Leter etter oppmerksomhet
Hjerneforskerne ved fMRI-gruppen i Bergen har lenge ligget langt framme i bruk av magnetresonans-avbildning for å studere hjernens funksjoner. Stipendiat Tormod Thomsen har brukt doktorgradsstipendet til å studere hvordan hjernen styrer oppmerksomhet.
Funksjonell MRI (fMRI) er en bildeteknikk som brukes for å avbilde hjernens funksjon uten bruk av radioaktiv strålig. Teknikken gjør det mulig å se hvilke deler av hjernen som er i bruk når man for eksempel ser, hører eller bearbeider språk. Den er basert på forholdet mellom oksygenrikt og oksygenfattig blod i hjernens blodgjennomstrømning.
– Men som alltid er utfordringen å designe eksperimenter som måler det vi vil måle, sier stipendiat Tormod Thomsen. Han disputerer for doktorgraden denne uken, med en avhandling som tar for seg lokalisering av oppmerksomhet i hjernen.
Høyre-øre-fordelen
– Hva er oppmerksomhet?
– Ja, det er et godt spørsmål! Det dreier seg om å legge mentale ressurser i å løse en oppgave, og kan handle om kapasitetsbegrensninger når flere ting skal gjøres samtidig, eller om fokusert oppmerksomhet hvor man kanskje også skal holde fokus over tid. Oppmerksomhet er kanskje den viktigste funksjonen som har å gjøre med andre kognitive oppgaver som persepsjon og læring og lignende.
Selv har han arbeidet med styring av oppmerksomhet i friske hjerner i doktorgradsarbeidet.
– Spesielt har jeg brukt såkalt dikotisk lytting: Personen hører to lyder samtidig, én på hvert øre. Så skal han rapportere hvilken lyd han hører best eller først. Fordi språklig bearbeiding normalt skjer i venstre hjernehalvdel, vil man som oftest rapportere flere riktige lyder fra høyre øre. Det kalles høyre-øre-fordelen, sier han.
Har kartlagt oppmerksomhetsstyring
Høyre-øre-fordelen kan imidlertid moduleres av oppmerksomhet. Hvis forsøkspersonen blir instruert om å lytte spesielt på venstre øre, blir høyre-øre-fordelen svekket. Dette klarer friske personer, mens for eksempel schizofrene har vanskeligheter med å fokusere på venstre øre.
– Jeg har sett på effekten av instruksjon ved dikotisk lytting. Situasjonen er godt egnet til å studere oppmerksomhet fordi man har samme stimuli, men ulike instrukser. Det vil si at de forskjellene vi ser, sannsynligvis er et resultat av oppmerksomhetsstyring. På denne måten har vi kartlagt en del områder i hjernen som er involvert i styring av oppmerksomhet. Vi har også sett på forskjeller i strukturer i hjernen hos unge og eldre forsøkspersoner, forteller Thomsen.
Teknikk i utvikling
fMRI er fremdeles en relativt fersk teknikk, og mye ressurser har gått med til å validere teknikkene og til å studere friske personer. Har man en bedre forståelse av oppmerksomhetsstyring i normale hjerner, kan det i sin tur gi bedre informasjon om kliniske tilstander. Den nye MR-maskinen på Haukeland Universitetssykehus, som kom i hus i april i år og som har en magnetfeltstyrke på 3 Tesla, gir mye større muligheter enn tidligere til å gjøre undersøkelsene raskere og med høyere oppløsning på bildene.
– Hittil har fMRI vært en ren forskningsteknikk, men det er ventet at det vil bli en viktig klinisk teknikk i fremtiden. Inntil videre brukes den en del i prekirurgisk kartlegging, for eksempel for å finne ut hvor ulike motoriske funksjoner ligger i hjernen, slik at man ikke risikerer å ødelegge dem ved et kirurgisk inngrep. Andre interessante kliniske områder kan være studier av epilepsi, av kognitiv rehabilitering etter skader, og selvsagt psykiatri. Med fMRI kan man måle direkte effekten av legemidler eller terapi, forklarer han.
Som alle andre metoder har fMRI sine styrker og svakheter, og mye av utviklingen handler om å integrere de ulike metodene for å kunne måle mest mulig på en gang.
– fMRI har god romlig oppløsning, men sammenlignet med andre metoder gir den
ikke så god tidsoppløsning. Imidlertid gir andre typer MR avbildning av
strukturer og fiberbaner mulighet til å samle mye informasjon om hjernen
når forsøkspersonen er på plass i MR-maskinen, så kombinasjon av ulike teknikker er viktig i utviklingen av feltet, sier Thomsen, som også har vært med på å starte et selskap som tilbyr produkter knyttet til bruk av fMRI.
Han er ikke redd for at vi vil ha kartlagt alle hjernens funksjoner med det første.
– Det er nok mer igjen å lære enn vi har lært, tror jeg.