Titta

UR Samtiden - Hjärndagen 2015

UR Samtiden - Hjärndagen 2015

Om UR Samtiden - Hjärndagen 2015

En heldag om hjärnan där forskning och metodik presenteras av ledande personer inom området. Vi får ta del av allt från hur det lilla barnets hjärna fungerar, gridceller och hjärnans inbyggda gps till hur man kan styra hjärnan med elektroder. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Till första programmet

UR Samtiden - Hjärndagen 2015 : Gridceller och hjärnans inbyggda gpsDela
  1. Som Jonas sa jobbar jag med
    May-Britt och Edvard Moser i Norge-

  2. -och tänkte visa vad de upptäckte,
    vad som är värdefullt med det-

  3. -och hur det kan hjälpa oss att
    förstå bättre hur hjärnan fungerar.

  4. Jag tänkte prata om en struktur i vår
    hjärna som fått mycket uppmärksamhet.

  5. Den heter hippocampus.
    Som ni kan se på animationen i rött-

  6. -är den liten. Ungefär lika stor
    som ett lillfinger.

  7. Den har fått uppmärksamhet beroende
    på att den har en viktig funktion.

  8. Hippocampus betyder sjöhäst på latin.

  9. Om man dissekerar ut den,
    ser den ut som en sjöhäst.

  10. Hippocampus är en gammal struktur
    evolutionärt sett.

  11. Om vi tittar på tvärsnitt av olika
    däggdjurs hjärnor, kan vi se...

  12. Jag hoppas att ni ser laserpekaren.
    Annars kan jag använda muspekaren.

  13. -Ta muspekaren.
    -Tack.

  14. Här ser ni en människohjärna.

  15. De jättestora, vindlande, lila
    sakerna kallas för hjärnbarken.

  16. Eller cortex. Om man följer cortex
    tills den tar slut-

  17. -ser man en liten struktur här nere:
    hippocampus.

  18. Som en rulltårta
    som är inrullad under cortex.

  19. Vi ser också att den här rulltårtan
    finns hos alla andra däggdjur.

  20. Man kan också tänka sig att hippo-
    campus börjar där cortex tar slut.

  21. Det kommer vi att se är en bra bild
    inte bara anatomiskt-

  22. -alltså hur den sitter i hjärnan,
    utan även rent funktionellt.

  23. Cortex är den del av hjärnan där
    kognitionen sitter. Vårt tänkande.

  24. I alla fall den största delen.

  25. Anledningen till att hippocampus
    blev så uppmärksammad var-

  26. -p.g.a. ett tragiskt livsöde
    hos en man som hette HM-

  27. -tills för sju år sen då han dog. Nu
    känner vi honom som Henry Molaison.

  28. Henry led av svår epilepsi.
    Det här var på 50-talet.

  29. Man hade precis kommit fram till
    att man kunde behandla epilepsi-

  30. -om man kunde hitta var i hjärnan
    de epileptiska anfallen startade.

  31. Då kunde man operera ut den biten
    och oftast bli av med epilepsin.

  32. Men hos Henry satt epilepsin
    i båda hippocampi.

  33. Man beslöt sig för att operera bort
    båda två. Man blev av med epilepsin.

  34. Men Henry blev också av med förmågan
    att skapa nya minnen.

  35. Minne är egentligen inte
    ett svårdefinierat begrepp.

  36. Minne är vad som helst
    som vi kan lagra och plocka fram.

  37. Men det finns ganska många
    olika typer av minnen.

  38. Först och främst delar man in det i
    arbetsminne och långtidsminne.

  39. Arbetsminne kallas ibland korttids-
    minne. Den typen använder vi-

  40. -när nån ger oss ett telefonnummer
    och vi ska skriva ner telefonnumret.

  41. Det är ett aktivt minne. Det är lätt
    att man glömmer bort telefonnumret.

  42. Det håller kanske
    i upp till en halv minut.

  43. Men det är väldigt nära
    ens uppskattning av nuet.

  44. Vi lever mycket i vårt arbetsminne.

  45. Sen har vi långtidsminnet.
    Långtidsminnen räcker hela livet.

  46. Vi delar in dem i olika bitar också.

  47. Till att börja med proceduralt minne.

  48. Det är ett motoriskt minne.

  49. Knyta skorna, köra bil eller sticka.

  50. De minnena är ganska långt ifrån
    ens tänkande värld.

  51. Det är inte nånting som vi
    rör oss runt med vår kognition.

  52. Ni kan pröva att skriva ner
    hur man gör när man knyter sina skor.

  53. Vilket finger som gör vad och håller
    i vilket snöre. Det är inte så lätt.

  54. Däremot kan man titta på
    när man knyter skorna-

  55. -och kanske beskriva situationen.
    Men det är att fuska.

  56. Sen har vi semantiskt och episodiskt
    minne som är närmare vår kognition.

  57. Semantiskt minne relaterar till
    mening, och det handlar om fakta.

  58. T.ex. att Stockholm
    är Sveriges huvudstad-

  59. -eller mer abstrakta begrepp som
    att kallt är motsatsen till varmt-

  60. -är typiska semantiska minnen.
    Sen har vi episodiska minnen.

  61. Det är minnena närmast vår
    personliga uppfattning om omvärlden.

  62. Ett händelseförlopp
    som man själv har varit med om.

  63. Första dagen i skolan
    eller er senaste födelsedag.

  64. Det bygger nästan alltid på
    en sekvens av händelser.

  65. Därav episodiskt.
    Det var den här typen av minne-

  66. -som Henry hade förlorat förmågan
    att skapa nya av.

  67. Till viss del också de semantiska,
    men framför allt hans episodiska.

  68. Det gjorde att han levde i
    ett ständigt nu.

  69. Hans arbetsminne och procedurella
    minne var helt intakt.

  70. Han kunde lära sig
    nya motoriska beteenden.

  71. Men han kunde aldrig komma ihåg
    att han hade lärt sig dem.

  72. Det här revolutionerade hur forskarna
    tänkte på minne. Det var på 50-talet.

  73. Tidigare hade man tänkt att minnen är
    kodade och sitter i hela hjärnbarken.

  74. Men nu hade man hittat en bit som var
    totalt nödvändig för det här.

  75. Elektrofysiologer blev
    intresserade av att se-

  76. -hur aktiviteten i hjärncellerna
    i det här området såg ut.

  77. Därför började man stoppa in
    elektroder i råttors hippocampus.

  78. Då kommer vi till Nobelpristagaren
    som fick priset förra året.

  79. John O'Keefe är amerikansk professor.
    Han var den första att publicera-

  80. -vad han såg i hippocampus
    och kallade dem för platsceller.

  81. Ni ska få se varför. Här kommer ni
    att få se ett typiskt experiment.

  82. Vi har en råtta i en liten låda.

  83. Råttan har små lampor
    ovanpå sitt huvud.

  84. Vilket gör att vi kan spåra
    hur råttan rör sig.

  85. Samtidigt lyssnar en elektrod in i
    råttans hippocampus på en cell.

  86. Nu ska vi se
    om vi får i gång en video.

  87. Ni vet kanske
    att nervceller pratar med varandra-

  88. -genom att skicka meddelanden.
    Aktionspotentialer.

  89. Vad ni kommer att se och höra-

  90. -är varje aktionspotential som
    den här nervcellen skickar i väg.

  91. Och så kommer ni att kunna se...

  92. ...var i miljön
    den här cellen blir aktiv.

  93. Min kollega Li slänger ut kaksmulor.

  94. Så det är inget komplext beteende.
    Det är bara att råttan käkar.

  95. Den skjuter bara på en plats
    i miljön.

  96. Därav namnet platscell.
    Det här var nånting nytt-

  97. -som man inte visste
    hur man skulle förhålla sig till.

  98. Den publicerades 1971.
    Det har funnits decennier av tid-

  99. -som man har jobbat med platscellerna
    för att förstå sig på dem bättre.

  100. Här är ett annat sätt att visa det.
    Uppe till vänster ser vi-

  101. -ungefär vad vi såg.
    En svart linje som spårar råttan.

  102. Prickarna är aktionspotentialer
    från en cell.

  103. Vi tittar även på det
    på ett annat sätt: en färgkarta.

  104. Varma färger betyder
    att cellen har varit aktiv där.

  105. Kalla färger betyder
    att den inte sköt mycket där.

  106. Värt att poängtera är att vi har
    tittat på en cell i taget.

  107. Hippocampus har tusentals
    såna här celler.

  108. I varje miljö finns det celler som är
    aktiva på olika ställen i miljön.

  109. Man tänker att det finns en överlapp-
    ande, kontinuerlig representation-

  110. -för lådan
    som råttan smyger omkring i.

  111. Här ser vi sju stycken celler
    i varje kolumn-

  112. -som varit i elva olika rum.

  113. Charlotte Alme
    har gjort den här studien.

  114. Om man tittar i det första rummet,
    har alla de här cellerna...

  115. Inspelade samtidigt. Cell 5 och 7
    har varsitt platsfält nånstans.

  116. De andra cellerna är ganska tysta.

  117. När råttan får vara i ett annat rum
    med en annan box-

  118. -är det andra ställen som lyser upp.

  119. Sexan har fått ett platsfält.
    Sjuan har fortfarande ett platsfält-

  120. -men har hoppat nån annanstans.

  121. Poängen är att tillsammans kodar
    alla de här cellerna samtidigt-

  122. -för hela den här miljön.

  123. Här har vi elva olika rum
    och elva olika koder-

  124. -bara genom att titta på sju celler.
    Och det finns tusentals.

  125. De här upptäckterna
    fick John O'Keefe att anse-

  126. -att han hittat ett neuralt substrat
    för den kognitiva kartan.

  127. Vilket är en äldre hypotes.

  128. Det var en hypotes som Tolman
    kom fram till på 50-talet.

  129. Tolman var framgångsrik psykolog.
    Han var behaviorist.

  130. Behaviorimsen har ibland
    fått lite dåligt rykte.

  131. Det ansågs att behaviorister tänkte
    att man egentligen inte kan låtsas-

  132. -som om det finns nånting
    som händer i hjärnan.

  133. Det enda man kan studera är
    vad en människa eller ett djur gör.

  134. Det kanske är lite utav en nidbild.

  135. Men Tolman var absolut behaviourist
    metodologiskt.

  136. Men han tyckte att han såg nånting
    annat än enkla stimulusresponser.

  137. Han tyckte att han såg
    att råttorna faktiskt byggde-

  138. -en mental representation av
    sin omgivning. Och att de kunde...

  139. ...lokalisera sig själva helt mentalt
    för att lösa problem-

  140. -eller för att kunna fatta beslut.
    Han är urtypen för forskare-

  141. -som stoppar en råtta i en labyrint
    som får springa runt och hitta ost.

  142. Han kom fram till att råttor kunde
    ta genvägar utan att ha lärt sig dem.

  143. De kunde förstå: "Om jag går ut hit,
    kanske jag kommer närmare osten."

  144. Vi börjar prata om minne, sen börjar
    vi prata om rumsuppfattning.

  145. Men det finns en poäng.
    Ett episodiskt minne-

  146. -är praktiskt taget omöjligt att ha-

  147. -utan att det är kopplat till
    en speciell plats.

  148. Försök att hitta ett episodiskt minne
    som ni inte vet var det hände.

  149. Ett annat sätt att visa det här
    är att slänga upp en sån här bild.

  150. De flesta när de ser den här
    kommer väldigt snabbt ihåg-

  151. -var de var när de hörde om det här
    eller såg det på nyheterna.

  152. Eller andra såna stora händelser.

  153. Men för att gå lite mer på djupet
    och tänka på hur det här fungerar-

  154. -tänkte jag visa hur hjärnan ser ut
    och är uppbyggd-

  155. -på en lite lägre nivå, på mikronivå.

  156. Här har vi två stycken hjärnceller
    ritade av Ramon Y Cajal-

  157. -som var neuroanatom. Han är
    urfadern till hela neurovetenskapen.

  158. Han tittade i sitt mikroskop
    på 1800-talet och ritade vad han såg.

  159. Innan dess hade man inte haft
    nån koll på hur det såg ut.

  160. Men då såg man att det finns
    en struktur i allt det här.

  161. Framför allt har vi cellkroppen.
    Från cellkroppen går det utskott.

  162. De kallas för dendriter
    efter grekiskans "dendros".

  163. Sen har vi ett annat utskott
    som är väldigt speciellt: axon.

  164. Genom axonet kan den här nervcellen
    skicka ut signaler.

  165. Axonen förgrenar sig också och kon-
    taktar andra nervcellers dendriter.

  166. På så sätt kan informationen
    flöda fritt mellan cellerna.

  167. Kontakten mellan ett axon
    och en annan nervcells dendriter-

  168. -kallas för synaps.

  169. Synapsen är
    en otroligt komplex apparat-

  170. -som kan göra väldigt mycket.
    Folk har studerat det under lång tid.

  171. Synapsen bör ses som den egentliga
    grundstenen i hur hjärnan fungerar-

  172. -mer än hjärncellen.

  173. Nu ska jag gå in på...
    Kanske lite krångligare.

  174. Men det här är jätteviktigt
    för att försöka förstå-

  175. -hur sån här synapsaktivitet
    faktiskt kan leda till minnen.

  176. Då ser vi en sån här synaps.
    Axonet är den lila plutten där uppe-

  177. -och den kontaktar
    en annan cells dendrit.

  178. Och så ser ni ett diagram
    under där till vänster.

  179. Poängen är att när det kommer
    ett meddelande från den lila cellen-

  180. -och landar på den gröna cellen, höjs
    aktiviteten lite i den nedre cellen.

  181. Då får man en liten aktivitetsbump.

  182. Om den lila cellen
    konsekvent får den gröna cellen-

  183. -att få så mycket aktivitet
    att den själv vill skjuta...

  184. Aktivitetsbumpen får inte egentligen
    den andra cellen att skjuta.

  185. Den kommer lite närmare tröskeln för
    att vilja skjuta en aktionspotential.

  186. När tillräckligt många aktionspoten-
    tialer kommit till den andra cellen-

  187. -kan den summera ihop
    så att det blir ett så stort svar-

  188. -att den vill skjuta en signal.
    Om det händer ofta-

  189. -just i den synapsen,
    kommer synapsen att känna av det-

  190. -eller båda cellerna -
    och bygga en större synaps-

  191. -där svaret blir ännu starkare. Det
    kallas LTP: "Long-term potentiation"-

  192. -och ligger till grund för
    en massa tankar om-

  193. -hur hjärnan fungerar i det lilla.

  194. Den här effekten är väldigt lång.
    Säkerligen livslång.

  195. Imponerande att man har nått en så
    enkel regel som man sen kan använda.

  196. T.ex. stoppa in i dataprogram, bygga
    modeller och få dem att fungera bra.

  197. Det sammanfattas som: "Cells that
    fire together, wire together."

  198. Tillbaka till hippocampus.

  199. Hippocampus var det ställe
    där man först lyckades hitta LTP.

  200. Det är extra starkt i hippocampus,
    men finns i resten av hjärnan också.

  201. Här ser vi en bild på Menno Witter.

  202. En väldigt duktig neuroanatom-

  203. -som beskrivit väl hur hippocampus
    ser ut på mikrostrukturnivå.

  204. Hippocampus får signaler
    från nästan hela hjärnan.

  205. Men få av de signalerna går direkt in
    i hippocampus.

  206. I stället går de igenom en flaskhals:
    entorhinal cortex.

  207. Det är som vanlig cortex,
    men den sitter bredvid hippocampus.

  208. Menno Witter har beskrivit väl
    hur de här kontakterna ser ut.

  209. Då tänkte May-Britt och Edvard:

  210. "Det här stället skulle vara intres-
    sant att studera." Just för att...

  211. ...de här platscellernas
    spatiala specificitet-

  212. -inte var förklarad. De flesta tänkte
    att platscellers plats...

  213. Deras lokalisation berodde på nånting
    spontant som hände i hippocampus.

  214. Men det var inte lätt att förstå hur.

  215. Så May-Britt och Edvard var två av
    dem som...ville veta vad som hände-

  216. -i entorhinal cortex. Vi ser
    en ungefär likadan film som förut.

  217. Och som ni ser... Nu lyssnar vi på en
    cell. Eller tittar på, i alla fall.

  218. En cell i entorhinal cortex när
    en råtta smyger och käkar kaksmulor.

  219. Till en början ser det inte ut att
    vara nån spatial specificitet här-

  220. -utan den skjuter lite överallt.

  221. Men redan nu börjar man se
    att det finns fält.

  222. Men det är ganska många fält.
    Efter lite längre tid-

  223. -ser man att de här fälten har
    en fantastisk intern struktur.

  224. Det tog hela fältet med storm. Ingen
    hade kunnat postulera en hypotes om-

  225. -att det skulle se ut
    på det här viset.

  226. Så det blev mycket rabalder
    om det här.

  227. Nu ska vi se en annan cell.

  228. I en större låda, vilket gör att man
    kan se bättre hur mönstret faller ut.

  229. Torkel Hafting och Marianne Fyhn
    spelade in de här cellerna först.

  230. Efter att ha tittat på
    de här fälten... Det är långa rader.

  231. Om man tittar noggrannare ser man
    att de är uppbyggda av trianglar.

  232. Av liksidiga trianglar
    på ett skarpt och vackert sätt.

  233. Det här är också en cell
    som vi tittar på nu.

  234. En cell som har många fält.

  235. Precis som platscellerna
    finns det många av de här cellerna.

  236. Då visade det sig
    att de delar orientering.

  237. Gridfälten ligger på samma rader
    som varandra, på det här sättet.

  238. Men de delar inte fas.

  239. Stället där mönstret börjar växa från
    är olika för olika celler.

  240. De bygger en representation över
    rummet precis som platscellerna.

  241. Men till skillnad från platscellerna
    är gridcellerna i gång hela tiden.

  242. Platsceller är tysta ibland,
    aktiva ibland, oberoende av varandra.

  243. De här cellerna är alltid aktiva
    och fyller hela miljön.

  244. Vilken miljö som helst
    som djuret befinner sig i.

  245. Varför trianglar?
    Vi är vana vid fyrkanter.

  246. Fyrkanter är jättebra
    om man ska stapla saker.

  247. Fyrkantiga system kan vara bra-

  248. -när man ska beskriva en plats med x
    och y eller longitud och latitud.

  249. Men trianglar är ett ganska
    naturligt system egentligen.

  250. Om man är på en lunchrestaurang och
    ska få plats med så många köttbullar-

  251. -som möjligt på sin tallrik,
    måste man packa ihop dem.

  252. Vad som sker då är att de bildar
    ett triangulärt mönster.

  253. Det kallas för självorganiserande
    system. Nånting som bara dyker upp-

  254. -och som finns på
    ganska många ställen i naturen.

  255. Här är en bild på Alan Turing.
    Ett riktigt geni-

  256. -som bl.a. uppfann
    den moderna datorn.

  257. Det gjordes en film på honom nyligen
    som heter "The"...

  258. -..."Imitation Game".
    -"Imitation Game". Exakt.

  259. Den filmen handlar om hur han var den
    individuella största orsaken till-

  260. -att väst vann andra världskriget.

  261. Han gjorde även mer ödmjuka saker.

  262. Bl.a. beskrev han på
    ett väldigt enkelt, matematiskt sätt-

  263. -hur man kan bilda
    fantastiska mönster-

  264. -genom att bara ha en aktiverande
    kraft och en inaktiverande kraft.

  265. De kallas för Turing-mönster.
    Här ett exempel på en fisk-

  266. -som har ett vackert mönster. Sen kan
    man se hur olika Turing-mönster-

  267. -som går att skapa matematiskt
    på ett enkelt sätt, kan efterlikna-

  268. -den här typen av mönster på djur.
    Men även andra mönster i naturen.

  269. Bl.a. den typiska triangelstrukturen.
    Då går vi tillbaka till Menno Witter.

  270. Han gjorde en studie där de tittade
    på celler i entorhinal cortex-

  271. -och precis vilken sorts struktur
    deras kontakter egentligen har.

  272. Han fann att de hade en struktur
    som man inte brukar se normalt-

  273. -i resten av hjärnbarken.

  274. Den här strukturen hade en arkitektur
    som gjorde att man kunde tänka sig-

  275. -att den här typen av mönster skulle
    kunna uppstå spontant i nätverket.

  276. Tillsammans med Yasser Roudi,
    en annan professor vid institutet-

  277. -en teoretisk neurovetare,
    gjorde han en datamodell-

  278. -där man tog den här väldigt enkla
    typen av nätverk-

  279. -som man hade hittat i hjärnan
    och lät systemet göra vad det ville.

  280. Vad man ser då är att mönstret dyker
    upp helt naturligt och spontant.

  281. Man kan verkligen tänka att entor-
    hinal cortex själv bygger mönstret.

  282. Det finns inga trianglar
    där råttan springer.

  283. Antagligen inte ens en uppskattning
    att nåt skulle vara triangulärt.

  284. Det är bara ett sätt att bygga
    ett periodiskt mönster på.

  285. Ni kan få med er den här enkla
    ekvationen hem för att lösa det här.

  286. Man fann en annan cell
    som kallas för huvudriktningscell.

  287. En cell som man har hittat
    i andra hjärnstrukturer förut.

  288. Inte helt ny, men ny för att man fann
    den med de här gridcellerna.

  289. Jag ska visa
    en animation på det här också.

  290. Ni kommer att se vägen
    som råttan tar i den här miljön-

  291. -och aktionspotentialer
    från en sån här huvudriktningscell.

  292. För att hjälpa till med riktningen
    har vi en kompass på höger sida.

  293. Kompassen kommer att följa
    djurets huvudriktning.

  294. Varje gång det kommer en aktions-
    potential sätter vi på en röd plutt-

  295. -på kompassen, för att se åt vilket
    håll råttan hade sitt huvud.

  296. Då... Cellen avfyrade.

  297. De svarta är aktionspotentialer.
    Den har ingen spatial specificitet.

  298. Men här ser man att varje gång
    råttan tittar åt ett speciellt håll-

  299. -får man en aktivitet.
    På samma sätt här.

  300. Man har tusentals såna här som man
    bygger en detaljerad karta runt.

  301. Det här är inte
    egocentriska koordinater-

  302. -utan det här har med
    resten av rummet att göra.

  303. Tillsammans med gridceller,
    huvudriktningscellen-

  304. -och en till typ av cell
    som kallas för gränscell...

  305. En gränscell blir aktiv
    så fort det finns en gräns i miljön.

  306. Det måste inte vara en vägg,
    det kan också vara en kant-

  307. -som kan representera hur långt
    man kan röra sig inne i rummet.

  308. Och sen en sista typ
    som kallas för en fartcell-

  309. -som kontinuerligt kan beskriva
    hur snabbt djuret springer.

  310. Då har man allting som behövs
    för att kunna bygga-

  311. -en spatial kod som kan skickas
    in till hippocampus-

  312. -och kopplas ihop med andra inputs
    som kommer in-

  313. -för att bygga ett minne
    som är knutet till en plats.

  314. Och även att använda sig av
    den här mentala representationen-

  315. -för att kunna lokalisera sig
    och fatta bra beslut.

  316. Det är inte en kuriositet hos råttor.
    Man har hittat den hos primater.

  317. Den finns hos många däggdjur.

  318. Nu pågår en intressant studie
    i Nachum Ulanovskis labb i Israel-

  319. -där de tittar på fladdermöss.

  320. Fladdermöss har gridceller
    inte bara i två dimensioner.

  321. Fladdermöss bor i tre dimensioner.
    De har ett kristallint system-

  322. -som täcker 3D-rymden. Det är inte
    publicerat än, så ni får vara tysta.

  323. Nu har jag beskrivit systemet.

  324. Jag lovade också att komma in på
    hur det kan hjälpa till-

  325. -hur man tänker på
    hur en stor del av hjärnan fungerar.

  326. Då kommer jag att gå in på
    hur det visuella systemet fungerar.

  327. Om HM är den mest kända patienten
    i neurovetenskapen-

  328. -skulle jag säga att det här
    diagrammet är det mest avbildade.

  329. Ett diagram som beskriver de olika
    områdena i hjärnan som bearbetar syn.

  330. Som ni ser
    ser det ganska krångligt ut.

  331. Det finns många olika områden
    och många banor mellan områdena.

  332. Men det finns en övergripande
    struktur som är väldigt bra-

  333. -för att bilda sig en intuitiv tanke
    om hur det fungerar.

  334. Fotoner åker in i ögat.
    I retinan bildas...

  335. Eller...blir fotonerna till
    nervsignaler-

  336. -som skickas bak i occipitalloben
    i nacken.

  337. Där finns det
    ett område som heter V1.

  338. Väldigt spännande namn.
    Visuell area 1.

  339. Där hittar man celler som
    representerar enkla saker.

  340. Om det kommer en kant i cellens syn-
    fält, skickar den aktionspotentialer.

  341. En komplex bild kommer in i ögonen-

  342. -men de första representationerna
    man ser är väldigt enkla.

  343. Om man hoppar till nästa,
    om man hoppar till V2...

  344. ...ser man att där finns det
    mer komplexa saker som gör-

  345. -att cellerna börjar avfyra. Ni har
    säkert sett en sån här illusion.

  346. En vit trekant ligger över och man
    ser att det är ett streck här.

  347. Ni vet säkert att det inte är
    ett streck, att det är en illusion.

  348. Men det som gör att vi kan se
    hela saken representeras i V2.

  349. Eller det är en del
    som representeras där också.

  350. De här cellerna tar mer hänsyn till
    vad som händer runt omkring-

  351. -i stället för att titta på en enda
    kant. Om man hoppar ännu högre upp-

  352. -kan man hitta celler som...
    Det här är celler från en apa.

  353. När apan får se en bild på en annan
    apa, börjar cellen bli galen.

  354. Visar man ett ansikte på en människa,
    tycker cellen också om att skjuta.

  355. Tar man bort ögonen på människan
    eller apan-

  356. -får man inte lika stark aktivitet.

  357. Visar man huller om buller
    händer inget.

  358. Här har vi en cell som kan titta på
    olika ansikten och representera dem.

  359. Men inte om man inte ser ett ansikte.
    Så på olika nivåer i hjärnan-

  360. -bearbetas olika delar av ett
    percept. Då kommer vi tillbaka till-

  361. -den här bilden och hela poängen:
    Det finns en hierarkisk uppbyggnad-

  362. -av hur hjärnan hanterar information.
    På varje nivå-

  363. -extraheras mer och mer... Man kan
    nästan tänka sig komplexa percept.

  364. Man kan också tänka sig att de är
    mer abstrakta och förenklade.

  365. Man har plockat bort dimensioner
    av det första inputet-

  366. -och i slutet har man i stället
    en representation av ett ansikte.

  367. Högst upp i hierarkin sitter entor-
    hinal cortex och sen hippocampus.

  368. Där sitter hippocampus bra för att
    integrera all sensorisk information.

  369. Inte bara det visuella systemet
    ser ut så här. Känsel eller hörsel-

  370. -har snarlika arkitekturer.

  371. En sak är
    att inom artificiell intelligens-

  372. -som oftast kallas för
    "machine learning" nu-

  373. -har man börjat använda sig av nät-
    verk som har en hierarkisk struktur.

  374. Högst upp sitter ett associativt
    minne, som i vår hjärna.

  375. Det är de maskininlärningsalgoritmer
    som fungerar bäst.

  376. Det använder Google sig av
    för att klassificera saker.

  377. Det är spännande att de använder sig
    av samma typ av struktur.

  378. De bygger ingen hjärna, men arkitek-
    turen verkar vara den smartaste-

  379. -för att kunna lära sig
    att läsa handskriven text t.ex.-

  380. -som är väldigt svårt
    för en dator att göra egentligen.

  381. Men om man har en hjärnlik struktur
    och tränar strukturen-

  382. -på att lära sig att läsa,
    kan man nå väldigt långt.

  383. Jag tänkte beskriva
    vad jag själv jobbar med.

  384. Det var ett projekt som avslutades
    i mitt labb tidigare i år-

  385. -som gjordes av
    Tor och Hanne Stensola.

  386. De visade att grid-systemet
    förhåller sig till miljön-

  387. -på ett komplext sätt
    som jag inte förstår själv än.

  388. Ingen gör det, hoppas jag.

  389. Bl.a. har jag låtit råttor
    springa runt i en triangulär miljö.

  390. Det första jag fann var, vilket
    jag tycker är ganska ironiskt...

  391. Det finns celler
    som i stället för att representera-

  392. -ett triangulärt system
    i en fyrkantig box...

  393. Jag hittade ett fyrkantigt system
    i en triangulär box.

  394. Nu bor jag i Norge,
    jag är den enda svensken i labbet.

  395. Ni förstår säkert
    vad de kallar en för där.

  396. De här förvridna, felaktiga cellerna.
    Det var det. Tack så mycket.

  397. Textning: Jussi Walles
    www.btistudios.com

Hjälp

Stäng

Skapa klipp

Klippets starttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.

Klippets sluttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.Sluttiden behöver vara efter starttiden.

Bädda in ditt klipp:

Bädda in programmet

Du som arbetar som lärare får bädda in program från UR om programmet ska användas för utbildning. Godkänn användarvillkoren för att fortsätta din inbäddning.

tillbaka

Bädda in programmet

tillbaka

Gridceller och hjärnans inbyggda gps

Produktionsår:
Längd:
Tillgängligt till:

May-Britt och Edvard Moser fick 2014 års Nobelpris i fysiologi och medicin för ett system som håller koll på var man befinner sig, ett slags kognitiv gps. Detta system bygger på en ny typ av nervcell, en så kallad gridcell. Martin Hägglund, postdoktor vid Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, talar i denna föreläsning om vad gridceller kan lära oss om hur resten av hjärnan fungerar. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Ämnen:
Biologi, Psykologi och filosofi > Psykologi
Ämnesord:
Allmän medicin, Hjärna, Kognitiv psykologi, Medicin, Nervsystemet, Neurologi, Psykologi, Rumsuppfattning
Utbildningsnivå:
Allmänbildande

Alla program i UR Samtiden - Hjärndagen 2015

Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Hjärndagen 2015

Det lilla barnets hjärna

Vid födseln innehåller barnhjärnan redan de 100 miljarder nervceller som sedan finns med hela livet. Ulrika Ådén, docent vid Karolinska institutet och läkare för nyfödda, berättar om forskningen. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Hjärndagen 2015

Hur serotonin styr beslut

Serotonin har länge ansetts styra vår emotionella värld. Med nya metoder inom modern hjärnforskning kan vi göra en atlas över hjärnans nätverk som kartlägger olika typer av nervcellers funktion. Därmed kan vi även förstå hur psykisk sjukdom uppkommer. Om detta berättar Konstantinos Meletis, docent vid Karolinska institutet, i sin föreläsning. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Hjärndagen 2015

Kärlek till droger, eller begär efter kärlek

Aktivering av hjärnans belöningssystem är betydelsefullt i tidiga stadier av beroendesjukdomar. Forskning har dock visat aktiviteten hos stress- och obehagssystem med tiden blir den viktigaste faktorn bakom återfall, och social marginalisering och utanförskap är viktigast bland de återfallsutlösande stressfaktorerna. Om detta berättar psykiatriprofessor Markus Heilig i sin föreläsning. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Hjärndagen 2015

Konsten att fokusera

Christina Bengtsson är före detta skytt på elitnivå. Här berättar hon om målbilder, koncentration och om konsten att gå från ofokuserad till fokuserad. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Hjärndagen 2015

Självmedkänsla

Med självmedkänsla, compassion, kan vi ta hand om oss själva. Genom att aktivera kroppens egna trygghetssystem skapas en buffert mot stress. Kunskapen bygger på hjärnforskning, kbt, affektteori, anknytningsteori och buddhism och har inslag av mindfulness. Om detta berättar Christina Andersson som är leg psykolog och forskare vid Karolinska institutet. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Hjärndagen 2015

Gridceller och hjärnans inbyggda gps

May-Britt och Edvard Moser fick 2014 års Nobelpris i fysiologi och medicin för ett system som håller koll på var man befinner sig, ett slags kognitiv gps. Detta system bygger på en ny typ av nervcell, en så kallad gridcell. Martin Hägglund, postdoktor vid Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, talar i denna föreläsning om vad gridceller kan lära oss om hur resten av hjärnan fungerar. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Hjärndagen 2015

Att styra hjärnan med elektroder

Deep brain stimulation (DBS) har revolutionerat behandlingen av Parkinsons sjukdom. Under senare tid har denna behandling även använts vid en rad andra tillstånd, som exempelvis tvångssyndrom, depression och demens. Patric Blomstedt är professor i stereotaktisk funktionell neurokirurgi vid Norrlands universitetssjukhus. Här berättar han om sitt arbete med denna metod där vi får se på drastiska förändringar. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Hjärndagen 2015

Överväldigad av känslor

Vi har olika förmåga att påverka vad vi känner och hur starkt. Vissa upplever att känslorna inte alls låter sig styras. Tillståndet kallas för emotionell instabilitet, ibland borderline personlighetsstörning. Vad beror det på, och varför behöver känslor regleras? Om detta berättar Predrag Petrovic, hjärnforskare på Karolinska institutet. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Allmänbildande
Beskrivning
Visa fler

Mer allmänbildande & biologi

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Titta UR Samtiden - Hjärndagen 2015

Överväldigad av känslor

Vi har olika förmåga att påverka vad vi känner och hur starkt. Vissa upplever att känslorna inte alls låter sig styras. Tillståndet kallas för emotionell instabilitet, ibland borderline personlighetsstörning. Vad beror det på, och varför behöver känslor regleras? Om detta berättar Predrag Petrovic, hjärnforskare på Karolinska institutet. Inspelat den 23 oktober 2015 på Chinateatern, Stockholm. Arrangör: Stiftelsen Forskning & Framsteg.

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Lyssna Barnaministeriet dokumentär

Pojken, pappan och drogerna

Det var när William flyttade till en större stad som han första gången slogs av tanken att röka på. Uppflugen i en trädkoja tillsammans med två andra röker han sin första joint. Snart kommer han in i det och tar droger dagligen. Hur kan man som förälder upptäcka att ens barn använder droger och vad gör man när ens värsta misstankar är ett faktum? Och hur känns det att bli upptäckt? Föräldrar, polis, drogbehandlare och socialarbetare ger sin bild av mötet med unga som missbrukar.

Fråga oss