Kartlegg barnehjernar

Professor ved psykologisk institutt Audrey Van der Meer og stipendiat Seth B. Agyei ved Nevrovitskapleg utviklingslab har testa og kartlagt hjerneaktiviteten til over 250 spedbarn. Dei vil finne ut av korleis hjerna utviklar seg det fyrste leveåret. Meir spesifikt undersøkjer dei syn og korleis evna til å skilje mellom ulike typar rørsler kjem til.

– Vi trur at spedbarn ser verden heilt annleis og mykje meir kaotisk. Barnet må lære seg å prosessere informasjonen frå auga og tilpasse synet sitt, forklarar Van der Meer.

Alltid beredt

For å undersøkje korleis hjerna og synet utviklar seg har dei late spedbarn på både 3-4 og 11-12 månader kikke på skjermar med rørsle. Dei skil mellom tre ulike typar rørsle: mot barnet, bort frå barnet og eit heilt tilfeldig mønster. Ved hjelp av kamera som gjenkjenner hornhinnerefleksar har dei fulgt kvar barna har festa blikket og korleis dei følgjer med på skjermen.

I eit av forsøka ser spedbarna på ei roterande skive som blir større og større. Dette gir ein illusjon av ein ball som kjem mot barna og skal til å treffe dei.

– Barn har dårlegare 3D-syn og bileta på skjermen verkar meir ekte. Kvar gong dei ser ballen kome mot seg trur dei at dei skal bli truffen. Vaksne forstår at det er ein skjerm, og blir ikkje skremde på denne måten. Faktisk så sovna ein av våre vaksne kontrollpersonar under forsøket, seier Van der Meer og ler.

Dei fleste spedbarna dei har testa er veldig fokuserte. Dei stirrar intenst på skjermen, med open munn og slev nedover haka. Antakeleg er det litt skremmande, men Van der Meer fortel at berre eit par barn av dei 250 testpersonane blei ordentleg skremde.

– Vi gjer forsøk der eit bilete av ein ball veks asymmetrisk på skjermen, slik at det oppstår ein illusjon om at ballen har passert forbi dei. Spedbarna vil då snu seg og kikke seg over skuldra, for å sjå kvar det blei av ballen, seier ho.

Son til inspirasjon

Det er eitt-åringane som følgjer ballen, og dei reagerer gjerne ved å dukke unna, blinke eller beskytte seg med hendene. Når dei gjer den same testen på 3-4 månadar gamle barn er det lite respons å merke. Dei har rett og slett ikkje lært seg at noko som kjem mot dei i stor fart er farleg.

– Når vi skulle starte opp dette eksperimentet prøvde eg det fyrst ut på min eigen son, som no er blitt sytten. Kvar dag testa eg om han blinka når eg førte handa mi i stor fart mot ansiktet hans. Det var ikkje før storebroren prøvde å ta armhevingar over han og fall på han, at sonen lærte seg å blinke. Han hadde ikkje forstått kor farleg det kunne vere at noko kjem mot deg i stor fart, fortel Van der Meer.

Hjernekart

Ved å bruke ein teknikk kalla EEG (elektroencefalografi) har Van der Meer og Agyei kartlagt hjerneaktiviteten når barna ser på rørsle. EEG er velkjend for dei fleste som har sett filmar frå Hollywood. Det er eit apparat som festar elektrodar til hovudskallen og plukkar opp alle dei elektriske signala som hjerna sender. Nevroner, altså nerveceller, kommuniserer med kvarandre ved å sende elektriske signal.

– EEG registrerer overflateaktiviteten i hjernen. Men vi har inverse matematiske modellar som reverserer aktiviteten slik at vi kan peike ut kvar i hjerna signala oppstod. Det fungerer som eit kart, seier Van der Meer.

Utstyret dei brukar på Nevrovitskapleg utviklingslab er ikkje som den gamle typen, der ein og ein elektrode blir klistra på skallen. Dei er derimot festa tett i tett inne i kuplar på ei hette som blir trædd over hovudet på barnet.

– Spedbarn har tynnare hovudskalle enn vaksne og mindre hår, slik at det er lettare for elektrodane å plukke opp gode signal, fortel Van der Meer.

Slik kan dei kan spore responsen i hjerna til spedbarna når den virtuelle ballen kjem mot dei. Det er tydlege forskjellar mellom korleis hjernen prosesserer synsinntrykka etter dei åtte ekstra månadane med utvikling.

– Hjå dei yngste barna er det mykje aktivitet i store delar av hjernen. Ho gjenkjenner at det er rørsle som skjer, men klarar ikkje å skilje mellom dei ulike typane, seier Agyei.

Hjå barn som har nådd eitt-års alderen har ein lokalisert respons i synsbarken. Den blir sendt til parietallappen, som er der rørsle blir prosessert. No rekk barnet å forstå og reagere på det som skjer, i motsetnad til i 3-4 månaders alderen.

– Dei ulike nervecellene i hjernen har spesialisert seg og kommuniserar meir effektivt. Hjernen har lært seg å samarbeide og å filtrere ut signal som ikkje er interessante. Ho plukkar ut den den viktige infomasjonen raskare, seier Agyei.

Motorikk

Agyei forklarar at læring er repetisjon: kvar gong du opplever noko blir ein overgang mellom to nerveceller, kalla synapsar, stroke. Dermed går det litt fortare for hjerna å gjenkjenne og tolke signala etter kvar nye repitisjon.

– For å hugse noko må hjernen din relatere det til noko anna. Barna som har nådd eitårsalderen har byrja å røre på seg sjølv. Dei har opplevd synsinntrykka vi gir dei før, og gjenkjenner dei difor fortare, forklarar Agyei.

Fordi dei yngre barna ikkje har byrja å krype eller gå rundt på eiga hand, er det ikkje så viktig å kunne bedømme avstand og hastigheit.

– Barn kan kople si eiga rørsle opp mot rørsle dei ser. Syn og motorikk er tett knytte saman, så det hjelper ikkje å bli båre eller trilla rundt, seier han.

«Use it or lose it»

Dei fyrste åra av livet ditt er dermed ganske kritiske for læring. Særs mykje av dei sansane du skal ha resten av livet blir utvikla.

– Når du er yngre er hjerna di meir open. Det tyder at det er fleire høve for å lage bindinger mellom hjernecellene. Når ein blir eldre er det færre endringar ein kan gjere, forklarar Agyei.

Van der Meer trekk fram språk som eit døme. Kinesisk språk skil ikkje mellom r og l, men veldig unge kinesiske spedbarn kan høyre denne skilnaden.

– Fordi forskjellen på r og l ikkje er viktig på kinesisk, mistar hjernen etterkvart koplinga for å gjenkjenne den. Når ein ikkje tek i bruk nettverk i hjernen vil dei forsvinne til fordel for andre, seier Van der Meer.

Ho fortel at også i hjernen til blinde menneske vil høyrselsområde ta over områder som før hadde synsnerver. Om ein då kunne restaurere synet til nokon som var blinde, ville dei sannsynlegvis sjå heilt annleis enn før.

– Nevrona og kontakta mellom dei må bli brukt for å oppretthalde sin funksjon. Det er som ein sti som må bli brukt, elles veks den til og forsvinn i skogen, seier Van der Meer.