I forskningen sin har Fuhrer sett hvordan hjernen jobber med å organisere bakgrunnslyder mens den egentlig konsentrerer seg om å lese en bok.
– Hjernen gjør dette helt automatisk. For eksempel når du ser opp på himmelen og du plutselig ser at skyene danner figurer, sier Fuhrer.
Også under søvn og i koma antar forskere at disse mekanismene er i arbeid.
Fuhrer har fått tilgang til data som viser tydelig hvordan dette foregår.
– Hjernen prøver alltid å utnytte all slags informasjon for å forstå hva som skjer, sier Julian Fuhrer.(Foto: UiO)
Elektroder på hjernen
Uansett hva hjernen din gjør, kan det måles som elektriske signaler. Det kan blant annet måles med en EEG-undersøkelse der du får elektroder plassert på utsiden av hodet.
I forbindelse med behandling av pasienter som lider av medikamentresistent epilepsi, blir elektroder midlertidig plassert direkte på hjernen.
Metoden kalles iEEG, der i-en står for «intracranial». Den er mer nøyaktig fordi signalene inneholder informasjon fra nerveceller som ligger veldig nær kontaktpunktet.
Det fanger opp veldig mye hjerneaktivitet på kort tid, og det blir relativt lite «støy» i dataene forskerne skal jobbe med etterpå.
Fuhrer fikk tilgang til slike data der elektrodene plasseres direkte på hjernen.
– Ved hjelp av disse dataene har vi fått nye nevrofysiologiske bevis på at hjernen aktivt gjør beregninger for å systematisere også ting vi ikke har oppmerksomheten rettet mot, sier Fuhrer.
Han forteller at det bidrar til å forstå hvordan vi oppfatter ting og hvilke mulige underliggende strukturer hjernen bruker for å oppfatte ting.
Hjernen reagerer på hver tone
Forskerne så hva som skjedde i hjernen da pasientene konsentrerte seg om å lese en bok samtidig som de hadde på seg hodetelefoner der de ble utsatt for en ujevn strøm av toner.
– Det viste seg at selv om hjernen ikke tar hensyn til lyden, så gjør den beregninger basert på bare lydsekvensene. Den prøver å se på sammenhenger mellom lyder uten at det er oppmerksomhet involvert, sier Fuhrer.
Annonse
Tonene varierte fra det høyfrekvente til det mer stille. De fulgte hverandre tilfeldig uten noe system og foregikk bare i bakgrunnen. Likevel prøvde hjernen å systematisere tonene.
Fuhrer forteller at de kan se hjernens reaksjon til hver enkelt tone i de elektriske signalene og hvordan den behandler de ulike tonene.
– Hjernen gjør dette automatisk selv om det ikke er noen vits i å gjøre det. Det gir ingen mening å kode noe der, men hjernen gjør det likevel, sier Fuhrer.
Ny metode til forskernes verktøykasse
Gjennom arbeidet med hjernesignalene utviklet Fuhrer og kollegaene også en metode for hvordan man kan få mest mulig ut av slike data. Metoden håper de kan bli nyttig også for andre forskere.
– Det hjernen gjør, er hele tiden å behandle informasjon, kode informasjon, lagre informasjon og lage nye beregninger basert på informasjon fra hukommelsen, forklarer Fuhrer.
Ved å se på de elektriske signalene i hjernen i et slikt perspektiv klarte han å skille ulike reaksjoner i hjernen fra hverandre og se hvor i hjernen de ulike reaksjonene skjer.
– Resultatene viser at metoden vår fungerte bra, bedre enn konvensjonelle metoder, mener han.
Metoden vil ikke nødvendigvis snu opp-ned på hjerneforskningen.
– Men jeg håper den kan bli etablert som en tilnærming forskerne har i verktøykassa. Noe de kan bruke når de skal behandle slike data og ønsker å få mest mulig ut av dem, sier Fuhrer.
Referanse:
Julian Fuhrer: Implicit Encoding of Seemingly Unstructured Auditory Stimuli. Doktorgradsavhandling ved Universitetet i Oslo, 2023. (Nettside på UiO om avhandlingen)
