Viten

På jakt etter barnehjernens hemmeligheter

Barn lærer raskt, og de forstår mer enn vi er klar over. En gruppe forskere ved NTNU arbeider for tiden med å se hvordan hjernen utvikler seg hos babyer.

  • Reidar Müller
Viten er Aftenpostens satsing på forskning og vitenskap, der forskere og fagfolk fra hele landet bidrar med artikler.

Silje Slagnes overlater sitt barntil vitenskapen. 128 elektroder vikler seg rundt hodet til hennes baby, Minna (5 mnd.). Hun er en av 60 babyer som får hjerneaktiviteten målt og analysert de nærmeste månedene. Prosjektet er ledet av professorene Audrey van der Meer og Ruud van der Weel ved Psykologisk Institutt ved NTNU i Trondheim. Kort fortalt: NTNU-forskerne skal ved hjelp av EEG (elektroencefalogram) — som måler hjernecellenes elektriske signaler ned på mikrovolts nivå - studere hvordan hjernen reagerer på ulike sanseinntrykk. Målet er å forstå hjernens utvikling hos barn bedre. Metoden ved laboratoriet er den eneste av sitt slag i Norge, og utviklet kun et fåtall steder i verden. Denne kunnskapen skal også være et utgangspunkt for å finne ut hvorfor barn utvikler ulike avvik. - Når vi forstår bedre hvordan en normal hjerne fungerer, kan vi også forstå avvikene. Forsøkene kan bidra til å utvikle en metode som kan stille en diagnose på et tidligere tidspunkt slik at behandling kan settes i gang. Barn med en alvorlig funksjonshemming er lett å oppdage, mens diagnoser som klossete barn (DCD), lettere former for cerebral parese (CP) og dysleksi er langt vanskeligere, sier van der Weel.Det ligner nesten på et forhørsrom. En glassplate skiller babyen og forskerne med instrumenter og PC'er. Minna stirrer ivrig og fascinert på et lerret, trygt på morens fang. En runding kommer farende mot henne med økende størrelse, akkurat som en stor ball. Noen ganger raskt, andre ganger sakte. Babyen blunker for å beskytte øynene, hun tror at "ballen" treffer henne. - Blunkingen er viktig. De første månedene blunker de på avstand: Det betyr at de blunker når rundingen har en viss diameter - for eksempel 50 cm. Dersom rundingen vokser raskt, er problemet at de ikke rekker å blunke. Øynene blir dermed "truffet" av "ballen". Men ved 6-7 måneders alder endrer de strategi: De klarer å vurdere farten til rundingen, og "timer" dermed bedre blunkingen. Babyen unngår dermed å bli "truffet", sier van der Weel.NTNU-forskerne tror barn med ulike avvik kan endre blunkestrategi senere. Tidligere har de funnet ut at barn med for eksempel CP griper senere enn andre barn.- Dette betyr at barn med hjerneskader ikke kobler håndbevegelser og sanseinntrykk like bra som friske barn. De elektriske signalene som sendes mellom Minnas hjerneceller, farer inn i EEG'ens 128 elektroder, med hele 1000 målinger pr. sekund. Impulsene registreres, og lange grafer krøller seg bortover på en dataskjerm. På en annen skjerm flyter alle regnbuens farger omkring på et horisontalt snitt av Minnas hjerne, og viser aktiviteten i ulike deler av hennes hjerne. Bakhodet på skjermen er stadig blåfiolett, det visuelle senteret i hjernen er aktivt. Blunkemønstret til babyene blir analysert og satt opp mot de deler av hjernen som er aktive. Når samme barn har gjennomgått flere forsøk over tid, kan forskere fortelle hvordan hjerneaktiviteten endrer seg med alderen.- Én hypotese er at hjernen utvikler seg ved at hver enkelt del blir mer spesialisert. En annen er at aktivitet fordelt på flere hjernedeler flyttes over til kun en hjernedel. Et barn som har skadet en hjernedel, kan derfor tidlig bli lært opp til å kompensere ved å bruke andre deler av hjernen, forteller professoren.- Utviklingen av hjernen kan også forklare forskjeller på hvordan voksne og barn lærer: Voksne kan bli svært dyktige på ett område, mens de kan ha problemer med å lære nye ting. Barn lærer derimot raskere og er langt mer fleksible. Forskerne har også gjort forsøk på barn som viser at de i åttemånedersalderen klarer å skape visuelle bilder ved at hjernen organiserer sanseinntrykkene og kobler det opp mot kunnskap. Denne egenskapen kan bli skadet hos for eksempel slagrammede voksne som lider av visuell agnosi. Mennesker med denne lidelsen kan ha problemer med å gjenkjenne helt dagligdagse gjenstander. I Oliver Sacks bok: "Mannen som forvekslet sin kone med en hatt", er denne lidelsen beskrevet gjennom pasienten Dr P. Sacks viste Dr P en hanske. Dr P kunne uten problemer beskrive hansken i detalj. Han trodde først det var en pengepung. Han forsto ikke umiddelbart dets bruksområde og at det faktisk var en hanske.Babyen smågråter, ennå uvitende om menneskets uavlatelige trang til å dissekere og utforske verden. Men Minna roes raskt ned: Urolige babyer kan ikke brukes i forsøket. Da blir det for mange støyende hjernesignaler for forskerne. Men forskerne har derimot stor tro på babyenes evner.Små barn forstår og lærer mer enn vi tidligere har vært klar over, viser tidligere forskning til NTNU-professorene. - Allerede den første måneden bruker babyene armbevegelsene til å lære å koordinere øye-hånd, og å bedømme avstand. Armbevegelsene er ikke spontane rykninger uten noen funksjon som mange tidligere har trodd. Babyene er også tidlig opptatt av språk, ansikter og farge og forskjellige lyder, sier van der Meer.Hun forteller om Thalidomid-barna fra 1950-60-tallet, født uten armer, som mangler avstandsbedømmelse. - De kunne regelrett løpe rett på en vegg. Barn utstyrt med armproteser før ettårsdagen hadde derimot ingen problemer med å bedømme avstand. Dette viser hvor viktig barnas bruk av armene er for barnets persepsjon og motorikk.Ett spørsmål som opptar forskerne er om barnets utvikling skal manipuleres. - Det er en tradisjon i Norge for at babyene ikke skal læres opp - alt skal gå sin naturlige gang. I andre kulturer lærer barn å kontrollere både blæra og bruk av skje før de er fylt ett år. Blant bambaraene i Afrika er manipulering, massasjeteknikker og babygymnastikk omfattende i bruk på små barn. Barn født inn i disse kulturene, kan derfor være langt foran i utvikling sammenlignet med barn i industrialiserte land, sier van der Meer.Elektrodene blir fjernet. Forsøket er over. Til belønning får Minna en dose pupp og en T-skjorte påtrykt: "Forsøkskanin". Og i rommet venter enda en "forsøkskanin" som skal få hjernen koblet til en PC: Barnehjernens hemmeligheter skal avdekkes.

<b>På hodet. </b>Babyene får festet en hette med 128 elektroder på hodet. Elektriske signalene mellom hjernecellene måles. Metoden medfører ingen smerte eller mén for barnet.
<b>Måling. </b>Hodet måles slik at hetten med elektrodene skal passe.
<b>Såpebobler. </b>Forskerne fester hetten til babyens hode. Såpeboblene er en effektiv avledningsmanøver.