Forfattere
At navigere i rummet omkring os er en af de mest grundlæggende og afgørende evner, som mennesker og andre dyr har. Denne evne er så naturlig, at vi normalt gør det nemt uden at tænke over det. Selvom det virker ubesværet at finde vej gennem vores omgivelser, kræver det faktisk en kompleks og fascinerende mekanisme – navigationssystemet i hjernen. I denne artikel vil vi udforske en stor gruppe af celler, der er en del af dette navigationssystem, kaldet stedceller. Mens du læser, vil du opdage, hvordan egenskaben nysgerrighed hjælper hjernens navigationssystem, og du vil lære nogle vigtige ting af taxachauffører i London!
Professor John O’Keefe vandt Nobelprisen i fysiologi eller medicin i 2014 sammen med professor May-Britt Moser og professor Edvard Moser for opdagelsen af celler, der udgør et positioneringssystem i hjernen.
Når du tænker på at navigere fra et punkt til et andet, hvad er så det første, du kommer til at tænke på? Er det GPS-systemet i din smartphone? Eller måske det feltkort, som du fik på din sidste tur med spejderne? Hvis du tænker over det, er navigation noget, du gør hele tiden – selv når du går tur med din hund eller går ned ad gaden for at købe din yndlingsgodbid hos den lokale købmand. Din hjerne bruger sit navigationssystem, selv om du ikke bevæger din egen krop, men snarere kører i en bus, et tog eller en bil. Har du nogensinde undret dig over, hvordan dette interne navigationssystem fungerer? Hvordan genkender folk bestemte steder, og hvordan kommer vi fra et sted til et andet?
Det første princip, vi skal være opmærksomme på, før vi taler om hjernens navigationssystem, er forskellen mellem ruter og kort. En specifik rute refererer normalt til en vej, der forbinder en persons aktuelle placering med et andet relevant sted. Du kan tænke på en rute som et sæt instruktioner, der fører en person til et ønsket sted ved hjælp af landemærker. For eksempel ved du måske, at hvis du går ned ad din gade, drejer til venstre ved det første hjørne og derefter til højre i nærheden af den lokale Starbucks-kaffebar, så kommer du til købmanden. Hvis du vil købe en godbid hos købmanden, kan du bare følge disse instruktioner og pejlemærker uden at skulle kende afstanden mellem dit hjem og købmanden, eller hvilke andre gader og butikker der er i nærheden.
Men hvad ville der ske, hvis enden af din gade blev blokeret af byggearbejde? Eller hvad hvis Starbucks blev erstattet af en tøjbutik? Ville du stadig kunne komme fra dit hus til købmanden, hvis du bare vidste, hvordan du skulle følge det sæt instruktioner, der er beskrevet ovenfor? Svaret er nej, du ville have brug for et kort for at komme hen til købmanden under de nye forhold. Dette er nøglen til at forstå hjernens navigationssystem. Som du nu forstår fra eksemplet med købmanden, skal din hjerne have en intern repræsentation af de relevante steder samt af relationerne mellem disse steder for at kunne navigere gennem verden. Denne repræsentation, som udgør et mentalt kort af dine omgivelser, giver dig mulighed for at navigere i verden på en fleksibel måde – hvor du kan bruge mange ruter til at nå det samme sted. Denne fleksibilitet er så vigtig, at dyr ofte vælger at navigere ad forskellige ruter frem for blot at bruge den mindre krævende metode med at følge én kendt rute. Med andre ord er mentale kort den foretrukne strategi, som dyrenes hjerner bruger til at navigere gennem rummet omkring dem.
Dette mentale kort over steder i omgivelserne dannes i hjernen ved hjælp af særlige celler, der kaldes place cells. [1]. Stedceller findes i et hjerneområde kaldet hippocampus (figur 1A). Det viser sig, at hver stedcelle reagerer på en bestemt placering i verden. Det betyder, at når et dyr strejfer omkring, bliver en bestemt stedcelle aktiv, når dyret befinder sig et bestemt sted i rummet (figur 1B).
Her er et eksempel fra det virkelige liv, der viser, hvordan stedcellernes aktivitet skaber et kort i hjernen. Når du går rundt et bestemt sted i dit nabolag, for eksempel i parken nær dit hjem, bliver en bestemt gruppe af stedceller aktive, hvor hver celles aktivitet er baseret på din specifikke placering i parken. Når du går rundt et andet sted i dit nabolag, f.eks. i din skolegård, bliver en anden gruppe af stedceller aktive, hver celle på et andet sted i gården (figur 2A). Denne aktivitet af stedceller i din hippocampus gør det muligt for dig at skabe et mentalt kort over dit nabolag (figur 2B) [2].
For tyve år siden, før vi fik smartphones med GPS, navigerede folk ved hjælp af deres egen hukommelse. En befolkningsgruppe, der brugte navigationsevner oftere end andre, var taxachauffører! Dengang kørte taxachaufførerne deres passagerer fra et sted til et andet på den mest effektive måde, baseret på deres mentale kort over byen og deres erfaring med trafikforholdene på bestemte tidspunkter af dagen. En undersøgelse udført i 2000 viste, at en bestemt del af hippocampus hos taxachauffører i London var større end hos folk, der ikke navigerede så meget gennem byen [3]. Det var et vigtigt bevis på, at hippocampus er en del af hjernens navigationssystem. Det blev yderligere påvist, at hippocampus hos taxachauffører kun forblev større, så længe chaufførerne navigerede ud fra hukommelsen. Dette hjerneområde skrumpede tilbage til normal størrelse, hvis chaufførerne stoppede denne aktivitet.
Nu hvor vi ved, at hjernen danner et internt kort over miljøet omkring os ved hjælp af stedceller, så lad os tænke på konstruktionen af dette interne kort fra en anden vinkel. For at konstruere et kort over omgivelserne skal et dyr bevæge sig rundt og udforske forskellige områder af sine omgivelser. Men hvad ville motivere dyret til at gøre det? Man skulle måske tro, at dyret ville være motiveret af sult eller tørst, men det viser sig, at dyr udforsker deres omgivelser endnu mere, når de ikke er sultne eller tørstige (figur 3) [4]!
Så hvad, ud over sult og tørst, kan motivere et dyr til at bevæge sig rundt i sine omgivelser? Her er et hint: Hvad føler du, når du ankommer til et nyt sted? Du har sikkert gættet det – du oplever nysgerrighed! Nysgerrighed er en meget stærk motivator, og den får dyr til at bevæge sig rundt i deres omgivelser. Med andre ord er nysgerrighed en del af vores natur som dyr, og det er en del af systemet til opbygning af mentale kort. Forskere mener, at nysgerrighed blev skabt af evolutionen for at drive os til at udforske vores omgivelser, så vi kunne opbygge mentale kort over dem – hvilket hjælper os med at navigere i verden. Hvis man tænker over det, er det nysgerrighed, der motiverer os til at tilegne os ny information, så det er interessant at spekulere på, om denne ældgamle evolutionære impuls til at navigere i vores omgivelser også i sidste ende førte til, at vi blev interesserede i (og nysgerrige på) vores yndlingshobbyer, færdigheder eller håndværk!
Lad os overveje en interessant og kompleks filosofisk gåde: Opbygger vi vores mentale repræsentationer af rum baseret på vores omgivelser, som de faktisk er i omverdenen, eller skaber vi det fysiske rums egenskaber baseret på en mental model af rum, som vi er født med?
Personligt støtter jeg den anden mulighed, som er i tråd med ideerne hos den berømte filosof Immanuel Kant og psykologen Edward Tolman. Ifølge denne tilgang fødes vi med et sæt hjernestrukturer, der organiserer verden for os på en meget specifik og elementær måde, så vi kan få mening ud af de informationer, vi opfatter om verden gennem vores sanser. Med andre ord er hjernen organiseret og bygget til at opleve verden på en bestemt måde; den bruger en bestemt “linse” eller et “vindue”, hvorigennem vi opfatter verden, som vi gør. Denne tilgang betyder, at vi opfatter rum på en bestemt måde, fordi vores hjerner er bygget på en bestemt måde – ikke fordi omverdenen i sig selv er struktureret på den måde, vi opfatter den. Jeg indrømmer, at det er et svært begreb at forstå, så tag dig god tid, tænk over det, og se, hvor det fører dig hen.
Jeg vil gerne fortælle dig en personlig historie og dele nogle indsigter, der er skabt af vores nuværende forståelse af hjernen. Jeg klarede mig meget dårligt i gymnasiet, så da jeg var 18 år gammel, var jeg nødt til at tænke over min fremtid og beslutte, om jeg ville acceptere, at jeg var en fiasko. Jeg besluttede, at jeg var nødt til at tage ansvar for at opbygge min egen personlighed og mit eget liv, og at jeg ikke kunne skyde skylden for min fiasko på verden. Jeg råder dig til at gøre det samme – og til at forstå, at hjernen er et meget aktivt organ. Vi bruger meget tid på at beslutte, hvad vi skal gøre, hvilken information vi skal tage ind, hvordan vi skal håndtere den information, og hvordan vi skal fortolke den. Det betyder, at vi kan tage ansvar for og kontrol over mange af vores handlinger – og deres resultater.
Med inspiration fra hjernens navigationssystem mener jeg desuden, at man bør se på sig selv og sin situation og forsøge at planlægge, hvor man gerne vil hen – hvilket ikke nødvendigvis stemmer overens med, hvor man er nu. Man kan bruge hjernens navigationssystem som en metafor for at finde vej gennem livet. Når du befinder dig et bestemt sted i din livsbane, kan du prøve at beslutte, hvilken retning du vil gå. Det er ikke sikkert, at du kommer i mål – du vil måske opdage, at der er alle mulige vejspærringer – men det er stadig en god måde at organisere dit liv og træffe beslutninger på. Husk, at mange ruter kan føre til den samme destination! Så vær fleksibel, især når du støder på forhindringer, der afleder dig fra din oprindelige rute.
For at være en god videnskabsmand skal man have et vist objektivt syn på verden, og man skal være parat til at ændre mening alt efter beviserne. Videnskab er ikke for alle, for nogle mennesker bryder sig ikke om den usikkerhed, der ligger i at beskæftige sig med uventede sandheder. Men for dem, der nyder denne type rejse, er det at være videnskabsmand en af de mest givende, spændende og tilfredsstillende karrierer, jeg kender til (figur 4). Det er som at leve i en uendelig detektivhistorie, hvor hver gang man løser et mysterium, dukker der en hel masse andre interessante problemer op!
Tricket er at vælge et vigtigt videnskabeligt område og et problem inden for dette område, som kan løses med de tilgængelige værktøjer – eller et problem, som du kan opfinde nye værktøjer til, der kan gøre det muligt at løse. Så vil du af og til blive belønnet med spændingen ved at indse, at du har opdaget noget vigtigt om, hvordan verden fungerer – noget, der kan påvirke en masse menneskers ideer og måske endda deres liv. Denne form for indflydelse er helt sikkert en af ingredienserne i et vellykket og lykkeligt liv.
Mentalt kort: En repræsentation af steder i verden og deres forhold til hinanden, som konstrueres i hjernen, når et dyr udforsker sit miljø.
Place Cells: Nerveceller i hjernen, der hjælper med at konstruere et mentalt kort. De er placeret i hippocampus og bliver aktive, når et dyr befinder sig et bestemt sted i sine omgivelser.
Hippocampus: Et søhesteformet område dybt inde i den midterste del af hjernen, mellem ørerne. Det indeholder en vigtig del af hjernens navigationssystem i form af stedceller.
[1] O’Keefe, J. 1976. Stedsenheder i hippocampus hos den frit bevægelige rotte. Exp. neurol. 51:78-109.
[2] O’Keefe, J., og Dostrovsky, J. 1971. Hippocampus som et rumligt kort: foreløbige beviser fra enhedsaktivitet i den frit bevægende rotte. Brain Res. 34:171-5. doi: 10.1016/0006-8993(71)90358-1
[3] Maguire, E. A., Gadian, D. G., Johnsrude, I. S., og Frith, C. D. 2000. Navigationsrelaterede strukturelle ændringer i hippocampi hos taxachauffører. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97:4398-403. doi: 10.1073/pnas.070039597
[4] O’keefe, J., og Nadel, L. 1979. Præcis af O’Keefe & Nadel’s. Hippocampus som et kognitivt kort. Behav. Brain Sci. 2:487-94.
Forbrændinger er almindelige skader, der opstår, når varme, varme væsker, kemikalier, elektricitet eller endda solen beskadiger huden. Nogle forbrændinger er milde, som f.eks. solskoldning, mens andre kan være så alvorlige, at de beskadiger muskler, knogler eller endda organer. Mens de fleste forbrændinger er smertefulde, kan de mest alvorlige faktisk være smertefri, fordi de ødelægger nerverne. Forbrændinger svækker også hudens naturlige barriere, hvilket øger risikoen for infektion. Kroppen heler forbrændinger i tre faser, men dybere forbrændinger tager længere tid at komme sig over og kan efterlade permanente ar. Behandlingen afhænger af sværhedsgraden – nogle forbrændinger kan køles med vand, mens andre kræver akut lægehjælp. Denne artikel undersøger, hvad der forårsager forbrændinger, hvordan de klassificeres, og hvordan de heler, hvilket hjælper børn og deres omsorgspersoner med at forstå, hvordan man forebygger, håndterer og kommer sig efter disse skader.
…
Forestil dig dine knogler som fundamentet i et hus – de holder ikke kun din krop oprejst, men beskytter også dine organer og hjælper endda med at producere blodceller. Knogler består af en kombination af kollagen, som giver dem fleksibilitet, og mineraler som calcium, som giver dem styrke, og de spiller en afgørende rolle i kroppen. Vidste du, at dine tænder også er afhængige af stærke knogler? Alveolærknoglen, som støtter dine tænder, skal forblive sund for at sikre, at dit smil forbliver stabilt. Inde i knoglerne findes der specielle celler: osteoblaster opbygger ny knogle, mens osteoklaster “nedbryder” den gamle knogle. Når disse celler er ude af balance, kan der opstå knogletab omkring tænderne, som det ses ved parodontitis, en almindelig mundsygdom hos voksne. For at forebygge parodontitis er det afgørende at opretholde god mundhygiejne, en sund kost og en afbalanceret livsstil. Disse ting øger chancerne for, at dine knogler og tænder forbliver stærke og beskyttede gennem hele dit liv.
…
Bæredygtigt udviklingsmål 8: Anstændigt arbejde og økonomisk vækst har til formål at hjælpe mennesker med at få sikre og retfærdige jobs og tjene nok penge til at forsørge deres familier og lokalsamfund. Dette mål handler om at hjælpe virksomheder med at vokse på en bedre måde og behandle arbejdstagere retfærdigt. At skabe et nyt produkt, hæve eller sænke arbejdstagernes lønninger eller ændre måden, hvorpå arbejdet udføres, indebærer risikable beslutninger, som virksomhedsejere skal overveje. I øjeblikket er et stort spørgsmål, om virksomhederne skal holde fast i traditionelle metoder eller investere i smarte robotter og kunstig intelligens, som kan hjælpe dem med at arbejde hurtigere og bedre. Disse valg kan se enkle ud, men de har vigtige konsekvenser: hvor mange mennesker der får arbejde, hvilken slags arbejde de udfører, og endda hvor meget penge de tjener. I denne artikel vil vi undersøge, hvordan teknologi kan forandre den måde, mennesker arbejder på, og hvordan forskere kan bruge matematiske modeller til at få et indblik i, hvordan fremtidens arbejdspladser kan komme til at se ud.
…
Alle føler sig bange nogle gange, men når en frygt bliver så stærk, at den forhindrer os i at gøre ting, vi gerne vil eller skal, og forstyrrer vores dagligdag, kan det betragtes som en fobi. At være bange for skræmmende ting, som højder, havet eller rotter, er godt og vigtigt for overlevelsen, men for meget frygt kan være skadelig og forårsage psykisk eller fysisk lidelse. Fobier udvikles på grund af mange faktorer. En faktor er genetik, hvilket betyder, at fobier kan nedarves i familien. Fobier kan også skyldes miljømæssige påvirkninger, såsom særligt skræmmende oplevelser. Derudover kan fobier opstå på grund af noget, der kaldes frygtkonditionering, hvor hjernen lærer at forbinde noget harmløst med en følelse af fare. Fobier kan endda udvikle sig ved at se en anden være bange for noget ( ). I denne artikel diskuterer vi nogle af de måder, hvorpå en fobi kan udvikle sig, og hvordan de kan behandles.
…