Fra da av var han totalt fascinert av hjernen og spesielt av hvordan hjernen behandler språk og akustisk informasjon.

– Dette har vært min hovedinteresse i snart 25 år, og vil nok fortsette å være det resten av karrieren, sier Karsten Specht.

I forskningsprosjektet When a sound becomes speech som startet opp i 2008, undersøkte de hjerneprosessene som fører til at vi oppfatter en lyd som språk. Dette er et viktig grunnlag for all verbal kommunikasjon.

Språket i hjernen

Når forskere skal kartlegge språkfunksjonene i hjernen, tar de utgangspunkt i at språk er organisert i et nettverk av forskjellige hjerneregioner. Regionene har flere behandlingsenheter som analyserer spesifikke deler av et akustisk, språklig signal. Denne analysen skjer før vi er i stand til å oppfatte lyden som språk, og før vi forstår innholdet.

– Men oppbyggingen av nettverket i hjernen var fortsatt ikke ferdig kartlagt da vi startet prosjektet, forklarer Specht.

På den tiden tenkte mange forskere også at språk-behandlingen nesten utelukkende skjedde i venstre hjernehalvdel. Specht og forskergruppen mente at disse prosessene kunne lokaliseres og analyseres mye bedre ved hjelp av såkalt funksjonell magnetresonanstomografi (fMRI).

– Hvis man har bedre forståelse av disse prosessene, så har man også et bedre grunnlag til å undersøke og behandle personer med språkforstyrrelser.

Utviklet ny metode

I prosjektet utviklet forskerne sound morphing, en helt ny metode som brukes til å se på språkprosessering eller språkbehandling, plassering av prosessene i hjernen, og i hvilken grad de to hjernehalvdelene er aktivert. Den tillater å gradvis endre enkelte elementer i en lyd og samtidig følge med på hvordan hjernen reagere på lydene.

Flere enkeltstudier gjorde det mulig å vise at språkprosessering ikke er en prosess som bare skjer i venstre hjernehalvdel, som ofte påstås. Den begynner på begge sider slik at den akustiske prosesseringen skjer i begge hjernehalvdeler. Oppfatningen av setninger, analyse av grammatikk, og til slutt forståelse av innholdet, går så gradvis over til å bli mer prosessert i venstre hjernehalvdel. Og de mest komplekse analysene av språklig kommunikasjon gjøres eksklusivt her.

– Bevegelsen i hjernens behandling av lyd fra begge hjernehalvdelene over til venstre halvdel var ikke demonstrert før, og ble nå mulig med denne nye metoden.

– Alle studiene vi gjorde i Bergen, Tyskland og Storbritannia, har gitt dypere innblikk i hvordan hjernen behandler språk og vist oss hvor dynamiske disse prosessene er.

Hjernens koplinger har betydning for behandling

Alle hjerneprosessene gjennomføres ikke på konstant og lik måte. Språknettverket er heller ikke et fast nettverk hvor alle koplinger er like sterke hele tiden. Det er dynamisk og hierarkisk oppbygd.

Det finnes enkle prosesser, som hvordan vi oppfatter en vokal, som igjen er annerledes enn prosessering av en konsonant. Så finnes det andre regioner i hjernen som kombinerer denne informasjonen og analyserer innhold og mening. Og alt dette skjer på få millisekunder.

– Vi viste at barn, som er i ferd med eller har utviklet dysleksi, henger litt etter i utvikling av nettopp dette nettverket, fortsetter Specht.

Hos pasienter med afasi fant forskergruppen at utfall og alvorlighetsgrad er avhengig av hvor mye, og spesielt hvilke deler av språknettverket som er igjen etter hjerneslaget. Noen funksjoner i hjernen kan vi kompensere for, andre er det vanskelig å få trent opp igjen. Afasi er svikt i evnen til å bruke og forstå ord.

Engasjement for behandling av hjerneskade

Spechts hovedmotivasjon har gjennom hele karrieren vært et sterkt ønske om bedre å forstå hvordan hjernen behandler informasjon, hvordan den tilpasser seg nye utfordringer og hvordan vi kan utnytte disse prosessene for å hjelpe pasienter med en hjerneskade.

I Toppforsk-prosjektet han nå leder ser Specht på de underliggende nevrobiologiske mekanismene og på hvordan man bruker fMRI-metoden i studier av hjernen. Prosjektet skal se på hvordan dette måleverktøyet kan bli enda bedre.

- Det at studiene i stor grad fortsatt gjøres på større grupper, er fortsatt en begrensing for fMRI-metoden, sier Specht.

Han mener metoden må utvikles for å kunne si noe om diagnose og behandling på individnivå, og når behandlingen skal tilpasses den enkelte.

Stipendet fra Trond Mohn stiftelsen la grunnlaget for Karsten Spechts videre arbeid. Han ble professor rett etter stipendperioden. Forskergruppen som ble dannet produserte i overkant av ti publikasjoner i løpet av prosjektperioden, og gruppen er fortsatt i full aktivitet.

Trond Mohn stiftelsen

Trond Mohn stiftelse (tidligere Bergens forskningsstiftelse) fyller i år 15 år. Stiftelsen har siden 2004 tildelt mer enn en milliard kroner til forskningsinstitusjoner i Norge, basert på donasjoner fra Trond Mohn, Marit Mohn og Frederik Mohn.

Siden etableringen har stiftelsen ønsket å rekruttere framragende unge forskere til Bergen. I samarbeid med Universitetet i Bergen (UiB) er det etablert et 4-årig rekrutteringsprogram, Starting Grant-programmet, for å nå dette målet. I løpet av disse 15 årene, har 39 talentfulle unge forskere fått stipendet.

Artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Bergen

Universitetet i Bergen er én av 77 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse artiklene fra Universitetet i Bergen?

Kreftsvulster danner overraskende forbindelser til friske hjerneceller

Probiotika kan hjelpe på magetrøbbel

Milliardekspedisjon har målt fenomenet bak romvær