English version of this page

Hjernen din prøver å finne mening selv i tilfeldig støy

Hjernen din leter hele tiden etter mønstre og sammenhenger, selv der det ikke er noen.  

Tegning av et hode med åpent topplokk og en liten mann oppi med hov. Marihøner flyr  rundt hodet.

Hjernen din prøver å organisere bakgrunnslyder og finne mening også i det du ikke retter oppmerksomhet din mot. Foto: Colourbox.

Hjernen din er ikke engang avhengig av hvor du retter oppmerksomheten – den systematiserer også ting som skjer helt i bakgrunnen.

– Hjernen prøver alltid å utnytte all slags informasjon for å forstå hva som skjer, sier Julian Fuhrer

Han er stipendiat ved RITMO Senter for tverrfaglig forskning på rytme, tid og bevegelse ved Universitetet i Oslo.

I forskningen sin har Fuhrer sett hvordan hjernen jobber med å organisere bakgrunnslyder mens den egentlig konsentrerer seg om å lese en bok.  

– Hjernen gjør dette helt automatisk. For eksempel når du ser opp på himmelen og du plutselig ser at skyene danner figurer, sier Fuhrer. 

Også under søvn og i koma antar forskere at disse mekanismene er i arbeid.  

Fuhrer har fått tilgang til unike data som viser tydelig hvordan dette foregår. 

Elektroder på hjernen 

Uansett hva hjernen din gjør, kan det måles som elektriske signaler. Det kan blant annet måles med en EEG-undersøkelse der du får elektroder plassert på utsiden av hodet.  

I forbindelse med behandling av pasienter som lider av medikamentresistent epilepsi blir elektroder imidlertid plassert direkte på hjernen.  

Metoden kalles iEEG, der i-en står for intracranial, og er mer nøyaktig fordi signalene inneholder informasjon fra nevroner som ligger veldig nær kontaktpunktet.  

Det fanger opp veldig mye hjerneaktivitet på kort tid, og det blir relativt lite «støy» i dataene forskerne skal jobbe med etterpå.  

 Fuhrer fikk tilgang til slike data der elektrodene plasseres direkte på hjernen. 

– Ved hjelp av disse dataene har vi fått nye nevrofysiologiske bevis på at hjernen aktivt gjør beregninger for å systematisere også ting vi ikke har oppmerksomheten rettet mot. Det bidrar til å forstå hvordan vi oppfatter ting og hvilke mulige underliggende strukturer hjernen bruker for å oppfatte ting, forteller Fuhrer. 

Hjernen reagerer på hver tone  

Forskerne så hva som skjedde i hjernen da pasientene konsentrerte seg om å lese en bok samtidig som de hadde på seg hodetelefoner der de ble utsatt for en ujevn strøm av toner.  

– Det viste seg at selv om hjernen ikke tar hensyn til lyden, så gjør den beregninger basert på bare lydsekvensene. Den prøver å se på sammenhenger mellom lyder uten at det er oppmerksomhet involvert, sier Fuhrer. 

Tonene varierte fra det høyfrekvente til det mer stille. De fulgte hverandre tilfeldig uten noe system og foregikk bare i bakgrunnen. Likevel prøvde hjernen å systematisere tonene.  

– Vi kan se hjernens respons til hver enkelt tone i de elektriske signalene og hvordan den prosesserer de ulike tonene.  

– Hjernen gjør dette automatisk selv om det ikke er noen vits i å gjøre det. Det gir ingen mening å kode noe der, men hjernen gjør det likevel, sier Fuhrer. 

Ny metode til forskernes verktøykasse 

Gjennom arbeidet med hjernesignalene utviklet Fuhrer og kollegaene også en metode for hvordan man kan få mest mulig ut av slike data. Metoden håper de kan bli nyttig også for andre forskere. 

– Det hjernen gjør, er hele tiden å behandle informasjon, kode informasjon, lagre informasjon, og lage nye beregninger basert på informasjon fra hukommelsen, forklarer Fuhrer. 

Bildet viser en logo for RITMO og en blond mann med skjegg og grønn genser
Julian Fuhrer disputerer med doktorgraden «Implicit Encoding of Seemingly Unstructured Auditory Stimuli». Foto: UiO.

Ved å se på de elektriske signalene i hjernen i et slikt perspektiv, klarte han å skille ulike hjerneresponser fra hverandre og se hvor i hjernen de ulike responsene skjer. 

– Resultatene viser at metoden vår fungerte bra, bedre enn konvensjonelle metoder, mener han.  

Metoden vil ikke nødvendigvis snu opp-ned på hjerneforskningen. 

– Men jeg håper den kan bli etablert som en tilnærming forskerne har i verktøykassa. Noe de kan bruke når de skal behandle slike data og ønsker å få mest mulig ut av dem, sier Fuhrer. 

Se Julian Fuhrer disputere med doktorgradsavhandlingen «Implicit Encoding of Structure in Unstructured Auditory Stimuli». 

Interessert i forskning fra Det humanistiske fakultetet?

Meld deg på vårt månedlige nyhetsbrev!

Av Eivind Torgersen
Publisert 27. jan. 2023 08:52 - Sist endret 7. feb. 2023 11:18