Tonårshjärnans förvandling: konsekvenser för uppmärksamhet och percep8on SFSP:s Rikskonferens Stadshuset, Västerås, 21 september 2012 Åke Pålshammar Senioruniversitetslektor i psykologi Uppsala universitet I skolan formas varje barns hjärna. Där är läraren som en konstnär: Det handlar om konsten am forma en hjärna! Formandet beror på am barnets hjärna kan lära, är plas8sk. Barn har lämare än vuxna am lära, am bilda nya nät av förbindelser mellan hjärnans celler. De nätverken blir tätare och mer funk8onsdugliga ju mer vi tränar. Den del av hjärnans bark som tränas, t ex den som styr fingrarnas rörelser växer mer än den del som inte tränas. Tonårsperioden Ur Katarina Kieri, Morbror Knuts sorgsna leende: Steget från am studsa bollar och sjunga skolavslutningssånger på rasterna 8ll am sima på cementringar med öppen dunjacka och 8gga cigareuimpar var försvinnande kort, rundpingis och Domusjeans bymes under loppet av en evermiddag ut mot boots och Explorer direkt ur flaskan. Den mest omvälvande 8den i varje människas liv är de år som barnet blir vuxen. I em slag, under några veckor, kanske månader händer det. Hormonerna ställer sig i givakt och påbörjar sin korta men oerhört omvälvande vandring. Ref: Magnus Dahlerus, UNT kultur, 29 aug 2010. Förändringar i ungdomsåren (exempel) * Puberteten, fysisk-hormonella förändringar: - t ex motoriken i obalans pga snabb utveckling: slängig, slarvig, klumpig - yrvaket och kraftfullt driftliv med åtföljande känslosvall * Nytt tänkande mot mer abstrakt förmåga: Enligt kognitiv utvecklingsteori (Piaget) börjar barnet i 11-12-årsålder på allvar kunna tänka abstrakt och fritt * Bilda kärleksförhållanden * Ökat ansvar (ex. utbildning, hushåll), men också ökade rättigheter! * Ökat oberoende från föräldrar * Identitetsutveckling * Hjärnans delar mognar långsamt, men i olika takt lite i otakt t o m Use it or lose it! Hjärnceller måste vara ak8va, annars försvinner de! Neurons which fire together wire together and those which don t won t Carla Shatz, Harvard university 1
En människa föds med ca 130 miljarder nervceller i en hjärna som väger ca 1 kg Myelinets utbredning är eb tecken på mognad Beteendemässiga och kognieva funkeoner i prefrontala cortex Exempel på s k exeku8va funk8oner: * Kontrollera impulser * Hämma olämpligt beteende * Ini8era lämpligt beteende * Kunna anpassa beteendet när situa8onen förändras * Ha 8llfälligt mentalt arbetsutrymme för arbetsminne * Organisera saker och 8ng * Utveckla strategier och planer för vad man ska göra * Prioritera mellan uppgiver och mål * FaMa beslut, välja * Empa8 * Känslighet för återmatning, feedback (belöning och bestraffning) Förståelse, insikt Koncentra8onsstyrning & arbetsminne Exekutiva funktioner kontrollera initiera kreera planera programmera övervaka korrigera utvärdera empati omdöme = belöningskärna (nucleus accumbens) Kognitiva funktioner ta emot information koda analysera lagra plocka fram känna igen Fundamentala funktioner uppmärksamhet aktivering/hämning av högre processer drivkrafter affekt/emotion Neuroplasticitet i hjärnan: 1) I början av livet: när den omogna hjärnan organiserar sig 2) Vid hjärnskada: för att kompensera för förlorade funktioner eller maximera kvarvarande funktioner 3) Under vuxenlivet: så snart som något lärs in and memoreras 2
Observera: Fungerar inte under inaktivitet utan kräver träning/ övning God omsorg ger en mångsidig utveckling av hjärnan Tränar sinnen, motorik, kommunikation, känslor, social funktion, språk, fantasi, uppmärksamhet, minne, fantasi, skapande etc Människor är avgörande! Tidiga erfarenhetsfaktorer samverkar med genetiska förutsättningar och formar psykologiska egenskaper. Träning gör am nerverna blir större, mer utvecklade och mer kapabla - Och ännu bämre sammankopplade med varandra Neurons that fire together wire together EGer en halvemmes övning: På bara en halvemme har nya knoppar i nerverna bildats LTP: lång7dspoten7ering, en slags neural inlärningsmarkör DendriEc spines En slags utväxt, taggar eller knoppar som bildas på dendriterna. 1-3 mikrometer långa Mindre än 1 mikrometer i diameter Utväxter på dendriternas grenar Antal i människans hjärnbark: 1014 Utgör den strukturella basen för vårt beteende, våra individuella färdigheter och minnen Försämringar i ab bilda dendrieska knoppar ses vid t ex mental retardaeon Förlust av knoppar ses vid demens av Alzheimertyp Tre olika sorters uppmärksamhet (koncentraeon): 1) Vakenhetsgrad: varierar från dåsighet 8ll panikliknande stress. Den påverkar det mesta eleverna gör. Op8mal vakenhetsgrad är vik8g för just arbetsminnet. Stress har betydande verkan på arbetsminnet. 2) SEmulusdriven uppmärksamhet: den typ av uppmärksamhet, som dras 8ll något nym eller särskilt intressant i omgivningen: em plötsligt ljud, en person som gå förbi vår plats, men även tankar som dyker upp i vårt huvud och som vi inte kan släppa. 3) Kontrollerad uppmärksamhet: den typ av uppmärksamhet, som vi använder när vi bestämt oss för am koncentrera oss på en specifik uppgiv: texten i boken framför oss, talaren längst fram i rummet eller dokumentet, som ska bifogas mailet. 3
A8 minnas instruk;oner är något arbetsminnet används 8ll. Det har en begränsad kapacitet. Barn har inte lika stor kapacitet som en vuxen: de har t ex svårare am minnas instruk8oner. Ju längre en instruk8on är, desto större sannolikhet am något glöms bort. Arbetsminnesluckor drabbar alla och kan bero på am vi försöker am hålla för mycket informa8on i minnet sam8digt och am vår kapacitet därmed överskrids. Distrak8oner och irrelevant informa8on hotar ständigt am radera ut den relevanta informa8onen från vårt arbetsminne. De äter av arbetsminnet. Studier visar am när en uppgiv blir mentalt krävande och tar arbetsminnet i anspråk, börjar elever med sämre arbetsminneskapacitet få svårare am koncentrera sig på uppgiven. EM säm am reagera är am börja dagdrömma - något som inte bara behöver vara nega8vt, eversom det kanske kan främja krea8viteten am låta tankarna fara, och am ha en balans mellan kontrollerade ak8viteter och dagdrömmeri. Personer med bämre arbetsminne kan hålla kvar fokus även under utmanande uppgiver. De kommer ihåg vad de skulle koncentrera sig på! Arbetsminne, koncentra8onsförmåga och distraherbarhet tycks hänga ihop. Arbetsminne är i stort sem synonymt med förmågan am kontrollera sin koncentra8on. Distrak8oner, som irrelevanta mail, utgör em av de största hoten mot en persons förmåga am kunna hålla kvar relevant informa8on. Personer med lägre lagringskapacitet är också mer känsliga för störningar. Det är inte svårt am föreställa sig am förmågor som am hålla relevant informa8on i huvudet, am koncentrera sig och inte låta sig distraheras, borde vara betydelsefullt för em barns presta8on i skolan. Men även vid intelligenstestuppgiver, vid läsförståelse och inte minst i matema8k är arbetsminnet vik8gt. UTVECKLING: Stor ökning sker av arbetsminneskapaciteten genom hela barndomen, också långt upp i tonåren. Från sex 8ll sju års ålder ökar kapaciteten med 20%. Det är en dynamisk utveckling som man senare i livet bara kan drömma om! Och - det finns en mycket stor varia8on mellan elever. Bland t ex 10- åringar presterar en del på 14- åringars medelnivå, andra på 6- åringars nivå. Alla arbetsminnestester ak;verar frontalloben och den sena mognaden av frontalloben är förmodligen en av de vik;gaste förklaringarna ;ll arbetsminnets utveckling under barndomen. EM barn med stora arbetsminnesbrister kan sannolikt träna sim arbetsminne och då påverkas även förmågan 8ll kontrollerad uppmärksamhet. Barnet klarar sig då bämre i skolan och i det dagliga livet, med mindre kogni8va problem. Barn med lågt arbetsminne har ova lägre självkänsla. Kanske behöver lärare extra kunskaper i vad arbetsminne är, vilka moment i skolarbetet som kräver arbetsminne och vilka konsekvenser man kan förvänta sig av nedsam arbetsminne? 4
Och naturligtvis vilka strategier som inlärningsmässigt kan underläma för barnen, trots deras nedsama arbetsminne. Det kan gälla t ex am * minska arbetsminneskraven genom ab ge kortare instrukeoner, som inte överskrider elevernas kapaciteter * ge ybre hjälpmedel för ab avlasta arbetsbördan, t ex lappar eller bilder som påminner eleverna om vad de ska göra härnäst, så de slipper hålla den informaeonen i arbetsminnet * minska mängden distrakeoner, t ex genom ab använda hörlurar eller skärmar kring skolbänken Kärnan i pedagogiken är am minska kraven på arbetsminnet. Man kan sannolikt även öka arbetsminnet genom träning. Kan det bli problem med sensorisk/perceptuell integrering? Hjärnan förmår inte bearbeta och organisera flödet av sensoriska impulser på em säm som ger individen korrekt informa8on om sig själv eller omvärlden. När hjärnan inte bearbetar sinnesintrycken på em bra säm, brukar den heller inte kunna styra beteendet på em effek8vt säm. Utan god sensorisk integra8on försvåras inlärningen och individen känner sig olus8g och har svårt am klara vanliga krav och påfrestningar. Sensorisk/perceptuell integra8on kan ses som förmågan hos centrala nervsystemet am organisera flera sinnesintryck så am informa8onen kan omsämas på em meningsfullt säm perceptuellt, motoriskt, inlärnings- och beteendemässigt. I tonåren när planeringsförmågan styrd av den foroarande omogna frontalloben ova är i underläge i förhållande 8ll den alltmer stegrande och krävande s8muleringen u8från egna och andras krav, skapas lät stress. Det liknar det som händer för personer med t ex olika nivåer av dyspraxi, dvs svårigheter am förstå, planera och uoöra samordnade rörelser. De är också ova klumpiga, har svårt am analysera uppgiver, skyller gärna på andra om något obehagligt händer, har låg uthållighetströskel och låg självkänsla. ADHD och au8sm är diagnoser som inte sällan är aktuella i dessa sammanhang. Andelen barn och ungdomar som rapporterar am de har symtom på nedstämdhet, oro, huvudvärk och sömnsvårigheter har stadigt ökat sedan 1980- talet. Ökningen är tydligast för flickor i högstadiet, där nästan var tredje flicka uppger am de känner sig nedstämda minst en gång i veckan. Några av de angivna tänkbara orsakerna: Den höga arbetslösheten Stress i skolan Ökad segrega8on Brist på vuxenstöd Mobbning IT- stress (webb- ) För mycket valfrihet Orealis8ska kroppsideal m m * Hippocampus krymper: försämrad inlärningsförmåga pga av am informa8on från korsdsminnet inte överförs 8ll lång8dsminnet. * Sänkt blodgenomströmning i frontalloberna: allvarliga bedömnings-, kontroll-, organisa8ons- och planeringsproblem, men även minskad empa8 och ökat svart- vim- tänkande. * Spegelneuronsystemet störs: påverkar lärandet * Hjärnans stamceller påverkas: Stopp i nybildningen av hjärnans stamceller (i hippocampus) SEmulering behövs! Stimulans i olika åldrar skapar en mer välutvecklad hjärna: Senso-motorisk Socio-emotionell Kognitiv, språklig Musikalisk 5
12-09- 22 Lek och samvaro med andra människor tränar det poten7ellt egenkontrollerade uppmärksamhetssystemet, men även det s7mulusdrivna. EEG- rytmer Mer teta- rytmer i hjärnbarkens främre del när barnet undersökte något nym och i den bakre när barnet lyssnande 8ll en saga. (KompleMeras i stort av motsvarande förändring i känslohjärnans bark, cingulate cortex, där den anteriora (främre) delen har exeku8va funk8oner och den posteriära (bakre delen) har värderande funk8oner.) EEG på barn 8-12 mån och 3-6 år I en studie av E.V. Orekhova m fl (2006) vid Sahlgrenska sjukhuset i Göteborg ( EEG theta rhythm in infants and preschool children, Clinical Neurophysiology, 117, sid 1047-1062) framkommer am thetarytm i EEG är kopplad 8ll både känslomässiga och tankemässiga (kogni8va) processer. Rytmen verkar vik8g för neural s k plas8citet och inkodning av informa8on i barnets hjärna. (Använde såpbubblor, låda med små obekanta leksaker, vuxen pratar 8ll barnet ; för 3-6 åringen: Sagan om musen som hade gåm vilse ). Thetarytmer: Långsamma EEG- vågor (med hög amplitud, dvs höga vågtoppar) på 4-6 Hz infinner sig för små barn under lek med en ny docka eller när man smeker eller kramar barnet. Social s8mulering och undersökande av nya saker verkar mycket effek8va i am väcka sådan theta- rytm 8ll liv i barnets hjärna. Vik8g informa8on från omgivningen som när någon leker eller pratar med barnet (eller barnet upptäcker och undersöker något nym) ökar dess theta. Tidigare har man hos vuxna sammankopplat theta i baslinje- EEG med sömnighet och låg arousal. T ex hos pa8enter med ADHD ses det som em index på kronisk hypo- arousal. Senare upptäckter gör am man i st betraktar theta- synkronisering har samband med fokuseringsförmåga och em större engagemang med träning av hjärnan am styra beteendet. Parallellt 8llkommer nya synapser och redan existerande förstärks liksom am minne och lärande förbämras. Slutsatsen blir am en stor del uppgivsrelaterad theta- ak8vitet i hjärnan spelar en avgörande roll för den höga plas8citeten och inlärningspoten8alen hos den unga hjärnan. I surfplamornas 8devarv kan man även påminna om vikten av social och sensomotorisk träning med hjälp av något sånt här.. 6
AM ha det skönt och mysigt och roligt som am t ex delta i finger- eller musiklekar 8llsammans i en trygg miljö ger många posi8va kemiska effekter i hjärnan. Bl a utsöndras då mer av mys- och pys - hormonet OXCYTOCIN Det motverkar stresshormonet KORTISOL Genom finger- och musiklekar tränas språk, finmotorik och koncentraeon samedigt som barnen har roligt. Men även sannolikt, t ex Numerisk förmåga Arbetsminne Självkontroll & social färdighet KänslouBryck EmpaE Barn behöver s8mulans och någon som bryr sig och engagerar sig! Personer med neuropsykiatriska funkeonshinder har ova svårigheter med: reglering av uppmärksamhet impulskontroll och ak8vitetsnivå samspelet med andra människor inlärning och minne am umrycka sig i tal och skriv motoriken Intelligensen, definierad som intelligenskvot, är däremot som regel inte påverkad. EM exempel på speciell perceptuell neural störning: Object recognieon Object recognieon deficit: Stephen Kosslyn, forskare vid Harvard, har funnit en omfamande överlappning mellan de neurala nätverk som används för am varsebli visuella s8muli fr a föremål och ansikten, och de nätverk som används när man skapar en mental bild av objekt och föremål. Man får problem när man mediterar t ex. men också när man ska hima saker. Typfallet är en tonåring, som står med kylskåpsdörren öppen och s8rrar rakt in på burken, men ändå ropar: mamma var är senapen! 7
Prosopagnosi: ansiktsblindhet Kan inte känna igen ansikten från familjemedlemmar och vänner utanför hemmet Kan inte känna igen även i hemmet ansiktet hos en familjemedlem Kan inte skilja mellan obekanta ansikten: får man se en serie foton av ansikten kan man inte säga om ansiktena är alla lika eller olika Kan inte skilja em ansikte från em föremål Kan inte känna igen dig själv i spegeln Problem i hjärnan ova i occipitala och temporala regionerna i höger hjärnhalva höger occipitala ansiktsområdet, det högra fusiforma gyrus, högra fusiforma ansiktsområdet och superiora temporala fåran. Är en form av neurologisk svaghet av typen object recognieon S8llasiMande De många ungas extremt s8llasimande liv framför datorerna. Nya rön visar på tydliga samband mellan låg eller ingen fysisk ak8vitet och tydliga begynnande förändringar av kärlen (förtjockning) även hos mycket unga, 18-37 år gamla. Dock är materialet litet, 37 deltagare. Örebro univ. Ökad fysisk ak8vitet minskade risken för förkalkning av kärlen och därmed risken för infarkter och andra kärlsjukdomar. S8llasiMandet är vid sidan av rökning den enskilt största orsaken 8ll hjärt- kärlsjukdomar. Ref: Lena Jonasson, ordförande i svensk kardiologisk förening. Vid the European society of Cardiology i augus8 2010. Mul8tasking m m Eleverna på S:ta Maria skola har nu 8ll hösmerminens start fåm var sin Ipad. Låg- och mellanstadieskolan i Alsike blir en av många i landet som låter personliga surfplamor ta plats i undervisningen. Och - det finns goda skäl am omfamna ny teknik i skolan, när det har pedagogiska poänger. Rimligen har skolan även en vik8g kompensatorisk uppgiv am ge digitalt missgynnade elever en chans am skaffa sig datorvana och intresse inför högre studier och arbete. Många aspekter av livet påverkas av möjligheterna am använda den nya tekniken. Men precis som penna och sudd är pekskärmsapparaterna hjälpmedel som inte lämnar några garan8er. Det är läm am drömmarna om teknikens krav tappar verklighetsförankring. Redan nu är det uppenbart am surfplamor och datorskärmar för många känns olämpliga för läsning av längre textstycken. Kanske även en alloör digital miljö fylld av lösryckta intryck i längden kan missgynna koncentra8onsförmågan? Vi behöver mer erfarenhet och forskning! I en översiktsartikel publicerad i Science i början av 2009 går Patricia Greenfield, UCLA, igenom mer än 50 studier om hur olika media påverkar intelligens och inlärningsförmåga. Hon drar slutsatsen att varje medium utvecklar vissa kognitiva förmågor på bekostnad av andra. En nyvunnen förmåga i visuo-spatial intelligens går hand i hand med ett försvagande av våra kapaciteter för de slag av djupa processer som ligger bakom mindful knowledge acquisition, inductive analysis, critical thinking, imagination, and reflection. Vad händer med IndukEv analys KriEskt tänkande Fantasiförmåga (kreaevitet) Föreställningsför måga ReflekEon? 8
Pga hjärnans stora plasticitetet kommer kanske nätanvändandet och s k multitasking medföra att de neurala nätverk som sysslar med att scanna, skumma och ha flera saker i huvudet samtidigt (multitasking) expanderar och förstärks, medan de som används för att läsa och tänka djupt, med bibehållen koncentration, försvagas. Forskare från Stanford University rapporterade under 2009 att de funnit tecken på att en sådan skiftning redan var på G. De gav ett batteri kognitiva test till en grupp med omfattande media- och multitask-erfarenhet och jämförde den med en grupp med mindre sådan erfarenhet. Ungdomar med omfattande erfarenhet blev mycket lättare distraherade av irrelevanta stimuli, hade signifikant mindre kontroll över innehållen i sina arbetsminnen, och var i allmänhet mindre kapabla att bibehålla koncentrationen på en specifik uppgift. Ref.: Eyal Ophir, Clifford Nass, and Anthony D. Wagner, Cognitive Control in Media Multitaskers, Proceedings of the National Academy of Sciences, August 24, 2009, www.pnas.org/content/early/2009/08/21/0903620106.full.pdf hmp://news.stanford.edu/news/2009/august24/mul8task- research- study- 082409.html Sjukliga tillstånds- och dödlighetstal ökar med 200% - inte pga cancer, hjärtsjukdom eller underliga infektioner. Nej, det har att göra med svårigheter att kontrollera beteende och känslor. Risktagning, sensationssökeri och vårdslöshet, obetänksamhet, lättsinnighet Ungdomsåren utmärks av en relativ omogenhet i prefrontala hjärnbarken och dithörande kontrollfunktioner, något som vi tror vara en viktigt bidrag till tonåringens benägenhet att ta stora risker. Ref.: Neurosci Lett. 2010 Feb 1. Developmental and genetic influences on prefrontal function in adolescents: a longitudinal twin study of WCST performance. Anokhin AP, Golosheykin S, Grant J, Heath AC. Washington University School of Medicine, St.Louis MO, U.S.A. Tonåren utmärks av ökad risktagning, känslomässig labilitet och otillräckliga resurser för beteendereglering. Förändringarna har kommit att förknippas med förändringar i hjärnans struktur under denna period i livet, inte minst vad avser grå och vit substans, som ger tydliga avtryck i fördelningen av synapser i frontala, limbiska och striatala områden. Förklaringar kan även vara relaterade till förändringar i dopaminsystemets aktivitet, särskilt överaktivitet, under tonåren jämfört med i barndom och vuxenliv. Ref.: Neurosci Biobehav Rev. 2009 Dec 21 Neurobehavioral evidence for changes in dopamine system activity during adolescence. Wahlstrom D, White T, Luciana M. Department of Psychology, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455, USA; Center for Neurobehavioral Development, University of Minnesota, Minneapolis, MN 55455, USA. Tonåringen beter sig ofta på ett riskabelt sätt utan att fundera över vad det kan medföra framöver. Beteendena kan vara ett steg mot oberoende och att kunna klara sig utan föräldrarnas skydd, men de kan även medföra negativa konsekvenser. Risken för allvarlig skada eller död är högre under både barndom och vuxen ålder, och mängden depression, ångest, droganvändning, oskyddade samlag, ätstörningar m m ökar. Nätverk i hjärnan spelar en nyckelroll vid vid känsloreglering och kognitivt fungerande. De genomgår tydliga mognadsförändringar under tonårsperioden. forts 9
Det är klart belagt att tonåringar tänker och beter sig annorlunda än vuxna. Men vi vet relativt lite om exakt vilka mekanismer som ligger bakom dessa förändringar i hjärna och beteende. Stor förhoppning knyts f n till forskningen om prefrontala och kortikolimbiska nätverk och bansystem. Ref.: Ann N Y Acad Sci. 2004 Jun;1021:27-32. Risk taking and novelty seeking in adolescence Kelley AE, Schochet T, Landry CF. Department of Psychiatry, University of Wisconsin-Madison Medical School, 6001 Research Park Boulevard, Madison, WI 53719, USA. aekelley@wisc.edu 10