Forfattere
Vi interagerer med verden hele tiden. Men minderne om vores oplevelser lagres som individuelle begivenheder. Når vi for eksempel tager på en biltur, husker vi ikke, hvad der sker sekund for sekund. I stedet husker vi kun nogle få særlige øjeblikke eller begivenheder fra turen, som f.eks. dansen omkring lejrbålet. Vores hjerner udvinder konstant mindeværdige begivenheder, mens vi interagerer med verden, og vi organiserer disse begivenheder baseret på deres relevans. Denne proces svarer til at gruppere billeder fra en biltur i forskellige mapper på computeren, så vi effektivt og præcist kan genfinde disse minder i fremtiden. Hvordan skaber hjernen disse mindeværdige begivenheder? I denne artikel vil du lære om to grupper af neuroner inde i hjernen, som hjælper med at opnå denne bemærkelsesværdige bedrift. Du vil også lære om, hvordan aktiveringen af disse neuroner former dannelsen og genfinding af minder.
Forestil dig en typisk skoledag. Du har timer i matematik, naturfag og sprog. Kan du huske hver sætning, hver lærer sagde? Sandsynligvis ikke. Men du vil næsten helt sikkert huske noget fra hver time. Måske en matematisk ligning, en gådefuld videnskabelig observation, en ny grammatisk regel eller endda en vittighed, som en klassekammerat fortalte dig midt i timen. Når du kommer hjem, og din mor eller far spørger dig om din dag i skolen, hvordan vil du så beskrive den? Vil du fortælle dem alle detaljerne fra din dag i den specifikke rækkefølge, som du oplevede dem? Det gør du nok ikke. Faktisk vil du måske have svært ved at huske, om den nye vittighed skete før eller efter naturfagstimen. Det skyldes, at vi kun uddrager de vigtige øjeblikke eller begivenheder fra det, vi oplever, og gemmer dem i hukommelsen [1].
Det er sværere at genfinde hukommelseshændelser på tværs af forskellige situationer eller kontekster, f.eks. ting, der skete i matematiktimerne, i forhold til ting, der skete i naturfagstimerne. Dette er relateret til den velkendte “doorway”-effekt [2], hvor en persons hukommelse af, hvad der skete i et rum, falder, når de går gennem en døråbning til et andet rum. Denne overgang fra en situation eller kontekst til en anden kaldes et kontekstskift. Er du nogensinde gået ind i et rum med et bestemt formål i tankerne, men glemt, hvad formålet var, da du kom derind? I så fald har du oplevet “doorway”-effekten. Så kontekstskift markerer begyndelsen og slutningen af en begivenhed, eller med andre ord begivenhedsgrænser. Hvordan registrerer vores hjerner grænser for begivenheder?
Hjernen består af celler kaldet neuroner, der overfører og behandler information fra omverdenen (for mere information om, hvordan hjernen kommunikerer med kroppen, se denne Frontiers for Young Minds-artikel). Tænk på neuroner som eksisterende i en af to tilstande: aktiveret eller inaktiv. Neuroner kan skifte mellem disse to tilstande når som helst. Tyve patienter med en hjernesygdom kaldet medicinresistent epilepsi meldte sig frivilligt til at deltage i vores undersøgelse (for mere information om epilepsi, se denne Frontiers for Young Minds artikel). Disse patienter havde måleudstyr kaldet elektroder indopereret i forskellige hjerneområder for at diagnosticere, hvilke dele af hjernen deres anfald kom fra. I vores undersøgelse kunne vi også bruge disse elektroder til at “lytte med” på hjernen for at forstå, hvordan vores hjerner registrerer grænser for begivenheder. Når neuroner i nærheden af elektroden er aktive, ser vi små stigninger (trekanter i figur 1) i de signaler, vi registrerer fra hjernens neuroner.
Mens vi overvågede deres neurale signaler, udførte deltagerne et hukommelseseksperiment (figur 2). De så 90 tavse videoklip, der indeholdt forskellige slags grænser. Klip uden grænser indeholdt kontinuerlige optagelser uden nogen form for redigering. Klip med bløde og hårde grænser indeholdt begge sceneovergange, som du sikkert har set mellem scener i film. Bløde grænser klipper til en relateret scene, men hårde grænser klipper til en helt urelateret scene. For eksempel er en scene med en person, der griller, og som skifter fra et sidebillede til et bagfra-billede, en blød grænse, mens en scene, der skifter fra at lave kaffe til at folde en paraply sammen, er en hård grænse (figur 2A).
Er hjernen opmærksom på disse forskellige grænser, når den ser et klip? Helt sikkert! Vi fandt ud af, at to grupper af neuroner hjalp med at identificere forskellige slags begivenhedsgrænser (figur 3A). Grænse-neuroner aktiveres meget, når deltagerne ser videoklip af både bløde og hårde grænser, mens event neurons aktiveres kun meget ved hårde grænser. Begge typer neuroner er primært placeret i hippocampus et hjerneområde, der er ansvarligt for at skabe nye erindringer.
Hvordan former neuronernes respons på hændelsesgrænser hukommelsen? For at besvare dette spørgsmål, lad os se på den anden del af hukommelsesspillet (figur 2B,C). Efter at have set alle 90 klip, testede vi deltagernes hukommelse om hvert klip på to forskellige måder. Scenegenkendelsesopgaven hjalp med at vurdere, hvor godt deltagerne genkendte indholdet af klippet. Deltagerne blev præsenteret for et enkelt billede fra et af klippene. De blev bedt om at trykke på knappen og beslutte, om de havde set denne frame (“gammel”) eller ej (“ny”). Den anden test var en tidsdiskriminationsopgave, hvor vi testede, om deltagerne kunne huske den korrekte rækkefølge af billederne fra de videoer, de så. Deltagerne blev præsenteret for to billeder side om side på skærmen, et fra før og et fra efter en begivenhedsgrænse. De blev bedt om at vælge, hvilken frame der blev set tidligere i det originale klip.
I scene-genkendelsesopgaven fandt vi, at deltagerne var bedre til at genkende de billeder, der blev præsenteret kort efter en begivenhedsgrænse. Derimod huskede de billeder, der var længere væk fra begivenhedsgrænsen, dårligere. Det tyder på, at hjernen tager mentale “snapshots” kort tid efter, at den har mødt en begivenhedsgrænse. I tidsdiskriminationsopgaven var det sværere for deltagerne at afgøre, hvilken frame der skete først, når disse frames var adskilt af en hård grænse. Dette svarer til “døråbnings”-effekten, som blev diskuteret ovenfor.
Ved at binde vores resultater sammen fandt vi, at neural aktivering ved begivenhedsgrænser forudsagde, hvor gode deltagernes minder om klippene var. For et givet klip, hvis boundary neurons aktiverede meget ved bløde og hårde grænser, var deltagerne mere tilbøjelige til at huske, om de havde set et billede fra klippet eller ej (figur 3B). I mellemtiden, hvis begivenhedsneuroner aktiveres mindre ved hårde grænser, var deltagerne mere tilbøjelige til at huske rækkefølgen af rammer fra deres sete klip (figur 3C). Hårde grænser hjalp med at etablere minder om selve begivenheden, men gjorde det svært at huske den rækkefølge, som begivenhederne skete i.
I denne undersøgelse brugte vi videoklip til at efterligne oplevelser fra det virkelige liv og til at undersøge, hvordan menneskers hjerner danner og henter minder. Vi fandt ud af, at begivenhedsgrænser former vores hukommelse. Genkendelseshukommelsen forbedres for ting, der sker lige efter begivenhedsgrænser, mens hukommelsen for rækkefølgen af begivenheder reduceres af hårde grænser. Vi identificerede to grupper af neuroner, der markerer grænser for begivenheder. Grænse-neuroner aktiveres ved både bløde og hårde grænser, mens begivenheds-neuroner kun reagerer på hårde grænser.
Disse resultater viser, hvordan hjernens neuroner hjælper med at nedbryde kontinuerlige oplevelser til individuelle begivenheder – et fundamentalt, men mystisk aspekt af menneskets hukommelse. De effekter, vi observerede, har potentielle anvendelser i fremtiden. For eksempel kan en øget aktivering af grænseneuroner og begivenhedsneuroner måske hjælpe mennesker med hukommelsesforstyrrelser, som har svært ved at opdage begivenhedsgrænser eller huske rækkefølgen af begivenheder. Vores resultater åbner også op for en masse interessante spørgsmål. Kan grænseneuroner og begivenhedsneuroner markere begivenhedsgrænserne fra et lydsignal som f.eks. en podcast? Hvad sker der i hjernen for at aktivere boundary neurons og event neurons? Hvorfor bekymrer hjernen sig om begivenhedsgrænser? Vi håber, at unge forskere som dig vil hjælpe os med at besvare alle disse spørgsmål i fremtiden.
Kontekst: Rammerne for en begivenhed, herunder hvad der sker, hvor det sker, og hvornår det sker.
Kontekstskift: Ændringer af begivenhedens rammer, herunder skift til et andet emne, sted og emne.
Begivenhedsgrænse: Det øjeblik, hvor man skifter fra en begivenhed til en anden.
Neuron: Hjerneceller, der modtager sensorisk information fra den ydre verden og kommunikerer med andre neuroner og kroppen.
Elektrode: En enhed, der kan registrere elektrisk aktivitet fra neuroner.
Grænse-neuroner: Neuroner, der aktiveres meget ved de bløde og hårde grænser i videoklip.
Begivenhedsneuroner: Neuroner, der aktiveres meget ved de hårde grænser for videoklip.
Hippocampus: En søhesteformet region dybt inde i hjernen, som er afgørende for hukommelsen. Navnet kommer fra græsk: “hippos” betyder “hest” og “kampos” betyder “søuhyre”.
[1] Radvansky, G. A., og Zacks, J. M. 2014. Event Cognition. Oxford University Press. doi: 10.1093/acprof:oso/9780199898138.001.0001
[2] Radvansky, G. A., og Copeland, D. E. 2006. At gå gennem døråbninger forårsager glemsel: situationsmodeller og oplevet rum. Mem. cogn. 34:1150-6. doi: 10.3758/BF03193261
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
