Dansk studie afslører: Hjernen ændrer sig på 3 måder, når du hører musik

Forestil dig, hvordan der ser ud inde i din hjerne, når du sætter musik på dit anlæg. Er der fest og diskolys, eller er hjernen helt statisk og kedelig?

Et nyt studie tyder på, at hjernen har en fest og selv danser med til rytmen, når du sætter musik på: Den spejler rytmen udefra, den ændrer rytmiske netværk inde i sig selv, og den får netværkene til at påvirke hinanden på helt nye måder.

»Vi fandt tre tydelige måder, hjernen ændrer sig på, når den hører lyd – og det sker formentlig allerede i løbet af få sekunder,« siger Mattia Rosso, der er postdoc ved Center for Music in the Brain og står bag studiet, til Videnskab.dk.

Forskerne fra Aarhus Universitet sammenligner det, der sker i hjernen, med et symfoniorkester:

Dirigenten samler de forskellige lydindtryk og får dem til at spille sammen. Alt sammen for, at hjernen kan forstå lydene udefra.

Ifølge forskerne selv er deres metode det mest banebrydende ved det nye studie. Nu kan de kigge på hele hjernen på én gang i stedet for regioner i hjernen eller bestemte frekvenser - se faktaboks.

Tre rytmiske reaktioner i hjernen

Mattia Rosso og kollegerne fra Aarhus Universitet skannede 26 menneskers hjerner i studiet.

Først var testpersonerne i et hvilestadie - uden musik eller for mange lyde - og bagefter oplevede de en konstant lyd fra en metronom med lidt over to slag i sekundet. Og her er, hvad forskerne fandt:

1: Hjernen spejler rytmen

»Du lytter til en rytme, og hjernen spejler den ved at skabe tilsvarende rytmiske netværk,« siger Mattia Rosso og forklarer, at det ikke var så overraskende.

2: Hjernen reagerer og rykker rundt på netværk

Mere overraskende var det derimod, at nogle af hjernens rytmiske netværk, som allerede er aktive under hvile, reorganiserer sig både i frekvens, men også deres placering i hjernen.

Et såkaldt alfa-netværk - en rytmisk frekvens i hjernen - som normalt sidder i de visuelle områder, bevæger sig frem mod de sensomotoriske dele af hjernen, der har med sanser og bevægelse at gøre og ligger mod den forreste del af hjernen.

Det er lidt, som om hjernen prøver at regne ud, hvad der vil ske i rytmen, bemærker Mattia Rosso. Lidt ligesom på dansegulvet, når man forsøger at finde den helt rigtige rytme at danse til musikken i.

3: Hele hjernen organiserer sig på ny

Den tredje ændring er en ‘global omorganisering’ – hele hjernen ændrer sin rytmiske struktur som reaktion på den monotone lyd.

Det betyder, at hurtige og langsomme netværk interagerer med hinanden, når testpersonerne hører lyden, forklarer Mattia Rosso:

»Det havde vi ikke forventet,« siger han om anden og tredje opdagelse.

En metode uden antagelser

For at få de her indsigter har forskerne tænkt nyt.

I stedet for at fokusere på bestemte områder eller frekvenser, som det er tradition i hjerneforskning, valgte de at analysere hjernen som helhed – med rytme som et slags filter.

»Normalt vil man lave nogle antagelser og kun analysere udvalgte frekvenser eller dele af hjernen. Men vi starter fra rytmen og ser, hvordan hele hjernen reagerer,« siger Mattia Rosso.

Metoden ved navn FREQ-NESS viste sig at være effektiv. Selv med helt korte optagelser – helt ned til 30 sekunder – kunne forskerne identificere de samme mønstre i hjernen igen og igen.

De bedste resultater fik de dog ved optagelser på over to minutter.

En god tilføjelse - men ikke revolutionerende

Jens Bo Nielsen, professor ved Institute for Neurovidenskab ved Københavns Universitet, kender forskergruppen bag projektet og mener, at arbejdet med den nye metode er solidt.

Men han ser ikke ligefrem et paradigmeskifte foran sig på baggrund af metoden FREQ-NESS.

»Det er selvfølgelig et fint arbejde og en helt legitim måde at undersøge hjernens netværk på. Men det er ikke vildt revolutionerende nyt,« siger han.

Han peger på, at mange forskere allerede arbejder med at forstå, hvordan hjernens netværk kommunikerer gennem rytmer og frekvenser – og at der findes forskellige statistiske metoder til at analysere den slags data.

»Det er en interessant tilføjelse til feltet. Jeg vil bestemt læse deres forskning med interesse, men det er ikke sådan, at det åbner en helt ny verden for os,« siger han.

Kan potentielt bruges til demensforskning

Mattia Rosso og Leonardo Bonetti arbejder allerede på at bruge metoden til andre områder, hvor hjernen ændres fra én tilstand til en anden som i studiet.

Det kunne være fra hvile til søvn, meditation eller psykedeliske oplevelser. De vil også gerne teste forskellige aldersgrupper, da testpersonerne i studiet primært var yngre.

»I takt med at vi ældes, ændrer hjernens rytmer sig. Det her kan blive en måde at følge med i det over tid,« siger han.

I fremtiden håber Mattia Rosso, at FREQ-NESS kan bidrage til at screene for dysfunktioner i hjernens normale tilstand. Han og hans kolleger planlægger at undersøge, hvordan disse ændringer opstår i forbindelse med Alzheimers og Parkinsons sygdom.

Ved at skanne hjernen for de rytmiske mønstre kan man nemlig potentielt finde tegn på netværk, som opfører sig uregelmæssigt og tyder på, at noget er galt.

»Vi er klar over, at det er en stor udfordring og et følsomt emne at overføre analysemetoder fra forskning til klinisk praksis. Vi nærmer os dette med stor forsigtighed, men vi er forpligtet til en grundig og ansvarlig undersøgelse af disse patientgrupper,« slutter Mattia Rosso og Leonardo Bonetti.