Lundaforskare analyserar tankarnas beståndsdelar
Lundaforskare ifrågasätter rådande doktrin om hur hjärnan tar in och bearbetar information. Hjärnforskare har varit överens om att hjärnan har en sparse coding-mekanism som håller aktiviteten på en så låg nivå som möjligt med bibehållen funktion. Det stämmer inte, menar Henrik Jöntell. – Den bibehåller ett mycket stort antal kopplingar mellan nervceller, för att vi ska kunna lära oss saker inom rimlig tid. Att kunna generalisera är den viktigaste egenskapen för inlärning.
Vad händer i hjärnan när vi tänker och vilka beståndsdelar bygger upp en tanke? Lundaforskare har tagit ett stort steg mot en förståelse av denna centrala frågeställning.
Sedan 1980-talet har en allmän uppfattning bland hjärnforskare varit att hjärnan har ett system som gör att hjärnans aktivitet hålls på en så låg nivå som möjligt, med bibehållen funktion. Detta kallas sparse coding. Anton Spanne och Henrik Jörntell ifrågasätter denna doktrin i en nypublicerad studie i Trends in Neurosciences.
– Vi visar att tidigare fynd som indikerar att hjärnan har en sparse coding-mekanism inte stämmer, säger Henrik Jörntell. Våra slutsatser är kontroversiella och kommer säkert att bli omdiskuterade.
Analyserar tankarnas beståndsdelar
Den viktigaste observationen forskarna gjort är att hjärnan istället har ett mycket stort antal kopplingar mellan nervceller som är aktiverbara när vi tar in och bearbetar intryck. Lundaforskarna har dragit dessa slutsatser baserat på dels genomgångar av tidigare forskningspublikationer, dels egna experiment.
– Om sparse coding skulle gälla innebär det en rad olika negativa konsekvenser för hjärnan. Den största och viktigaste konsekvensen är att hjärnan då inte skulle kunna generalisera, utan bara lära sig exakt det som händer vid ett specifikt tillfälle. Istället menar vi att ett stort antal kopplingar mellan våra nervceller bibehålls aktiverbara för att hjärnan ska kunna lära sig saker på rimlig tid när vi letar samband mellan olika företeelser i vår omvärld. Att kunna generalisera är den viktigaste egenskapen för inlärning, fortsätter Henrik Jörntell
Förstå vad som går fel vid sjukdomar
Dessutom visar studien att en tidigare negligerad grupp av nervceller, olika typer av så kallade inhibitoriska nervceller, har mycket stor betydelse för hög minneskapacitet.
När man vet mer om hur hjärnan fungerar kan man på ett mer precist sätt se hur funktionen störs vid olika sjukdomar. Fynden kan användas för att ge en detaljerad förståelse av vad som går fel vid till exempel demens eller amnesier och inlärningssvårigheter och kan även få betydelse för att finna nya behandlingsvägar efter exempelvis en stroke.
Studien publiceras i Trends in Neurosciences, Questioning the role of sparse coding in the brain, Anton Spanne, Henrik Jörntell.
Kontaktinformation
Henrik Jörntell, henrik.jorntell@med.lu.se, 046-222 77 64
