Denne artikkelen er produsert og finansiert av NTNU - les mer.
Hjerneforskning: Minnene dine skaper tiden
Hjernen vår registrerer ikke bare tid – den strukturerer den, finner hjerneforskerne ved Kavli-instituttet ved NTNU.
Forskergruppen med May-Britt og Edvard Moser i spissen viser at hjernen vever tidens teppe: Hjernen deler opp og organiserer hendelser inn i opplevelser, og setter unike bokmerker på dem, slik at livet vårt ikke blir en utydelig strøm, men en rekke av meningsfulle øyeblikk og minner som vi kan vende tilbake til og lære av.(Illustrasjon: Astrid Strømmen / NTNU)
Vi lever i en kontinuerlig strøm av flyktige sanseinntrykk. Hvordan klarer vi å velge ut øyeblikk og dele opp denne virkelighetsstrømmen i meningsfulle opplevelser vi kan ta med oss videre i livet?
Det har hjerneforskerne ved Kavli-instituttet på NTNU funnet det hoppende overraskende svaret på i en ny studie publisert i tidsskriftet Science.
Et signal som aldri gjentar seg
I studien har forskerne undersøkt et område av hjernens hukommelsessystem kalt den laterale entorhinale hjernebarken (LEC). Det er her tidssansen vår blir til ved hjelp av opplevelser og minner.
Ny teknologi kalt neuropixels har gjort det mulig å måle tusenvis av hjerneceller i dette området samtidig.
– Det vi fant, var at hjernecellene samarbeider om å skape et signal som konstant drifter rundt i et mønster som aldri gjentar seg – selv ikke under søvn. Denne driften er ikke styrt av hva vi gjør eller ser, men er en iboende egenskap ved nettverket, forklarer Edvard Moser.
Det er som om hjerneområdet er hardkodet nettopp for å fange opp nye inntrykk og opplevelser.
May-Britt og Edvard Moser bruker perler på en tråd for å forklare hvordan tidssansen vår fungerer.(Foto: Rita Elmkvist Nilsen / Kavli-instituttet)
Hjernen lager bokmerker
– Når noe viktig, uventet eller meningsfullt skjer – for eksempel en belønning, et nytt sted eller en overraskelse – gjør dette signalet et brått hopp før det fortsetter den stille driften. Hoppene markerer start og slutt på en opplevelse, forklarer forsker Ben Kanter.
Forskerne bruker perler på en tråd for å illustrere hvordan tidssansen vår fungerer. Tråden representerer vår subjektive opplevelse av tid, som vanligvis drifter jevnt fremover.
Men når noe viktig skjer, gjør signalet et hopp. Edvard viser dette ved å løfte tråden oppover, og May-Britt fester en binders på stedet. Bindersen markerer starten på en ny opplevelse – et slags bokmerke i hjernen.
Deretter fortsetter tidssansen sin stille drift, og hendelse etter hendelse tres på tråden i riktig rekkefølge, som perler på en snor. På denne måten deler hoppene opp den kontinuerlige strømmen av sanseinntrykk til adskilte og meningsfulle opplevelser, ordnet i den rekkefølgen de faktisk skjedde.
– Hoppene gir hver opplevelse en unik nevral signatur – som en strekkode i hjernen – som gjør det mulig å lagre opplevelsene som minner, og hente dem frem igjen senere, sier Kanter.
Her ser vi tidssansen til rotta Kiki hoppe i været når rotta finner godbiten Ben har gjemt for henne. Dette var en minneverdig opplevelse. Illustrasjon: Ben Kanter, Kavli-instituttet.
Tiden flipper minnene våre
Studien gir også en forklaring på hvorfor tid oppleves så forskjellig i sanntid og i hukommelsen.
– En kjedelig time kan føles lang mens den pågår, men den etterlater seg få minner og føles derfor kort i ettertid. Når vi har det gøy, flyr tiden – den oppleves som kort, men vi sitter igjen med mange tette minner og det virker som om vi har opplevd mer enn tiden skulle tilsi, forklarer May-Britt Moser.
– Hjernen måler ikke erfart tid i seg selv, men opplevelser. Jo flere detaljer og hendelser vi lagrer, jo rikere og lengre fremstår tiden i minnene våre, supplerer Edvard Moser.
Det er altså opplevelsene og minnene våre som skaper tidsopplevelsen.
Annonse
Hjernen måler ikke erfart tid i seg selv, men opplevelser. På bildet: Hjerneforskerne May-Britt Moser, Ben Kanter og Edvard Moser.(Foto: Sophie Jessica Larson / Kavli-instituttet)
En viktig brikke i Alzheimer-puslespillet
Funnene kan også få stor betydning for forståelsen av demens.
– Alzheimers sykdom starter ofte i den laterale entorhinale hjernebarken – altså der tidssansen blir til, forklarer May-Britt Moser.
– Når cellene i LEC dør, blir det vanskeligere å organisere minner og forstå rekkefølgen av hendelser.
Hun illustrerer dette ved å plukke opp en saks og klippe over perlekjedet Edvard holder i hendene. Den organiserende tids-tråden blir brutt, og perlene – hendelsene – triller ut hulter til bulter, uten struktur.
– Målet er å forstå hvordan en frisk hjerne organiserer tid og minner. Klarer vi det, kan vi kanskje utvikle metoder for å oppdage Alzheimer tidligere og stanse celledøden før sykdommen får gjort for stor skade, sier hun.
Ved K.G. Jebsen-senteret for Alzheimers sykdom samarbeider hjerneforskerne ved Kavli med nevrologene ved St. Olavs Hospital.
Allerede nå bruker de denne kunnskapen i arbeidet med å utvikle biomarkører som kan avsløre sykdommen tidlig.
Det endelige målet er klart: Å løse Alzheimergåten – og gi mennesker muligheten til å beholde minnene og livet sitt intakt så lenge som mulig.
