Denna pdf-fil är nedladdad från Illustrerad Vetenskaps webbplats ( och får ej lämnas vidare till tredjepart.

Transkript

1 Käre användare! Denna pdf-fil är nedladdad från Illustrerad Vetenskaps webbplats ( och får ej lämnas vidare till tredjepart. Av hänsyn till copyright innehåller den inga foton. Med vänlig hälsning Redaktionen

2 Ny förklaring på autism En särskild typ av hjärnceller spegelneuron gör att vi kan leva oss in i andras känslor något som autistiska barn inte kan. Under de senaste åren har flera försök styrkt teorin om att dåligt fungerande spegelneuron kan förklara de särskilda autistiska symptomen. Den nya kunskapen kan kanske leda till såväl tidigare diagnos som ny behandling. F ör tio år sedan upptäckte italienska forskare vid universitetet i Parma en ny och mycket speciell grupp av hjärnceller, som döptes till spegelneuron. Som namnet antyder är deras funktion att spegla. Spegelneuron är aktiva när vi utför en handling, till exempel att lyfta en kopp eller knyta handen, men de är även aktiva, när vi ser andra göra samma sak. Dessutom är spegelneuronen aktiva både när vi själva uttrycker känslor, till exempel genom att le, och när vi ser andra göra det. Det verkar som att vår förmåga att känna empati, det vill säga sätta oss in i andra människors känslor, utgår från spegelneuronen. När vi ser ett leende, sker en spegling i vår hjärna, som utlöser samma hjärnprocesser som om leendet varit vårt eget. Man kan säga att vi förstår andra människors känslor och avsikter genom att utföra ett slags mental efterlikning av de signaler vi tar emot. Vi känner med varandra bokstavlig talat. Denna förmåga är dock kraftigt försvagad hos personer med diagnosen ASD (Autistic Spectrum Disorders, autismspektrumstörning). ASD är en gemensam beteckning för f lera olika utvecklingsstörningar, bland annat så kallad klassisk autism och det något mildare Aspergers syndrom. Nästan en procent av alla barn i skolåldern har någon form av ASD, och detta antas gälla även för vuxna personer. Symptomen varierar, men alla tillstånden inom det autistiska spektret har ett avgörande gemensamt drag: den bris- Ett slags badmössa med ingjutna elektroder gör det möjligt att mäta hjärnaktiviteten hos barnen, medan de deltar i försöken. LINDSAY OBERMAN/UNIV. OF CALIFORNIA, SAN DIEGO

3 tande förmågan att sätta sig in i en annan persons situation. På grund av detta fungerar autistiska personer i regel dåligt socialt och blir ofta avskärmade från sin omgivning. Enligt professor Marco Iacoboni vid University of California i Los Angeles skall förklaringen till detta sannolikt sökas i spegelneuronsystemet, det vill säga de tre områden av hjärnbarken där man vet att spegelneuronen finns. Ett osynligt leende kan mätas Iacoboni och hans kollegor har publicerat resultaten av ett forskningsprojekt, i vilket man mätte försökspersoners förmåga att härma ansiktsuttryck. Forskarna jämförde en grupp normalt utvecklade unga och vuxna med en motsvarande grupp försökspersoner med ASD. När vi i ett annat ansikte ser ett leende eller ett argt uttryck, reagerar vi normalt med att automatiskt och omedvetet efterlikna dessa uttryck. På så sätt avläser vi den andres sinnestillstånd och försöker kopiera det. Reaktionen kan mätas. Genom att placera elektroder på vissa områden runt kinderna och över ögonbrynen kunde Iacobonis forskargrupp registrera de små sammandragningarna i skrattmuskulaturen som uppstår, när vi ser ett skrattande ansikte. Man kunde mäta sig till att denna automatiska respons inte förekom i gruppen med ASD. Hos normalt fungerande människor aktiverar imitationsprocessen hjärnans spegelneuroner, men hos människor med ASD förblir neuronen alltså passiva. Det är emellertid inte bara andra människors känslor som autistiska personer har svårt att avläsa. Även de vanliga rörelser och handlingar som en annan person utför under en vanlig dag är svåra att tolka. När spegelneuronen arbetar som de skall har forskarna upptäckt att de undertrycker en bestämd hjärnvågsfrekvens omkring 13 Hz, kallade μ-vågor. Dessa kan registreras genom att man placerar elektroder över en del av hjärnbarken, det sensomotoriska området. Hjärnvågor avslöjar autism I ett forskningsprojekt vid Center for Brain and Cognition vid University of California undersökte en grupp forskare μ-vågorna hos autistiska respektive normalt utvecklade barn. Mätningarna utfördes medan ett barn gjorde en rörelse med sin egen hand, och medan barnet Autisters hjärnvågor beter sig annorlunda När spegelneuronen fungerar som de skall är de aktiva, både när vi själva utför en handling, till exempel att öppna och sluta en hand, och när vi ser andra göra det. När spegelneuronen arbetar, undertrycker de en särskild hjärnvågsfrekvens, så kallade μ-vågor, på 8 13 Hertz. Forskarna har undersökt hur hjärnvågorna uppför sig hos en grupp autistiska barn och jämfört med en kontrollgrupp av normalt fungerande barn. ILLUSTRATION: JAKOB STRANDBERG. KÄLLA: SCIENTIFIC AMERICAN, NOV Försökspersonen rör sin egen hand Forskarna bad båda grupperna av försökspersoner att öppna och sluta sin högra hand. Hos både de autistiska barnen och de normala barnen innebar denna rörelse som förväntat att deras hjärnors μ-vågor undertrycktes. Variation i hjärnaktivitet 0 Före handrörelse Efter handrörelse Hjärnvågfrekvens mätt i Hertz Försökspersonen ser någon annans hand röra sig Försökspersonerna ombads att titta på en film av en annan persons hand, som öppnade respektive slöt sig. När personerna i kontrollgruppen iakttog handrörelsen, föll μ-vågsnivån tvärt. Hos de autistiska barnen undertrycktes emellertid inte μ-vågorna. Det tyder på att deras spegelneuron inte fungerar, och att deras hjärnor därför inte kan spegla den andra personens handling. Variation i hjärnaktivitet 0 Autistiska barn Kontrollgrupp Hjärnvågfrekvens mätt i Hertz

4 CLAUS LUNAU Synintryck aktiverar spegelneuron När vi ser en annan person utföra en handling eller ge uttryck för en känsla, aktiveras våra spegelneuron i hjärnbarken. Det gör att vi kan göra en inre spegling eller imitation av antingen den utförda handlingen eller känslan. 2 Synintrycket sänds vidare till spegelneuronen i IPL-området, som aktiveras och registrerar handens rörelse. 1 Neuron i hjärnans STS-område registrerar ett synintryck. Det kan till exempel vara anblicken av en annan persons hand som flyttar sig. STS IPL 4 Signalen skickas tillbaka genom IPL och slutar i STSområdet. Här ger ett nytt synintryck svar på om det antagna syftet med handlingen var korrekt värderat. 3 En signal går vidare till spegelneuron i PMC- och IFG-områdena. De registrerar det förmodade syftet med rörelsen, till exempel att sträcka sig efter en kopp. PMC IFG Hjärnområde med spegelneuron Hjärnområde med vanliga neuron tittade på en datorskärm, där samma handrörelse utfördes. I båda fallen undertrycktes μ-vågorna, det vill säga att spegelneuronen aktiverades. Detta skedde emellertid inte när gruppen autistiska barn skulle utföra precis samma övning. Som man hade förväntat undertrycktes μ-vågorna, när barnen rörde sin egen hand, men utslaget uteblev, när bilden av den andra personens hand tonade fram på skärmen. Det är en mycket tydlig indikation på att autistiska personernas spegelneuron inte fungerar som de skall. Normal hjärna Autistisk hjärna 50 Skanningar visar att autistiska personer saknar aktivitet i hjärnans IFG-område. M. DAPRETTO, UCLA DEPT. OF PSYCHIATRY AND BIOBEHAVIORAL SCIENCES Av Mette Hartvig Jensen Upptäckten ger dock samtidigt hopp, för när normalt fungerande och autistiska barns hjärnvågor uppför sig så olika, kommer mätningar av hjärnvågor kanske en dag att kunna användas till att ställa autismdiagnosen tidigare än i dag. Vi imiterar andras rörelser När våra spegelneuron börjar spegla en rörelse, påverkar det inte bara processer i vår hjärna. De muskler som skulle ha varit aktiverade i rörelsen, om den hade varit vår egen, påverkas också. När vi Autisters hjärnor reagerar inte på andras känslor Forskaren Mirella Dapretto vid University of Los Angeles har studerat spegelneuronens reaktion, när normalt fungerande och autistiska barn presenteras för bilder av människor med känsloladdade ansiktsuttryck av till exempel glädje, sorg och avsmak. Forskarna skannade barnens hjärnor, medan barnen såg på bilderna. De normalt fungerande barnen aktiverade det så kallade IFG-området i hjärnan, där en del av spegelneuronen finns, medan någon aktivering inte skedde hos de autistiska personerna. tittar på en hand som öppnar och knyter sig, kommer de neuron som styr handens muskler faktiskt att aktiveras, dock utan att vi börjar knyta handen. Denna process är betydligt hämmad hos människor med ASD, visar undersökningar. Det, menar många forskare, är förklaringen till att autistiska personer har synnerligen svårt att efterlikna andras rörelser. Frågan är om fel i spegelneuronsystemet till och med kan vara den utlösande faktorn för att en människa blir autistisk. Det menar den kanadensiske psykologiprofessorn Hugo Théoret vid Université de Montréal. Han säger att om man förställer sig de beteendemässiga och sociala problem som skulle uppstå som resultat av ett fel i spegelneuronen, kommer man fram till en sjukdom precis sådan som autism. Flera olika studier av spegelneuronen pekar på att det finns ett direkt samband mellan hur allvarliga autismsymptom en person har, och hur dåligt hans eller hennes spegelneuron fungerar. Mirella Dapretto vid University of California i Los Angeles har således upptäckt att ju mindre en autistisk persons spegelneuron reagerar på en annan människas ansiktsuttryck, desto sämre social förmåga har denna autistiska person också. Vitt skilda symptom ASD täcker över många olika utvecklingsstörningar, som ger olika symptom. Hittills har nästan alla spegelneuronstudier utförts på autistiska försökspersoner i Illustrerad Vetenskap nr 10/2007

5 den välfungerande delen av spektret. Det beror på att forskarna vill slippa de felkällor som kan uppträda, om de använder försökspersoner med allvarligare symptom. En autistisk person med många besvär skulle kanske reagera annorlunda i ett försök, bara för att han inte kunde hålla uppmärksamheten på en hand som rör sig. Likväl menar de f lesta forskare att deras slutsatser kan överföras även på de svårare fallen av autism. Forskaren Marco Iacoboni menar till och med att den bristande förmågan att imitera är den egentliga orsaken till att en del klassiskt autistiska personer blir svårt mentalt handikappade. Långtifrån alla forskare är dock eniga med honom. En del menar att de allvarliga symptom som klassiskt autistiska personer ofta har tvångshandlingar, benägenhet att upprepa samma rörelse gång på gång samt att skada sig själva måste bero på andra saker än defekta spegelneuron. Slöa spegelneuron kan tränas Frågan är om de autistiska hjärnornas speglar är krossade, eller om de bara är immiga. Eller uttryckt på ett annat sätt: om spegelneuronen är förstörda eller bara lite slöa. Mycket tyder på det sistnämnda. I gengäld vet forskarna ännu inte varför spegelneuronen blir slöa hos autistiska personer. Det är dock gynnsamt om spegelneuronen inte är förstörda. Det betyder nämligen att det kanske går att träna upp dem. Det är faktiskt mycket sannolikt att det kan gå, för även om autism inte kan botas, så finns det redan i dag behandlingsmetoder, som markant förbättrar autistiska personers förmåga att fungera i vardagen. I början av 1980-talet byggde barnpsykiatern Stanley Greenspan upp en behandlingsstrategi för autistiska barn kallad DIR-metoden (developmental individual-difference relationship). Metoden tar sin utgångspunkt i att träna det autistiska barnet i att utväxla känslomässiga signaler med en förälder eller en lärare. DIR-aktiviteter kan också bestå av mer komplexa sociala övningar, i vilka barnen lär sig att ingå i ett meningsfullt samspel med andra barn. De lär sig alltså att förhålla sig till andra och förbättrar sina empatiska förmågor. Som något helt nytt testar forskarna för närvarande en metod, så kallad neurofeedback, som tidigare har använts vid hjärnsjukdomen DHD. Vid University of California i San Diego försöker professorn i neurovetenskap Jaime Pineda och hans kollegor att sätta igång autistiska barns spegelneuron med hjälp av ett specialkonstruerat datorspel. Forskarna mäter barnens hjärnvågor, medan de spelar spelet. Om barnet styr sina hjärnvågor i en viss riktning, kan det kontrollera utvalda element i spelet. I Pinedas projekt ger det en belöning i form av en racerbil, som gasar på, om barnen kan dämpa sina μ-vågor. Racerbilen åker alltså betydligt snabbare i svängarna, om spegelneuronen vaknar upp till verksamhet. Frågan är då om empati kan läras in genom ett datorspel. Det vet man ännu inte, men de resultat man hittills uppnått i Pinedas försök visar att det hos en del barn är möjligt att väcka spegelneuronen till liv. Det verkar till och med som om effekten håller i sig, och barnen klarar sig nu bättre i olika imitationsuppgifter. Ännu är det dock långt kvar innan hjärnvågsträningen eventuellt kan tas i bruk för behandling av autistiska barn. Dessutom är defekta spegelneuron knappast den enda orsaken till autism många faktorer kan spela in. Man vet till exempel att ärftlighet kan disponera för utveckling av sjukdomen. Upptäckten av spegelneuronens betydelse ger emellertid hopp om att nya behandlingsmetoder i framtiden kan bli en realitet för autistiska barn. Läs mer om ämnet på Illustrerad Vetenskap nr 10/2007 STEVE LISS Med hjälp av den så kallade DIR-metoden kan autistiska barn lära sig att bli bättre på att tolka och utväxla signaler, som gäller känslor.