Amerikanske forskere har oppdaget hjerneceller som bare har én jobb, antyder en ny studie.

Disse hjernecellene varsler om at vi har tatt feil, mener forskerne bak studien, som er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Journal of Neuroscience.

Forsøkene er gjort på mus. Men skal vi tro resultatene av dyreforsøkene, styrker funnet en nyere teori om hvordan hjernen fungerer.

Opplever ikke virkeligheten

Før trodde nemlig hjerneforskere at hjernens oppgave var å tolke all informasjon fra sansene våre. Altså at hjernen lager seg et bilde av verden basert på all lukt, lys, lyd og det vi tar og føler på.

Men en nyere teori snur opp-ned på ting.

− I dette nye rammeverket begynte folk å spørre seg om hjernen istedenfor å representere verden, faktisk forutser den, sier Maximiliano Jose Nigro til forskning.no.

Han har ikke vært med på den nye studien, men forsker også på hvordan gnagerhjernen tolker lyder og andre sanseinntrykk ved NTNU.

Hjernen gjetter på hva som skjer

Hvis hjernen forutser verden rundt seg, betyr det at vi egentlig ikke opplever virkeligheten slik den er.

Istedenfor lager hjernen seg et bilde hva som burde skje i den ekte verden, basert på kvalifisert gjetning.

Men hvis denne teorien stemmer, er hjernen helt avhengig av å reagere hvis den har gjettet feil.

Sparker du en fotball og hjernen gjetter at den går rett i mål, må den reagere om du treffer ballen skjevt. Slik at du kan lære og tilpasse oppførselen din.

Elektroder i hjernen

Og det er her den nye studien kommer inn. Den viser at mus hadde hjerneceller som bare reagerte når de hørte feil lyd.

− Vi fant at det er spesifikke hjerneceller i hjernen som ikke forteller deg hva som skjedde, men hva som gikk galt, sier en av forskerne bak studien, David Schneider, i en pressemelding fra New York University.

Musene i forsøket hadde elektroder i den delen av hjernebarken som registrerer lyd. 

Slik kunne forskerne måle når hjernecellene reagerte.

Reagerte på uventet lyd

Eksperimentet var satt opp slik: Musene måtte dra ned en spak for å få drikkevann. De ble trent opp til å forvente én bestemt lyd i det de dro i spaken.

Men etter å ha vent seg til eksperimentet skjedde noe nytt med jevne mellomrom. Da de dro i spaken, kunne det plutselig komme en helt annen lyd.

Da var det en egen type hjerneceller som begynte å fyre av signaler.

Disse hadde ikke reagert noe særlig på den vante lyden, men ble plutselig veldig aktive.

Vil ikke konkludere

Dette er en av de tydeligste studiene som viser at slike hjerneceller finnes, ifølge Nigro.   

Altså hjerneceller som varsler hjernen om at det den forutså var feil.

Men selv om Nigro synes det er en interessant studie, vil han ikke konkludere.

For det finnes en alternativ forklaring. 

Kanskje disse hjernecellene bare forteller resten av hjernen om en ny lyd.

Fortsatt bare en teori

Teorien om at hjernen forutser verden istedenfor å representere den slik den er, er en veldig lovende teori. Men det er fortsatt bare en teori, ifølge Nigro.

Teorier er som leker forskerne leker med, forklarer han.

− Vi er som barn. Vi prøver å ødelegge dem og se om de holder. Hvis de ikke gjør det kaster vi dem og spør om å få en ny.

Forsøk på mennesker

En annen begrensning med denne studien er at den er utført på mus.

Riktig nok fungerer hjernen ganske likt hos alle pattedyr. Men lignende forsøk bør også gjøres på mennesker, ifølge Nigro.

Da går det an å bruke MR-avbildning av hjernen eller til og med måle hjerneaktiviteten med elektroder.

Referanse

Nicholas J. Audette og David M. Schneider:  Stimulus-specific prediction error neurons in mouse auditory cortex,  Journal of Neuroscience, september 2023. Sammendrag.

Endringslogg 16.10.23 kl. 09:57: Illustrasjonsbilde av rotte ble byttet med bilde av mus.

LES OGSÅ:

Først hørte folk en Pink Floyd-låt, så brukte forskere hjerne­aktiviteten deres til å lage låta på nytt

Slik virker hjerne­skanneren fMRI: Kan studere hjernen helt ned til en millimeter