Hjernen utvikler seg hele livet

Hos eldre med et høyt mentalt funksjonsnivå fortsetter hjernen å utvikle seg livet ut. Deler av hjernebarken blir tykkere. Studier tyder på at det er en fordel å ta i bruk flere deler av hjernen for å utvide kapasiteten og kompensere for lavere intensitet etter hvert som man blir eldre.

MÅLER HJERNEAKTIVITETEN: Anders M. Fjell og Kristine B. Walhovd fester elektroder på hodet til en forsøksperson slik at de kan måle hjerneaktiviteten. Foto: Ståle Skogstad

Forskerne Kristine B. Walhovd og Anders M. Fjell ved Psykologisk institutt ved Universitetet i Oslo studerer hvordan alder påvirker hjerneanatomi og hjerneaktivitet. Gjennom nye og forbedrete undersøkelsesteknikker har de gjort oppsiktsvekkende funn om både hukommelse og intelligens. Resultatene er publisert i en rekke vitenskapelige tidsskrifter. I mai mottok de ” Fridtjof Nansens belønning for yngre forskere”, en pris på 40 000 kroner, og i september ble de to tildelt H.M. Kongens gullmedalje for den felles doktorgraden som de forsvarte i fjor.

– Et av de store spørsmålene innen kognitiv nevrovitenskap for tiden er hvordan det er best å bruke hjernen etter hvert som årene går. Noen mener det beste er å holde de samme hjernestrukturene aktive som da man var ung, altså satse på å vedlikeholde velfungerende systemer. En annen teori fremhever at det i hjernen vil foregå en aldring som nedsetter effektiviteten, og at det derfor er gunstig å ta i bruk nye deler av hjernen for å kompensere for de strukturene som begynner å ”bli slitne”.

Tykkere hjernebark

I laboratoriet har de studert hjerneaktiviteten til en rekke forsøkspersoner mellom 20 og 88 år mens de har løst intelligenstester.

– Vi fant at eldre mellom 50 og 80 år med spesielt høy mental funksjonsevne har tykkere hjernebark i et spesifikt område i hjernen enn de som fungerer gjennomsnittlig. Det som er enda mer interessant, er at de høytfungerende eldre også har tykkere hjernebark i dette området enn unge, hvor det ikke er noen forskjell mellom de med høy eller middels score på testene, sier Fjell.

Fra tidligere er det kjent at det er en positiv sammenheng mellom størrelsen på hjernen og intelligens. Jo større hjerne, jo flere hjerneceller og såkalte synapser, forbindelser mellom hjernecellene, er det plass til. Samtidig er det vist at volumet på ulike nevroanatomiske strukturer i hjernen normalt reduseres med alderen.

– Hos eldre med høy mental kapasitet kan det faktisk se ut til at hjernebarken i visse områder fortsetter å vokse til rundt 60-årsalderen. Dette gir støtte til en hypotese om at det er viktig å rekruttere nye hjernestrukturer når man blir eldre, for å avhjelpe at enkelte deler av hjernen ikke fungerer like godt som da man var ung, sier de to forskerne.
Men hvordan man konkret skal gå fram for å ta i bruk nye områder i hjernen, har forskerne foreløpig ikke noe svar på.

BRUK BAKHODET : Eldre som husker godt, bruker bakre deler av hjernen i hukommelsestester. Dette er typisk samme område som yngre bruker. Eldre som husker dårligere, bruker derimot fremre deler av hjernen. Figuren viser hvordan aktiviteten fordeler seg på skallen i løpet av det første sekundet etter at man kjenner igjen en tegning som man har sett tidligere (trykk her for større bilde) .

Hukommelse

De to forskerne har også studert hvordan hjernen utvikler seg når det gjelder hukommelse.

– Når man kjenner igjen noe man har sett før, lager det karakteristiske spenningsforandringer i hjernen. Disse kan måles ved hjelp av sensorer utenpå hodet, med en teknikk som kalles hendelsesrelaterte potensialer (ERP), sier Walhovd.

Denne metoden registrerer endringer i hjernens aktivitet målt i tusendels sekunder.

– Under forsøkene kan vi registrere hukommelsesspor i hjernen. Jo sterkere og mer levende et minne er, jo sterkere elektriske signaler vil det generere. Dette gir oss et slags vindu inn i hjernen som kan brukes til å studere hva som skjer når vi husker og glemmer informasjon, sier Fjell.

ERP-METODIKK :
Når man gjenkjenner noe man har sett før, vil hjernen reagere med en karakteristisk spenningsendring som er sterkere (blå kurve) enn om man ser noe som er nytt (rød kurve). Forskjellen mellom de to kurvene blir tydelig ved rundt 0.4 sekunder, som er den tiden hjernen bruker på å bestemme om et bilde er gammelt eller nytt.

– Hos unge finner vi ingen sammenheng mellom hvor god hukommelse man har og hvor i hjernen aktiviteten utløses når man kjenner igjen ting man har sett før. Hos personer over 50 år er det annerledes. De som husker best, har sterkest aktivitet i den bakre (parietale) delen av hodet. Hvis det er hjerneceller i andre deler av hjernen som tennes med størst intensitet, er hukommelsen gjennomgående dårligere.

– Det kan bety at dårligere hukommelse med økende alder kan henge sammen med at vi som eldre bruker hjernestrukturer som ikke er optimale for å løse slike oppgaver, sier Fjell.

– Dette er et svært interessant forskningsområde innenfor kognitiv nevrovitenskap for tiden, og det er ennå ikke oppnådd full enighet om hvorvidt endringer i hjerneaktivitet med økende alder er et tegn på kompensatoriske prosesser, altså noe positivt, eller om det er et tegn på ineffektivitet, altså noe negativt. Vi har nylig startet et stort forskningsprosjekt som er rettet mot å kaste mer lys over nettopp dette problemet.

Test etter 10 uker

Et område i hjernen kalt hippocampus er sentralt når det gjelder hukommelse. Dette området er også blitt kalt ”sjøhesten” på grunn av formen. Jo større ”sjøhest”, desto bedre hukommelse.
– Vi fant i doktorgradsarbeidet vårt at hippocampus fortsetter å vokse til rundt 45-årsalderen, for så å gå tilbake, sier Walhovd.

Den senere forskningen vår viser at det også er en fordel med tykk hjernebark i forhold til langtidshukommelse. Og her er alderen en kritisk faktor. Mens 31 prosent av variasjonene i hippocampus skyldes alder, er tallet hele 61 prosent når det gjelder hjernebarken.

Vanligvis undersøkes hukommelse med tidsintervaller på mindre enn en time mellom innlæring og test. Walhovd og Fjell hadde imidlertid en hypotese om at minner kunne lagre seg i hjernebarken over lang tid.

De gjorde noe helt nytt innen hukommelsesforskning. Hele ti uker etter at forsøkspersonene var blitt testet ringte de dem uten forvarsel og spurte hvor mange elementer fra hukommelsestesten som de da kunne gjengi.

HJERNEBARKEN : Hukommelse har sammenheng med tykkelsen på hjernebarken i forskjellige områder i hjernen. Figuren viser områder som blir tynnere med økende alder (blå farge).

– Vi fant en klar sammenheng mellom tykkelsen på hjernebarken enkelte steder og hvor mye av testene folk husket. Dette er nesten utrolig når en tenker på hvor mye informasjon som forsøkspersonene var blitt eksponert for i mellomtiden, men det viser igjen hvor viktig enkelte deler av hjernebarken er for langtidshukommelse, sier Walhovd.

Disse funnene var så interessante, at de nå planlegger nye studier for systematisk å studere hvilke forhold i hjernen som gjør at minner fester seg over dager, uker og måneder.

De to håper at bedre forståelse av normale aldersendringer i fremtiden også kan være til hjelp for å forstå sykdommer som Alzheimer, eller bidra til utvikling av teknikker som gjør at flere eldre kan fungere bedre.

Emneord: Samfunnsvitenskap, Psykologi Av Harald Aas
Publisert 1. feb. 2012 11:55
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere