04. Hjernens plasticitet med udgangspunkt i menneskeforsøg

Gazzaniga, S. M, et. al. (2002). Cognitive Neuro-science. The Biology of the Mind (2. udg.). Kap. 15. New York: Norton.

Hjernen i barndommen og den sensitive periode

I barndommen ser man en enorm plasticitet. Allerede fra undfangelsen skal der ud fra et befrugtet æg skabes en hjerne, via udifferentierede stamceller migrere og danner særlige hjerneområder. Men også i barnets første år, hvor man ser dem udvikle alle kognitive egenskaber som sprog, alle de visuelle effekter.

Hjernen er plastisk hele livet – fx en dagligdags ting som at lærer nyt og erindre det, kræver plasticitet i hjernen.

Men der er en sensitiv periode i barndommen hvor hjernen omorganiserer sig og skaber nye forbindelser, så barnet kan udfører næsten de samme manøvre som før, blot uden et gældende hjerneområde. Når denne sensitive periode er ovre, vil hjernen miste sin overdrevne plasticitet, og skader herefter vil være kroniske og  uhelbredelige. Man arbejder dog med fx stamcelleforskning, hvor man ved at tage udifferentierede celler fra et foster og placere dem i den voksne hjerne, håber de vil kunne indtage de skadede cellers plads. 

Indlæring

Indlæring ændre i antallet og styrken af synapserne. Man har studeret dette med LTP: en stabil, vedvarende øgning af synapsernes effektivitet, der kommer af gentagen stærk stimulation. LTP har man bl.a. undersøgt i område CA1 (hippocampus), som man også forbinde med konsolidering – lagring af information i LTM. 

Kortikalt kort

Kroppens overflade og vores ydre auditive og visuelle ”verden” er repræsenteret i  et kortikalt kort (topografisk repræsentation). I dette kort er der et punkt for punkt repræsentation med kroppens overflade. Der er et kort for hånden, foden, maven, genitalerne osv.

The cortical magnification factor: Er at de områder som er mere følsomme fx fingerspidserne, har flere neuroner og de er mere tætpakkede i den topografiske repræsentation. Et mindre følsomt område kunne fx være bagsiden af  hånden.

Somatotopy: At neuronerne for langefingeren er placeret ved siden af neuronerne for ringefingeren, som er placeret ved siden af lillefinger neuronerne osv. Det stemmer altså overens med kroppens rækkefølge. De afspejler vores receptive fields på kroppen.

Plasticitet i det kortikale kort og Fantomsmerter

Når der er receptive fields på kroppen bliver inaktive fx ved amputering, har man fundet ud af at området ved siden af i den topografiske repræsentation overtager.

Fx var der en ung fyr der havde mistet en arm. Ved forsøg 4 uger efter amputeringen, rapporterede den unge mand, når man stimulerede kinden, at han kunne føle den sin amputerede hånd. Ansigtet ligger lige ved siden af arm og hånd i den topografiske repræsentation.

Jeg vil gerne lige gøre opmærksom på at det her er bogens eksempel – ikke noget jeg har forestillet mig!!!!

En ung neuroscience studerende rapporterede at hun kunne føle sin amputerede fod under samleje. En ung fyr rapporterede at han fik orgasme hele vejen ned i sit amputerede ben. Dette kan skyldes om tidligere nævnt at genitalerne ligger ved siden af benene i den topografiske repræsentation og har overtaget det område. 

Forsøg med strengespillere

Man stimulerede tommelfinger og de andre fingre hos en kontrolgruppe og en gruppe af strengespillere. Det viste sig, at der var der et større område i cortex som responderede på denne berøring hos strengespillerne.

Jesper Mogensen: Man kan så spørge sig selv om det er fordi de har trænet, deres respons er blevet skærpet eller om de netop er blevet så gode musikere fordi de allerede havde et større responsområde (altså de havde særlig flair).

Det interessante var at disse strengespillere begyndte at træne tidligt i livet og responsområdet størrelse korrelerede med hvor tidligt de havde startet deres musiske træning.

Man undersøgte det videre ved at lade frivillige lave en øvelse et par minutter hver dag, hvor de skulle presse deres pegefinger og tommelfinger sammen. Dette førte til en ændret kortikal aktivering.

Ved at bruge fMRI målte man blodgennemstrømningen ved øvede sessioner og uøvede sessioner og der var større blodgennemstrømning i det tilsvarende motorcortex ved øvede en uøvede sessioner. 

Hemisfærisk specialisering: Man ser at temporallapen i venstre side er større i sin struktur. Det er her sprogfunktionen sidder, og da det er en meget veludviklet funktion kan dette være årsagen. 

Man kan både se plasticitet i forhold til struktur, men også i forhold til dannelsen af nye synapser fx i forbindelse med indlæring. En synapse kan forstærkes eller den kan svækkes alt efter hvor meget den benyttese. Det er også tanken bag fx distribuerede netværksmodeller, at de kombinationer der bruges ofte bliver de vi hurstigst kan genkalde. 

Blinde mennesker har indtakt væv i visuelt cortex med neuroner der fyrer, men hvilke signaler sender disse, når nu det ikke kan handle om synet? Bliver hjernen om-organiseret, så dette væv får andre funktioner? Det viser forsøg er tilfældet og fænomenet kaldes kortikal plasticitet. Det menes at der sker en omorganisering af cortico-cortikale forbindelser, som følge af blindhed, således at det visuelle cortex bliver overtaget af andre modaliteter, muligvis af flere. Dette kommer så til udtryk ved at blinde mennesker har større følsomhed og kan udvise større nøjagtighed overfor ikke-visuelle opgaver. Sentiviteten øges fordi mere kortikalt væv repræsenterer ikke-visuel information. (gazz 178-179)  

Forsøg: 6 blinde (medfødt) og 5 kontrolpersoner med bind for øjnene. Laver en navigeringstest, hvor man skal få en cursor til at dække et T på en komputerskærm, ved at bruge en mus. Man kan ikke se skærmen og modtager derfor feedback på tungen vha. noget teknik. Forsøg varer en uge med en times træning pr. dag. Før og efter forsøget blev forsøgspersonerne scannet, og resultatet viste at der for de blindes vedkommende efterfølgende var aktivitet i occipital cortex (visuelt kortex) dette var ikke tilfældet for de ikke-blinde. Forsøget benyttes til at vise at cortex kan bruges til andre ting end det er ’lavet’ til – her bruges visuelt kortex til tactile(tryk perception) diskrimination. Også selvom det ikke er samme modalitet.(kompendium). 

Perspektivering

Pigen de fik opereret den ene hjernehalvdel ud før den kritiske periode vs. Genie i skabet

Plasticitet i dyreforsøg: Aben får sine fingre syet sammen, aben skal holde fingeren på en roterende skive osv.

Stamcelleforskning fx i forbindelse med parkinsons (se boks i Gazzaniga kap 15)

 

Skriv et svar

Udfyld dine oplysninger nedenfor eller klik på et ikon for at logge ind:

WordPress.com Logo

Du kommenterer med din WordPress.com konto. Log Out / Skift )

Twitter picture

Du kommenterer med din Twitter konto. Log Out / Skift )

Facebook photo

Du kommenterer med din Facebook konto. Log Out / Skift )

Google+ photo

Du kommenterer med din Google+ konto. Log Out / Skift )

Connecting to %s