styrer enheden. I denne artikel udforsker vi en verden, hvor sind og maskiner interagerer, og hvor mulighederne kun er begrænset af vores fantasi.
…