Ny forskning i mus gør os klogere på hjernens evne til at vurdere, hvad der er vigtigt – og hvad der ikke er

Lyden af en brandalarm fortæller os, at vi hurtigt skal forlade en bygning, mens synet af en tankstation signalerer en mulighed for at tanke benzin.

I hverdagen lærer vi at koble de indtryk, vi sanser, med hvad de betyder, og det hjælper os med at undgå fare eller finde frem til de ting, vi har brug for. Men hvordan sorterer og prioriterer hjernen alle disse indtryk og vurderer, hvor vigtige de er, så vi hurtigt kan reagere på det, vi ser, hører, mærker og sanser?

Med et nyt studie i mus håber forskere at komme tættere på at besvare det spørgsmål.

”Et sanseindtryk, for eksempel lyden af en alarm, kan være mere eller mindre opmærksomhedsvækkende, kan føles positivt eller negativt, og kan føles mere eller mindre vigtigt at handle på – afhængigt af hvilken konsekvens, vi forbinder med det. Disse aspekter hjælper med at definere den betydning, vi tillægger stimuli fra omgivelserne, og er vigtige for at drive adfærd og beslutninger. Men hvordan hjernen organiserer den information, og guider os til en passende adfærd, er stadig uklart,” forklarer adjunkt Daniel Jercog fra Institut for Neurovidenskab ved Københavns Universitet.

Et ny studie, ledet af Daniel Jercog i samarbejde med et internationalt forskerteam, undersøger, hvordan et specifikt hjerneområde hos mus organiserer disse aspekter, når musene reagerer på bestemte sanseindtryk.

Konkret undersøgte forskerne nerveaktiviteten i den præfrontale cortex i musenes hjerne, mens de reagerede på specifikke lyde, som de forbandt med noget positivt eller negativt.

Forskerne så, at lydene aktiverede neuroner og at de blev aktiveret i mønstre med en bestemt struktur. Strukturen var defineret af den betydning, som musene tillagde det stimuli, de blev udsat for. Det gjorde det muligt for forskerne at kortlægge, hvordan hjernen håndterer informationen.

”Mønstrene viser os, at hjernen sorterer de forskellige aspekter af følelsesmæssige stimuli i separate ’kanaler’ – og at disse kanaler kører uafhængigt og på samme tid. Det gør det sandsynligvis muligt for hjernen at håndtere disse signaler uden at blande dem, så den kan evaluere informationen parallelt, og det kan formentlig lede til mere effektive beslutninger,” siger Daniel Jercog.

Forskerne så, at tre aspekter ved eksterne stimuli var repræsenteret uafhængigt af hinanden i dette område af hjernen – som tre separate kanaler:

Hvor opmærksomhedsvækkende et sanseindtryk er (kaldet ’salience’), om det opfattes som godt eller dårligt (’valence’) og hvor vigtigt det føles, eller hvor motiverende det er (’value’ eller ’værdi’).

”For eksempel vil lyden af et rovdyr opfattes negativt, det er meget opmærksomhedsvækkende, og musen vil sandsynligvis tillægge den høj værdi. På den måde fanger lyden hurtigt musens opmærksomhed og får den til at løbe og gemme sig for ikke at komme til skade,” siger Daniel Jercog.

Mulige implikationer for forskning i mental sundhed

Selvom det aktuelle studie kun ser på, hvordan mus reagerer på eksterne stimuli, kan sådan forskning være et vigtigt første skridt mod bedre at forstå, hvordan følelsesmæssige betydningsfulde stimuli og sanseindtryk behandles i den menneskelige hjerne – men der er brug for mere forskning.

Med tiden håber forskerne, at resultaterne også kan få betydning for forskning i mental sundhed.

”Hos mennesker er den præfrontale cortex også maskineriet bag mange valg, som vi tager i vores dagligdag: Er noget indsatsen værd? Bør jeg holde mig væk? Men hvad sker der, når vi fejlvurderer, hvor vigtigt noget er? For eksempel kan overvurdering af fare være forbundet med angst, og overvurdering af belønninger med afhængighed,” siger Daniel Jercog og tilføjer:

”Hvis vores præfrontale cortex også holder disse tre aspekter adskilt i separate kanaler for at kunne guide vores adfærd, giver det os et klarere mål for bedre at forstå og i sidste ende forbedre tilstande, der ofte er forbundet med dysfunktioner i den præfrontale cortex. Det kan i sidste ende bane nye veje mod mere præcise behandlingsmetoder.”

Læs studiet “Prefrontal neural geometry of associated cues guides learned motivated behaviors”.