NB: Gamle sider

Hei! Du har nå kommet til Teknisk museums gamle nettsider. Fra 10. juni 2019 blir ikke disse vedlikeholdt lenger. Gå til tekniskmuseum.no for å komme til forsiden.

Kristine Walhovd

Intervjuet av Ellen Lange og Olav Hamran 26. november 2010, Oslo

 


Hjernen i endring

 

Kristine Walhovd er utdannet psykolog og leder en forskningsgruppe ved Senter for studier av menneskelig kognisjon. Walhovd er både opptatt av å forstå hvordan endringer i hjernen henger sammen med endringer i mentale evner, og hvordan man kan påvirke disse endringene.

Walhovd har sin arbeidsplass ved Senter for studier av menneskelig kognisjon i Harald Schelderups hus på Gaustad i Oslo. Det ligger like nedenfor Ring 3, mellom det nye Rikshospitalet og Universitetet i Oslos campus på Blindern. Walhovd er utdannet psykolog fra Universitetet i Oslo. Hun har hatt forskningsopphold ved Martinos Center for Biomedical Imaging ved Harvard Medical School, Massachusetts, og ved Dale og Halgrens Multimodal Imaging Lab, University of California, San Diego i USA. Hennes doktorgradsarbeid Integrating brain and behavior throughout the adult life-span (2005), som hun utførte sammen med Anders M. Fjell, undersøker sammenhenger mellom endringer i kognitive evner gjennom livsløpet og endringer som kan påvises ved bruk av EEG og MR-teknologi. I 2006 mottok hun sammen med Anders Fjell Fridtjof Nansens belønning for yngre forskere for studier av hjernens anatomi og kognitive funksjoner. Samme år ble de to også tildelt Hans Majestet Kongens gullmedalje for yngre forskere for doktorgradsarbeidet.

Normal utvikling

Sammen med Fjell leder Walhovd nå en forskningsgruppe ved Senter for studier av menneskelig kognisjon. Gruppen arbeider med normal utvikling og normale aldersforskjeller i hjerne og kognisjon (mentale prosesser som oppmerksomhet, hukommelse og resonnering). Gjennom å forstå mer av hva som er normal utvikling, vil det også bli mulig å forstå mer av sykdommer og unormal utvikling. Walhovd har videre vært opptatt av spesielle grupper med ulike biomedisinske risikofaktorer eller sykdommer, som for eksempel barn som har vært utsatt for rusmidler (som heroin) før fødselen og også eldre med mild kognitiv svikt eller med Alzheimers sykdom.

Forskningsgruppen er satt sammen av forskere med bakgrunn fra psykologi og også fra nevrovitenskap og medisin. Det er etablert et tverrfaglig samarbeid med Oslo universitetssykehus, med MR-fysikere, informatikere og radiologer. Gruppen samarbeider også med gruppen til professor Anders Dale, en “utvandret” nordmann som har en sentral posisjon innenfor radiologi og nevrovitenskap ved Universitetet i California, San Diego.

Hvordan påvirke endringene

Utviklingen og aktiviteten i sentralnervesystemet skaper og bestemmer bevisstheten, våre mentale aktiviteter, kort sagt “hvem vi er,” sier Walhovd. Samtidig er det et sentralt premiss for Walhovd og Fjell at hjernen ikke er plassert inn i mennesket i en ferdig, fiksert form. Genetiske forhold, modning og erfaring samspiller i formingen av hjernen gjennom livet. Walhovd er både opptatt av å forstå hvordan endringer i hjernen henger sammen med endringer i mentale evner, og hvordan man kan påvirke disse endringene.

I løpet av de siste tiårene har det skjedd en stor utvikling når det gjelder mulighetene for hjernescanning, for å se på hjernens struktur, funksjon og aktivitet. MR (magnetresonanstomografi) er den av dagens metoder som kan gi bilder av hjernen med den høyeste romlige oppløsningen. Man kan skille punkter som ligger mindre enn en millimeter fra hverandre. Teknologien er non-invasiv og med den magnetstyrken som brukes i dag, er det ingen kjente bivirkninger. MR er slik sett svært anvendelig og kan gjentas mange ganger med samme person, noe som er fint når man ønsker å studere utvikling og aldersforandringer, påpeker Walhovd. Det er imidlertid noen «kontraindikasjoner»: Trommelen man ligger med hodet inn i, er trang og folk med frykt for trange rom kan ikke ta MR.

Ved fødselen er praktisk talt alle nevroner som mennesket noen gang vil ha, på plass, og hjernen er svært stor i forhold til kroppsvekten. Den vokser likevel i løpet av de første leveårene. Etter ett år har den mer enn doblet sin vekt. Hos en toåring har den nådd så mye som 80-90-prosent av det volumet den vil ha i voksen alder. Deretter skjer veksten langsommere fram mot skolealder. Utviklingen i denne perioden skjer på andre måter, blant annet gjennom fininnstillinger av forbindelsene i hjernen. «Vi vet imidlertid lite om hva som skjer i hjernen gjennom livsløpet», understreker Walhovd. Tidligere gikk man ut fra at hjernen var relativt stabil i voksen alder og ut livsløpet, bortsett fra lette reduksjoner mot slutten. I dag er man langt mer opptatt av at hjernen er i kontinuerlig utvikling. I en serie studier sammen med kollegene Anders M. Fjell, Lars Westlye, Ylva Østby, Christian Krog Tamnes, Astrid Bjørnebekk, Andreas Engvig, Håkon Grydeland, Andreas Storsve, Inge Amlien og flere andre arbeider Walhovd med å finne ut av hva som skjer i hjernen gjennom livsløpet og hvilke konsekvenser det har for våre mentale prosesser. I løpet av skolealder videreutvikles kontaktpunktene mellom nervecellene. Ved kvantitativ analyse av MR-bilder ser man en fortynning av hjernebarken. Forskerne bruker det engelske ordet pruning, beskjæring, og forstår fortynningen blant annet som at hjernen kvitter seg med lokale forbindelser, synapser, som er i mindre bruk. Man regner også med at endringene skyldes at myelinet, isolasjonen omkring hjernecellene, vokser i de dypere lagene av hjernebarken og dermed endrer MR-signalene. Mengden såkalt «hvit substans» (som består av myeliniserte, dvs. isolerte, forbindelser mellom hjerneområder) i hjernen øker fram til 40-50 års alder.

Aldersutvikling i hjernebarken

Det er interessante sammenhenger mellom aldersutviklingen i hjernebarken og den kognitive utviklingen. Studiene av barn som var utsatt for heroin i mors liv, som ble gjort i samarbeid med Vibeke Moe og Kari Slinning ved Regionsenter for Barn og Unges psykiske helse, synes å tyde på at eksponeringen for opioider kan ha medført endringer i hjernen. Enkelte områder i hjernen er mindre hos de rusmiddeleksponerte barna enn hos en kontrollgruppe. Studiene pekte mot at opioider kan endre sentralnervesystemet under utvikling, og bidro slik sett til økt forståelse for grunnlaget for vanskene flere av disse barna har i form av hyperaktivitets- og oppmerksomhetsproblemer.

Walhovd og gruppen hennes har videre arbeidet med studier som viser sammenhenger mellom «fortynninger» i hjernebarken hos skolebarn og økt oppmerksomhet og hukommelse og evne til å hemme en respons. Hos eldre vil en tynning av hjernebarken ha andre virkninger og ikke virke positivt inn på evnene. En spesiell studie viste imidlertid at intensiv hukommelsestrening medførte fysiske endringer i hjernen. Stipendiat Andreas Engvig gjorde et forsøk der en gruppe middelaldrende og eldre trente intensivt i åtte uker i en spesiell hukommelsesteknikk som heter Loci. Metoden går ut på å huske ting ved å se dem for seg langs en kjent, fysisk rute. Denne gruppen syntes så å få mindre aldersendringer i enkelte områder i hjernen sammenliknet med en ikke-trent kontrollgruppe. Og hos noen av dem som trente, pekte MR-scanningen til og med mot at hjernebarken var blitt tykkere. Hjernebarken er i utgangspunktet ganske tynn, maksimalt en halv centimeter. De endringene det var snakk om i dette forsøket, var på submillimeternivå men likevel såpass konsistente at de framstår som betydningsfulle. Dette kan tyde på at vi har evne til å endre hjernens fysiske struktur også i middelaldrende og eldre år, fastslår Walhovd.

Det er imidlertid liten grunn til å tro at disse endringene skyldes dannelse av nye nerveceller. På slutten av 1990-tallet fant en gruppe svenske forskere ut at det dannes nye nerveceller i hippocampus, som er et område som styrer hukommelse. Dette var et banebrytende funn innenfor hjerneforskningen. Dannelse av nye nevronerkan, blant annet, tenkes å ha konsekvenser for evnen til å trene opp hukommelsen. Det er også påvist at det kan dannes nye nevroner i et lite område i hjernebarken som styrer behandling av luktinntrykk. For øvrig er det ikke kjent at det dannes nye nerveceller i hjernebarken.

Walhovd har også arbeidet med utgangspunkt i EEG, som har en mye høyere tidsmessig oppløsning enn MR. Man kan skille aktivitet med mindre enn millisekunders mellomrom. I studier der forsøkspersoner får spørsmål som: Har du sett dette bildet før? Trykk «Ja» eller «Nei», kan man ved hjelp av EEG «se» veldig presist hva som skjer når folk for eksempel husker feil, og når de husker riktig, og sammenlikne aktiviteten i hjernen i de to tilfellene.

Walhovd peker på at det synes som om det er et stort potensial i videre forskning der resultater av målinger ved hjelp av ulike teknikker føres sammen og vurderes i lys av hverandre. På den måten vil det være mulig å fange opp informasjon og se sammenhenger som bruk av enkeltteknikker alene ikke vil kunne gi.