Synet: Din hjerne skaber den virkelighed, du ser
Synsindtryk er et spejl af virkeligheden. Nej! Det, du ser, er et resultat af din hjernes analyse og fortolkning af verden omkring dig. I et nyt musestudie har forskere fået ny indsigt i, hvordan det visuelle system fungerer.
Synet synsindtryk hjernen

Ændrer hjernens modeller for bevidst synsoplevelse sig gennem livet? Det ved vi ikke. (Foto: Shutterstock)

Ændrer hjernens modeller for bevidst synsoplevelse sig gennem livet? Det ved vi ikke. (Foto: Shutterstock)

Mange tænker nok, at det, de ser med deres øjne, er den objektive virkelighed, som øjnene har sanset: 

Øjnene ser noget. Hjernen får besked om, hvad de ser, og det giver synsoplevelsen.

Nej.

Synsoplevelsen er en kompliceret proces, hvor din hjerne kombinerer informationen, den får fra øjnene, med de erfaringer den har lagret i sine komplicerede netværk mellem milliarder af nerveceller.

Det fortæller, professor i neurovidenskab og hjerneforsker på Institut for Psykologi Jesper Mogensen fra Københavns Universitet.

»Det, man ser, er i virkeligheden hjernens bedste gæt på, hvad der er derude. Vores visuelle system giver os grundmateriale til at komme med et kvalificeret gæt på, hvad der er i omgivelserne,« siger han til Videnskab.dk.

Gættet kommer hjernen med på baggrund af vores tidligere erfaringer, for eksempel med at se ud af et vindue, se på nogle biler, der kører forbi, se på nogle børn, der leger.

Det har hjerneforskerne faktisk vidst i mange år.

»Det er flere årtier siden, man gik væk fra den klassiske model til forståelse af den bevidste synsoplevelse,« siger Jesper Mogensen.

Hjernen arbejder i modeller for verden

I den klassiske model var forskerne godt klar over, at synsindtryk rejste fra øjet til hjernen, men de formodede - ligesom de fleste ikke-hjerneforskere gør i dag - at synsindtrykket blev aflæst uden påvirkning fra andet.

Klassisk model for bevidst synsindtryk

Øjet ser noget.

Via nervebaner sendes beskeden om, hvad øjet ser, videre til en kerne i mellemhjernen kaldet thalamus, der ligger midt i hjernen. 

Fra thalamus går beskeden videre til den visuelle hjernebark (synsbarken) bagerst i hjernen, som giver én oplevelsen af at se noget.

I dag arbejder forskerne med forskellige modeller for, hvordan hjernen danner bevidste sanseindtryk.

En af dem hedder REFCON modellen, og den går groft sagt ud fra, at når vi sanser noget, for eksempel med øjnene, så har hjernen et hierarki af mere og mere komplette modeller, som den så at sige sætter synsindtrykket ind i.

Modellerne vælges ud fra en vurdering af, hvilken model det, man ser, passer bedst i. Og valget træffes eventuelt også ud fra samtidig information fra andre sanser.

Når vi får en bevidst oplevelse af at se noget, så er det altså ikke det samme, som at vi ser noget i virkeligheden, men derimod et resultat af, at synsoplevelsen er blevet bearbejdet på en bestemt måde.

LÆS OGSÅ: Øjet er vores vindue til hjernen

Blind mand så en halv dobbeltdækkerbus

Det var blandt andet et studie fra 1970’erne, der gav forskerne en idé om, at en synsoplevelse ikke blot var en objektiv gengivelse af virkeligheden.

I studiet lavede den britiske professor i neuropsykologi Richard Gregory en test med en forsøgsperson, som var blevet blind som helt ung, men efter en operation havde fået synet tilbage.

Forskeren viste den tidligere blinde forsøgsperson en dobbeltdækkerbus. Manden, som nu kunne se, kiggede på bussen og skulle tegne den imens.

Han tegnede kun den nederste del af bussen, og han tegnede den med nogle hjul, som var fra starten af 1900-tallet.

»Han dannede sit bevidste synsindtryk ud fra sine tidligere erfaringer, hvor han havde brugt sin følesans til at navigere i verden. Så han tegnede kun den del af bussen, han tidligere havde kunnet nå op og føle på. Det samme med hjulene. Han så hjul med store eger, men bussen havde moderne hjul med hjulkapsler,« fortæller Jesper Mogensen.

Selv om mandens øjne så en hel dobbeltdækkerbus, kunne manden kun se den del af bussen, han tidligere havde kunnet føle på. Da han blev bedt om at tegne en dobbeltdækker bus igen senere, da han havde haft sit syn i længere tid, tegnede han den rigtigt.

LÆS OGSÅ: Optiske illusioner giver vigtig viden om, hvordan vi oplever verden

Bestemte celler i nethinden opfatter bevægelse

På samme måde, som at hjernen giver os et fortolket billede af virkeligheden, når vi ser noget, så er det ikke overraskende også hjernen, der viser os, hvordan ting omkring os bevæger sig.

Det fortæller ph.d.-studerende på Institut for Biomedicin og DANDRITE på Aarhus Universitet Rune Nguyen Rasmussen til Videnskab.dk.

Han har netop publiceret et studie i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications, hvor forskerne har fulgt et signal om bevægelse fra bestemte celler i nethinden hos mus til nogle helt bestemte celler i et område af hjernebarken.

»Vi har beskrevet et specialiseret nervekredsløb, som sender information om visuel bevægelse fra nervecellerne i øjet og op til nervecellerne i hjernebarken. Det er vigtigt for at begynde at kunne forstå mekanismerne for, hvordan bevidste sanseindtryk opstår i hjernen,« siger han.

Når vi oplever, at noget bevæger sig - eller når vi selv bevæger os fremad, og tingene omkring os ser ud til at bevæge sig baglæns, mens vi passerer - så er det, fordi nogle bestemte celler i hjernen har fået besked fra øjet om, at vi eller ting omkring os bevæger sig i en bestemt retning.

LÆS OGSÅ: Gummihånd afslører, hvordan hjernen forstår kroppen

Hjernen opfangede ikke hurtige bevægelser

I musestudiet har forskerne brugt to typer mus.

  • En særlig musestamme, som var født med en genmutation, hvor de særlige celler i nethinden, som opfanger bevægelse i bestemte retninger, havde mistet den evne. Cellerne kunne altså ikke sende information om objekters bevægelsesretning videre til hjernen.

  • Almindelige mus som kontrolmus.

Forskerne viste de to typer af mus billeder, hvor noget bevægede sig i forskellige retninger og med forskellig hastighed. Imens målte de signaler i hjernen på musene med såkaldt avanceret fluorescence lysmikroskopi.

Fluorescence lysmikroskopi

Når man bruger fluorescence lysmikroskopi, injicerer man først uskadelige viruspartikler lokalt i musens hjerne.

Viruspartiklerne får musens nerveceller til at udtrykke et særligt lysabsorberende protein, som afhænger af, om nervecellen er aktiv eller ej:

  • Sender nervecellen elektriske impulser, så absorberer proteinet lys.
  • Sender nervecellen ikke elektriske impulser så absorberer det ikke lys.

Ved at sende avanceret laserlys ned i musens hjerne er forskerne i stand til at danne billeder, som viser aktiviteten af de enkelte nerveceller henover tid. Denne metode kaldes to-foton mikroskopi. 

Se desuden videoen nedenfor.

I hjernen på musene med muterede celler i nethinden kom der ikke samme signal om hurtig bevægelse frem til hjernen.

»Ved langsommere bevægelser var der ingen forskel mellem hjernens reaktion i de to musestammer, så tilsyneladende var det kun signaler om hurtige bevægelser, der ikke blev sendt videre til disse celler i hjernebarken‚« siger Rune Nguyen Rasmussen.

LÆS OGSÅ: Hvilken farve har disse jordbær?

Kunne musene se bevægelserne?

Betød det så, at musene med de muterede celler ikke så hurtige bevægelser?

Det ved forskerne endnu ikke.

»Vi kan jo af gode grunde ikke spørge musene. Så vi skal design nogle studier, hvor de med deres adfærd kan vise os, hvordan de ser verden,« siger Rune Nguyen Rasmussen.

Man kunne for eksempel træne mus til kun at slikke efter vand, når den ser et objekt bevæge sig hurtig fra højre mod venstre, men ikke hvis bevægelsen er fra venstre mod højre.

Derefter kan man ændre på aktiviteten af cellerne i nethinden, og så få musen til at lave samme opgave igen. Slikker den ikke længere efter vand ved hurtige bevægelser fra højre mod venstre, ser den dem sandsynligvis ikke.

Sådan ser det ud, når forskerne bruger fluorescence lysmikroskopi i en musehjerne. Det, der lyser op, er elektriske impulser - eller beskeder, som sendes videre i hjernen. (Video: Rune Nguyen Rasmussen)

Jesper Mogensen vurderer, at der er stor sandsynlighed for, at musene ikke så de hurtige bevægelser.

»Vores logik vil være, at hvis den information ikke når frem til de hjerneområder, så er det relativt usandsynligt, at musen ser det,« siger han.

Jesper Mogensen har ikke deltaget i det nye studie, men han vurderer det til at være velgennemført og med interessante resultater.

»Det giver en ny indsigt i organiseringen af det visuelle system. Jeg synes, metoden er rigtig spændende,« siger han.

Siger musehjerner noget om menneskehjerner?

Men det er jo bare mus. Kan vi overhovedet bruge det til at sige noget om menneskehjernen?

Sandsynligvis, vurderer Jesper Mogensen.

»Det er meget sandsynligt, at synet er organiseret på samme måde i andre pattedyr. Hvis der er en mekanisme, der virker, så vil den ofte også være til stede i andre arter,« siger han.

Rune Nguyen Rasmussen fortæller, at man endnu ikke har tilstrækkeligt undersøgt, om de særlige nerveceller, der opfanger bevægelse, findes i menneskers nethinde. Men man ved, at de findes i selve hjernen på mennesker.

LÆS OGSÅ: Siger forsøg på mus overhovedet noget om mennesker?

Nogle ser verden i stillbilleder

Der findes faktisk en dysfunktion kaldet akinetopsi, hvor man på grund af en skade i et bestemt område af hjernen, mister evnen til at se bevægelse.

»Det findes i forskellige grader. Men folk, som lider af det, fortæller, at de kan se, at ting har flyttet sig, men selve bevægelsen ser de ikke. Så de ser for eksempel ikke, når bussen kommer kørende, pludselig står den der bare,« siger Rune Nguyen Rasmussen.

Verden findes omkring os, og verden bevæger sig omkring os, og vi bevæger os i den.

Men måden, verden og dens bevægelser optræder på, bestemmes af et komplekst samspil mellem hjernen, øjnene og vores andre sanser.

LÆS OGSÅ: Hvor langt kan det menneskelige øje se?

LÆS OGSÅ: Optisk bedrag: Hvilken farve har denne kjole - blå og sort eller hvid og guld?

LÆS OGSÅ: Øjets fantastiske evolution

LÆS OGSÅ: Video: Sjov optisk illusion viser, hvordan vores hjerne skaber mening

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og her kan du læse mere om billedet herunder, der viser tegn på en planets fødsel. Det gule knæk i midten menes at være stedet, hvor planeten er under dannelse.


Det sker