Hovsa-central i hjernen opdaget

Forskere fra Vanderbilt Universitet i USA har fundet et område i hjernen, som reagerer og retter os, når vi laver en fejl


Af Robin Engelhardt

Hvad er det, der foregår i hjernen, når vi pludselig bliver bevidst om en ting, vi har gjort forkert? Hovsa, siger vi måske forbavset og koncentrerer os om den rigtige måde at gøre tingene på. Den situation har de tre neurobiologer Veit Stuphorn, Tracy L. Taylornow og Jeffrey D. Schall fra Vanderbilt Universitet i Nashville, Tennessee, forsøgt at finde et svar på, ved at lave en simpel forsøgsopstilling, der sporer, hvordan abers øjne afsøger det visuelle rum. Deres resultat, som nu er blevet offentliggjort i 14. december-udgaven af fagbladet Nature viser, at et sæt af neuroner i en specifik region i hjernen reagerer, når man finder ud af, at man har lavet en fejl i løbet af en speciel designet forsøgsanordning.

Forskerne mener, at denne region i hjernen er en del af et »eksekutivsystem,« som er blevet udviklet i takt med hjernens øgede kompleksitetsgrad, dvs. for at holde styr på aktiviteten, lave beslutninger, rette fejl og korrigere habituelle reaktioner, når disse ikke er nødvendige. Selv om kognitionsforskere generelt er enige i, at en sådan region i hjernen må findes, er dette arbejde ifølge de amerikanske forskere et af de første studier, der viser, hvordan systemet konkret virker på et fundamentalt niveau.

»Dette arbejde er meget vigtigt, fordi det viser de cellulære funktioner, der ligger til grund for selvkontrollen,« siger lektor Sohee Park fra Vanderbilt. »Det peger på basale spørgsmål inden for psykologien og filosofien, for eksempel på tankens og den frie viljes oprindelse.«

Park siger også, at undersøgelserne kan have store konsekvenser for vores for-ståelse af skizofreni, obsessive og kompulsive forstyrrelser og psykopatisk opførsel.

På jagt i frontallappen
Forskerne koncentrerede sig om hjernens kontrol af øjenbevægelserne. I forsøgsopstillingen blev nogle macaque-aber sat foran en computer for at se på en stor plet på midten af skærmen. Når abens blik var fikseret på pletten, forsvandt den for at dukke op et andet sted. Hvis aben hurtigt fandt den nye plet, blev den belønnet med juice.

I løbet af nogle af forsøgene dukkede den centrale plet op igen efter at have være forsvundet, og hvis aben korrigerede sin søgen efter pletten i periferien for i stedet at fiksere på midten, fik den igen en belønning i form af lidt juice.

I løbet af de visuelle øvelser sporede forskerne abens hjerneaktivitet ved hjælp af skannere. I den del af hjernen, som man kalder det sekundære øjenfelt (SEF), der er placeret på frontallappen og er en del af det sekundære bevægelsesområde (Supplementary motor area, SMA), der blev opdaget i 1940 erne af nogle neurokirurger, som rodede rundt i hjernen på epileptiske patienter, fandt forskerne en høj aktivitet i det øjeblik, aben ombestemte sig for at fiksere på den centrale plet. Forskerne fandt desuden ud af, at mønstret for den neuronale aktivitet i det sekundære felt var helt anderledes i forhold til det frontale øjenfelt.

»Det ser ud til, at neuronerne i det sekundære øjenfelt overvåger øjenbevægelserne, men ikke styrer dem,« siger Schall.

Schall og hans kolleger opdeler neuronerne i tre kategorier: Den første er de såkaldte »belønnings-neuroner,« som man også har fundet i andre områder af hjernen. Den anden er »hovsa-neuronerne« (»oops«), eller »fejlneuronerne«, som kun reagerer, når aben indser, at den har lavet en fejl og ikke vil få belønning. Den tredje type reagerer, når hjernen modtager to indbyrdes modsigende instruktioner.

Tre typer neuroner
Forsøgene, som de er beskrevet i Nature-artiklen, sætter skub i en verserende debat om fortolkningen af allerede kendte forskningsresultater med mennesker, hvor man har brugt elektro-pencephalogrammer dvs. måling af elektriske hjernebølger, også kaldt EEG og den såkaldte functional magnetic resonance imaging (fMRI), som kan måle ændringer i blodgennemstrømningen i områder af hjernen. Størrelsen af blodgennem-strømningen anses som en følgevirkning af informationsbehandlingen. Michael Coles og hans kolleger fra Universitetet i Illinois, USA, opdagede et EEG-signal, som opstod, når mennesker lavede fejl. De kaldte det the blunder blip og mente, at det skyldtes en fejl-korrigerende respons.

Senere udførte Jonathan Cohen fra Princeton University en serie af fMRI eksperimenter, hvor hjerneaktiviteten blev kortlagt i situationer, hver mennesker laver fejl. Cohen fandt, at SMA-området og et tilstødende område kaldt anterior cingulate cortex begge blev aktive. Desværre ikke kun, når der blev begået fejl, men også når der blev givet en korrekt dom. Cohen konkluderede, at aktiviteten ikke kun skyldes fejl, men også løsningen af konflikter. »Vores resultater viser, at begge tolkninger er delvist rigtige,« siger Schall. »Forskellige grupper af neuroner reagerer over for både fejl og konflikt.«

0 comments:

There was an error in this gadget