Kultur och hälsa

Musik för att rehabilitera efter stroke. Tango för att dämpa Parkinsons sjukdom. Nya kunskaper om vilka hjärnregioner som används vid kreativt skapande. Och hur hjärnan byggs om av intensivt musicerande. Det är några nyheter från de senaste årens forskning, och de visar att en revolutionerande utveckling är på väg av kunskap om hur kultur och miljö påverkar vår hjärna, och hur detta i sin tur påverkar hälsa, välbefinnande och lärande.

Ett värdefullt arbete med att sammanställa material om denna utveckling har under de senaste åren utförts av fil dr Cecilia Bjursell och professor Gunnar Bjursell. Denna presentation är i hög utsträckning beroende av deras bevakning av fältet:

• Pådrivande är utvecklingen av en rad nya tekniker som i allt större detalj låter oss se vad som händer på olika håll i hjärnan. Vi kan se med allt större upplösning, och allt mer ”på plats medan det händer”. Många tror att det bara dröjer något decennium innan vi kan se aktiviteter i enstaka nervceller på plats i hjärnan på en försöksperson medan denna spelar musik, målar en tavla eller författar en novell.
• Viktig är också de allt djupare kunskaperna i det som kallas epigenetik, som visar hur den påverkan miljön har här och nu kan lagras och bevaras i cellkärnor över långa tidsrymder, ibland till och med över generationerna.
• En ny bild har växt fram av en dynamisk hjärna, långt från bilden i min ungdoms läroböcker, där man föddes med ett visst antal nervceller, som sedan bara kunde försvinna. Tvärt om vet vi nu att nervceller kan nybildas, att det finns stamceller i hjärnan, att andra celler som bildas från dessa stamceller spelar viktiga roller för att styra och dirigera nervcellerna, och att nya utskott och kopplingar ständigt bildas från nervceller, så de kan förändra och byta arbetsuppgifter.
• Sammantaget ger detta en bild av människan mycket långt från den genetiska determinism som kunnat anas i den allmänna debatten i det humana genomprojektets kölvatten: Vi vet att vår hjärna ständigt reagerar på miljön, bygger och programmerar om sig själv utifrån detta, och att dessa förändringar sedan kan påverka kroppen och dess funktioner i årtionden framåt, ja kanske i flera generationer.
• Detta har viktiga implikationer för samhälle, beslutsfattande och vår egen känsla av ansvar för oss själva och våra närmaste: Vi kan ju själva välja delar av den miljö vi , våra barn och våra äldre anförvanter lever i. Genom samhälleliga beslut formar vi andra delar av vår omgivning. Vetskapen om att och hur denna miljö påverkar vår framtida hälsa, välbefinnande och lärande öppnar många möjligheter att förbättra vår tillvaro. Men den lägger också ett tungt ansvar på våra axlar.

Musik hjälper efter stroke!

Finska forskare har nyligen visat att strokepatienter som regelbundet fått lyssna på sådan musik de gillar återhämtar sig snabbare och bättre än andra patienter (Brain 131:866, 2008). Studien uppmärksammades av den prestigefyllda tidskriften Lancet (371:698), som underströk vikten av att dessa resultat kommer till användning. Forskare i Göteborg undersöker nu ifall även dans och ridning kan hjälpa patienternas hjärna att återskapa förlorade förmågor. En viktig inspirationskälla för dessa studier kommer från råttor, som efter att ha tillfogats strokeliknande skador antingen får leva i en vanlig, tråkig bur, eller i en bur med en rad utmanande redskap och leksaker, där de lockas att träna olika förmågor. Det har visat sig att djur som får vistas i en ”rolig” bur återhämtar sig betydligt bättre än djuren i en vanlig bur (Neurorehabilitation and Neural Repair 24: 802, 2010). Man har också sett att en sådan ”berikad miljö” kan hjälpa djurens hjärnor även i andra sammanhang. Till exempel har den visat sig kunna hjälpa en mus att övervinna effekten av en genförändring, som annars fördärvar mössens minnesförmåga (J. Neurosci. 29: 1496, 2009).

Hålla hjärnan i form med dans och tavlor?

Den framstående tyske nervforskaren Hubert Dinse har nyligen visat att om äldre får ägna sig åt dans och rytmiska rörelser ökar inte bara deras välbefinnande – det stärker också 17 av 22 studerade grundläggande neurologiska förmågor hos seniorerna, och flyttar 70-åringars snittprestation till genomsnittet för icke dansande 50-åringar (J Psychophysiology 25 suppl 1:17 2011).  Under de senaste åren har det därtill kommit flera noggranna vetenskapliga studier, som visar att dans kan förbättra situationen vid olika sjukdomstillstånd:  Träning av tango eller foxtrott en gång i veckan under några månader hejdade i en undersökning utvecklingen av symptomen hos patienter med Parkinsons sjukdom, och gav en kliniskt betydelsefull förbättring av patienternas balans (J Rehab Med 41:475, 2009). Dansträning har också givit små men betydelsefulla förbättringar hos patienter med allvarlig demens (J Am Geriatr Soc 56:771, 2008).  Olika kulturaktiviteters förmåga att stärka hjärnans hälsa  tas tillvara i allt fler sammanhang. Till exempel har Museum of Modern Art (MoMA) i New York startat projektet MeetMe för att visa konst för demenssjuka.

Hjärnan kan ständigt byggas om!

Under senare år har forskarna förstått att människans hjärna är mycket mer föränderlig än man tidigare föreställt sig. Det finns stamceller i hjärnan, som livet genom ger upphov till nya nervceller. Och andra celler som lindar och slingrar sig runt dem, som inte bara ger stöd och skydd, utan på många sätt påverkar och styr nervcellerna. Nervceller skjuter nya utskott, och ständigt bildas nya kopplingar mellan de nervceller som redan finns.  Det har till och med visat sig att redan existerande nervbanor helt kan ta över uppgifter som tidigare sköttes av andra nervceller, om dessa skadats eller dött. Ett exempel på det kan man se på denna video, som visar hur en svårt Parkinsonsjuk fd fotbollsspelare om han får rätt stimulans sätter igång sina gamla dribblingsreflexer, trots att den viljemässiga förmågan att styra benen fungerar mycket dåligt.

Inte bara muskler kan växa av träning …

Att ägna sig åt kulturell verksamhet åstadkommer fysiska förändringar i hjärnan. Noggrannast har detta studerats hos musiker, där man lätt kan definiera olika grupper som ägnat olika lång tid åt träning under sin barn- och ungdom. (De som sedan blir professionella musiker har i snitt tränat dubbelt så länge som de som blir musiklärare, vilka i sin tur ägnat dubbelt så mycket tid som de som blivit framgångsrika amatörmusiker.) När man jämför dessa grupper med dem som inte alls ägnat sig åt musik ser man en rad skillnader: Skillnaderna i storlek mellan hjärnhalvorna i tinninglobsplattan (en del av hörselcentrum) är större hos musiker än andra (Science 267: 699, 1995). Hjärnbalken, som förbinder de två hjärnhalvorna, är större ju mer man tränat (Neuropsychologia 33: 1047, 1995). Ja, svenska forskare har till och med visat sig att den vita substansen i hjärnan är annorlunda strukturerad hos dem som tränat piano mycket! (Nature Neurosci 8:1148,  2005). Sådana mekanismer ligger säkerligen bakom både det faktum att absolut gehör beror av träning, och att musicerande både underlättar inlärning av nya språk (Cereb Cortex 21:2357, 2011) och förbättrar kognitiva förmågor i allmänhet (Ann N Y Acad Sci 1169:133, 2009).

När vi spelar och lyssnar på musik…

En explosion har också skett av forskningen om hur hjärnan uppfattar och reagerar på kultur. Även här ligger studiet av musik i täten: Man har bland mycket annat funnit att människor från olika kulturer uppfattar samma tre grundläggande mänskliga känslor i de olika kulturernas musik (Current Biology 19:573, 2009). Redan det nyfödda barnets hjärna har visat sig vara specialiserad för att kunna uppfatta musik (PNAS 107:4758, 2009). Forskare har studerat mönstret för hur olika delar av hjärnan används när jazzmusiker improviserar respektive spelar inlärda stycken (PLoS one 3:e1679, 2008), och en populariserad videopresentation av forskningen finns här! Musik har visat sig kunna skapa emotioner som kan påverka aktiviteten i många olika system i hjärnan (Trends in Cognitive Sciences 14:131, 2010). Och då musik skapar riktigt starka känslor har man sett att musiken får signalämnet dopamin att frisläppas i ett område av hjärnan medan förväntan byggs upp, och på ett annat under den känslomässiga klimaxen. (Nature Neurosci 14: 2, 2011). Detta betyder inte att vi idag förstår hur vi skapar och upplever kultur. Men att vi börjar få redakap som kan användas för att närma oss frågorna på helt andra sätt än tidigare!

Bilder, film, dans, arkitektur

Musik är inte den enda form av kultur som studeras med den moderna nervforskningens metoder. Nyligen har forskare identifierat områden i hjärnan som aktiveras under positivt laddade estetiska upplevelser oberoende av vilket sinne intrycken kommit genom (Neuroimage 58: 250-258, 2011). Andra forskare har visat att behagliga bilder dämpar upplevelser av smärta (Eur J Pain 15: 641, 2011). Att musik förstärker de känslomässiga upplevelserna av bilder är något som ofta utnyttjas i film, och för några år sedan publicerades en undersökning av vilka delar av hjärnan som deltog i denna förstärkning (Brain Res1075:151, 2006).  Amerikanska forskare har på liknande sätt undersökt hur olika regioner i hjärnan varit inblandade i olika aspekter av dansande (Cerebral Cortex 16: 1157, 2006), resultat som ansågs så intressanta att forskarna också fick presentera dem i den populärvetenskapliga tidskriften Scientific American (299: 32, 2008). Neurbiologin närmar sig också arkitekturen. Både för att försöka skapa en arkitektur som befrämjar kreativitet (Cell 127:239, 2006), och en som befrämjar hälsa och hälsovård (sammanfattad i denna forskningsöversikt, av Roger Ulrich, som nyligen blivit gästprofessor i vårdbyggnad vid Chalmers i Göteborg).

Äta och vandra i naturen

Gränsen mellan kultur och andra miljöfaktorer är flytande, men det finns starka tecken på samband mellan å ena sidan mat, motion och natur, och å andra sidan förändringar i hjärnan som tydligt påverkar både hälsa och lärande. Fysisk träning påverkar många olika kognitiva förmågor, däribland inlärning (Nature Rev Neurosci 9:58, 2008). Amerikanska forskare har visat att vistelse i naturen kan verka både förebyggande och läkande och stärka förmågan att rikta sin uppmärksamhet åt ett visst håll, antagligen för att denna förmåga kan slappna av på ett annat sätt i naturen än i en urban miljö (Psychological Science 19: 1207, 2008). Nyligen ställdes i den aktade tidskriften Science frågan om inte rätt diet kan minska våldsbenägenheten, i alla fall hos USAs fängelsekunder (Science 325: 1614, 2009). Experiment på möss har visat att tillgången på mat påverkar hur djuren programmerar om gener i hjärnan, vilket påverkar kroppslängd och hälsa över generationerna (Endocrinology 150:4999, 2009,  Nature 467: 963,  2010).

Hjärna och lärande

Ett närliggande tema är hur stimulering av olika sinnen förändrar hjärnan på sätt som har betydelse för lärande och undervisning. Den tyske forskaren Gerd Kempermann har visat att om man ska kunna införliva nya kunskaper i ett redan befintligt sammanhang av kunskap behöver man nybilda nervceller (PLoS ONE 4: e5464, 2009), och detta vet man sedan tidigare underlättas om olika sinnen stimuleras.  Många studier har visat att fysisk aktivitet förbättrar många olika kognitiva förmågor (Nature Rev Neurosci 9:58, 2008), däribland olika former av inlärning, något som rimligen har konsekvenser för synen på fysisk aktivitet i skolan. Intressanta i sammanhanget är då nyligen presenterade data (Kempermann, konferenspresentation Uppsala oktober 2011), som tyder på att fysisk aktivitet har mycket större betydelse nära i tiden före ett teoretiskt inlärningstillfälle, än i största allmänhet. (Så kanske en promenad eller språngmarsch några varv runt skolan i början av varje skoldag skulle vara viktigare än dagens välplanerade idrottslektioner?) Att tonårsflickor mognar snabbare än pojkar är väl känt. Nu har forskare utvecklat ett sätt att mäta graden av mognad i hjärnan genom att med magnetröntgen skatta mängden funktionella förbindelser mellan olika nätverk an nervceller, och sett att denna ”konnektivitet” under tonåren är påtagligt högre hos flickor än pojkar, som kommer i kapp först runt 20-årsåldern (Science 329:1358, 2010).. Kanske något att ta med i diskussionen om pojkarnas förmåga att klara dagens friare undervisning: Kan det vara så att flickor tidigare utvecklar de rent neurofysiologiska förutsättningarna för mer integrerande och fria undervisningsformer? Mycket forskning har lagts på att identifiera gener med betydelse för inlärning, och en rad djur som getts förändringar i sådana gener har visat sig klara olika minnes- och problemlösningstester bättre än sina normala kusiner. Detta har fått tidskriften Nature (561: 862, 2009) att fråga: Kan genmodifierade möss lära oss bli smartare?

Programmera om gener i hjärnan

Under byggnad

Ett hett område!

Runt om i världen uppmärksammas det framväxande forskningsområdet i skärningspunkten mellan hjärnforskning, kultur och hälsa. Nya vetenskapliga tidskrifter startar, t ex
Arts & Health och
Medical Humanities.

Samtidigt bildas nya forskningsinstitut som studerar olika aspekter av fältet. (Som så ofta ligger amerikanarna före oss europeér):
McMaster Institute for Music and Mind och Neuroarts lab i Hamilton, Ontario,
Institute for Music and Brain Science vid Harvard Medical School, Boston,
Brain and Creativity Institute vid University of South Califonia, Los Angeles och
The program in Narrative Medicine vid Columbia University, New York.