Ekstremt for tidlig fødsel leder ofte til dødsfall eller livsvarige handikap. Nå har forskere fra USA funnet opp en kunstig livmor som kan forlenge den tiden som fostret har til å utvikle seg i hvis det blir født for tidlig. (Foto: Kristina Bessolova / Shutterstock / NTB scanpix)
Hjernen fungerer annerledes hos tidligfødte
Hjernen til premature barn blir mer overrasket når noe skjer. Men til gjengjeld reagerer den raskt når overraskelsen kommer.
Hjernen til barn med svært lav fødselsvekt fungerer annerledes. De kan løse oppgaver like bra, men forskere ved NTNU har oppdaget at hjernen deres bruker andre måter å løse oppgavene på.
På ett vis kan vi si at hjernen til tidligfødte blir mer overrasket når noe skjer, men at den til gjengjeld reagerer raskt når overraskelsen kommer.
Denne oppdagelsen kan også gi mer innsikt i hvorfor enkelte tidligfødte er plaget med angst og andre emosjonelle vansker. Verden kan rett og slett oppfattes som mer uforutsigbar.
Gjelder mange
Én av ti babyer i verden blir født for tidlig. Disse barna har høyere risiko for psykiske og fysiske vansker. Det gjelder spesielt hvis de veier mindre enn 1500 gram ved fødselen.
Alexander Olsen, førsteamanuensis ved NTNU, forsker på sammenhengen mellom svært lav fødselsvekt og kognitiv utvikling, altså hvordan vi organiserer sanseinntrykk og reagerer på dem.
Olsen leder Clinical Neuroscience Laboratory. Her undersøker de konsekvensene av hjerneskade og sykdom. Det gjør de delvis ved hjelp av avansert hjerneavbildning som funksjonell magnetresonanstomografi (fMRI).
Krever rask organisering av mentale evner
Olsen og kollegaene hans ville se hvordan hjernen til personer med svært lav fødselsvekt løser oppgaver på skiller seg fra personer med normal fødselsvekt.
– Vansker med kognitiv kontrollfunksjon er blant de største utfordringene for de med svært lav fødselsvekt, sier Olsen.
Kognitiv kontrollfunksjon handler om hvordan vi selv klarer å regulere tanker, handlinger og følelser.
– Du må organisere og bruke dine mentale evner raskt og effektivt på en fleksibel måte for å takle omgivelsene. Mange personer med svært lav fødselsvekt har vansker knyttet til dette, sier Olsen.
Ikke trykk når du ser «x»
Forskerne undersøkte en gruppe som ble født mellom 1986 og 1988 i Trondheim. Disse hadde allerede deltatt i MR-studier i Trondheim da de var 1, 5, 14 og 20 år gamle. 35 personer fra denne gruppen deltok i Olsens studie da de var mellom 22 og 24 år gamle. De ble sammenliknet med folk i samme aldersgruppe som hadde hatt normal fødselsvekt.
Forskerne brukte fMRI-bilder i arbeidet med denne gruppen. Det ga dem muligheten for å undersøke aktivering i ulike deler av hjernen mens personene utførte ulike oppgaver.
I denne studien kikket deltakerne på en dataskjerm mens de var inne i skanneren. De ble vist en rekke forskjellige bokstaver etter hverandre. Oppgaven gikk ut på å trykke på en knapp så raskt som mulig da de så en ny bokstav på dataskjermen, bortsett fra når bokstaven var «x». «X» dukket bare opp i ti prosent av tilfellene.
– Du bruker to forskjellige typer kognitiv kontroll for å gjøre dette, så denne relativt enkle oppgaven ga oss mye informasjon.
Uventet informasjon krever annen hjerneprosess
– Hjernen jobber kontinuerlig for å skape en mening i flommen av informasjon som kommer til oss hvert minutt vi er våkne, sier Olsen.
Forskere har identifisert to forskjellige prosesser hjernen bruker for å greie denne oppgaven. De kalles proaktiv, kognitiv kontrollfunksjon og reaktiv funksjon.
Proaktiv kognitiv kontroll går ut på forberedelse av en oppgave – som deltakerne i MR-skanneren fikk. De visste at de måtte trykke på knappen flesteparten av gangene, og de forberedte seg mentalt på forhånd for å gjøre riktig valg når ny bokstav dukket opp og for å finne en balanse mellom å reagere så raskt og så riktig som mulig.
– Men når «x»-en dukker opp på skjermen kreves det en annen reaksjon, sier Olsen.
– Det reaktive systemet virker inn når noe uventet eller sjeldent skjer. Da må du tilpasse oppførselen din og reagere på den nye informasjonen. Du må forkaste den gamle planen og komme opp med en ny.
Forskjellen mellom de to kognitive kontrollsystemene viste seg å være viktig for å forklare annen funksjon og symptomer hos de som hadde svært lav fødselsvekt.
Møtte noe nytt hver gang
Personene med svært lav fødselsvekt fullførte oppgavene like bra som dem med normal fødselsvekt. Men hjernene deres brukte forskjellige kognitive kontrollfunksjoner for å utføre dem.
– Det vi fant var at de tidligfødte hadde mindre proaktiv- og mer reaktiv hjerneaktivering sammenlignet med de med normal fødselsvekt, sier Olsen.
Denne hyperreaktive hjernesignaturen ble ledsaget av dårligere organisering av den hvite substansen i hjernen, og hang sammen med lavere flytende intelligens og mer angstproblemer.
Flytende intelligens er evnen til å tenke abstrakt, identifisere sammenhenger og løse nye problemstillinger.
Denne forskjellen tyder på at hjernene til de tidligfødte reagerte som om de møtte noe nytt hver gang.
– Resultatene antyder at hjernen er overspent på grunn av en ikke fullt så bra organisering av sentralnervesystemet. Én tolkning er at de er mindre forberedt og blir mer overrasket hver gang. Dette kan igjen skape flere angstproblemer, forklarer Olsen.
Gjør angst forståelig
I tillegg til å være NTNU-forsker er Olsen også spesialist i klinisk nevropsykologi ved St. Olavs Hospital i Trondheim. Der arbeider han med vurderinger og klinisk oppfølging av pasienter med hjerneskader.
Han ser på den potensielle nytteverdien av forskningsresultatene både som forsker og klinisk nevropsykolog.
– Som kliniker er dette spesielt interessant, sier han.
– Det gir en mulig forklaring på hvorfor noen av disse personene har vansker med kognitiv kontroll, og at dette ofte henger sammen med emosjonelle plager.
Selv om fMRI ikke er et praktisk verktøy i en klinisk sammenheng, kan funnene gi oss informasjon som er nyttig for å forstå pasienter i denne gruppen bedre.
– Når vi jobber med mennesker med kognitiv dysfunksjon eller angstproblemer, prøver vi å jobbe sammen med dem og hjelpe dem til å være mer proaktive og forberede seg til situasjoner de synes er krevende. På denne måten trenger de ikke å stole like mye på reaktiv problemløsning, sier Olsen.
– Når du jobber med kognitiv atferdsterapi eller kognitiv rehabilitering, jobber du med å få struktur i folks liv, slik at det kreves mindre av deres kognitive kontrollfunksjon. Å skape struktur og rutine i livet frigjør kognitive kontrollressurser som i stedet kan brukes bedre til å håndtere de tingene du uansett ikke kan planlegge.
Referanse:
Olsen, A. m.fl: Preterm birth leads to hyper-reactive cognitive control processing and poor white matter organization in adulthood. NeuroImage. Volume 167. (2018) https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2017.11.055
