Frontiers for Young Minds

vores hukommelse til musik

prøv denne enkle øvelse: gå til dit musikbibliotek, vælg en sang og afspil de første 3 s af den. Giv dig selv 1 point, hvis du kan klare at synge eller nynne mindst de næste 5 s af den sang. Gør dette for 20 sange. Hvor mange point scorede du? Vi ville ikke blive overrasket, hvis det er mere end 15. Tænk over, hvad du lige har gjort. Du huskede ubesværet tonehøjden, rytmen og måske endda teksterne til mere end 15 sange på kort tid. Det er en masse data, du formåede at indkalde fra din hjerne, ligesom det!

vores hjerner har en bemærkelsesværdig evne til at lave, gemme og hente minder om musik, selv når vi ikke er opmærksomme på at gøre det. For eksempel, hvis du hører en iørefaldende sang, vil du sandsynligvis være i stand til at huske dele af den et par dage senere. Efter at have hørt det flere gange, kan du vide det udenad. Tænk på, hvor meget mere indsats det kræver at lære information fra en lærebog eller at huske detaljerne i de daglige begivenheder i dit liv. Endnu mere fascinerende, musikalske minder synes at være meget godt bevaret hos mennesker, der lider af hukommelsestab—det er den kliniske betegnelse for hukommelsestab.

i sin populære bog Musicophilia fortæller Dr. Oliver Sacks historien om musiker og musikolog (dvs., en ekspert, der studerer musik) Clive iført hvem, efter at have lidt en ødelæggende hjerneinfektion kaldet herpes encephalitis, ikke var i stand til at “bevare et indtryk af noget i mere end et blink” (, Kapitel 15). Mr. iført var heller ikke i stand til at huske næsten hele sin fortid, men han kunne spille musikstykker på klaveret fra hukommelse og mund melodierne, mens han dirigerede et kor. Sagen om Mr. iført er ikke unik—ikke-musikere med svær hukommelsestab kan også vise varige minder om musik (, Kapitel 29). Hvad er så specielt ved disse menneskers evne til at huske musik, selv når de ikke kan huske næsten alt andet? I denne artikel viser vi dig, hvor musikalske minder kan være repræsenteret i hjernen, og hvordan de kan overleve, mens andre minder går tabt.

hvordan adskiller musikalske minder sig fra andre langsigtede minder?

for at danne og hente langtidshukommelser (dvs.stykker af personlige oplevelser og viden) arbejder flere regioner i hjernen sammen for at danne et koordineret netværk, der overfører information fra en hjerneområde til en anden. For eksempel, når du husker, hvad noget du så tidligere på dagen lignede, bruger du din occipital lobe, som er involveret i synet. Når du husker, hvad du tænkte på tidligere, eller spekulerer på, hvordan noget, der skete, måske i stedet er sket anderledes, bruger du din frontal lobe (hvilket er vigtigt for at tænke). Når du husker andre øjeblikke i tiden, såsom din egen fortid (eller når du tænker på din egen fremtid), bruger du flere hjerneområder, herunder både de tidsmæssige og frontale lobes . Alle disse forskellige repræsentationer er sammensat i en bestemt region i hjernen kaldet hippocampus, der er placeret inden for de temporale lapper, for at danne en hukommelse.Mr. iført ‘ s hjerneinfektion ødelagde hans hippocampus og andre nærliggende hjerneområder og forårsagede hukommelsestab. Den berømte patient Henry Molaison, kendt under hans initialer som “H. M.”, led også alvorligt hukommelsestab, efter at læger kirurgisk fjernede hans hippocampus og spidserne af begge temporale lapper (se figur 1). Ved at studere sagerne om Mr. iført, H. M., og andre personer med hukommelsestab, kan vi konkludere, at hippocampus og nærliggende regioner i den temporale lobe er afgørende for at skabe og få adgang til langsigtede minder.

en anden tilstand, der forårsager skade på hippocampus og nærliggende regioner i den tidlige lobe, er demens—et syndrom, der påvirker en persons hukommelse, tænkning og evne til at interagere med andre mennesker. Hos personer med demens begynder deres kognitive evner langsomt at falde. Begyndende med mild amnesi forværres deres tilstand gradvist over mange år til det punkt, hvor de ikke længere kan passe sig selv . Efterhånden som sygdommen skrider frem, viser deres hjerner mere og mere skade i hele netværket af tidsmæssige, frontale og andre regioner, der er involveret i at tænke på sig selv .

på trods af dybtgående hukommelsestab og endda et tab af viden om, hvem de er, viser personer med demens ofte en bemærkelsesværdig hukommelse for musik (, Kapitel 29). Deres musikalske minder overlever på en eller anden måde den udbredte hjerneskade, selv når andre langsigtede minder ikke gør det. Kan musikalske minder behandles et andet sted i hjernen, i et område adskilt fra netværket af regioner, der er involveret i langtidshukommelse?

for at besvare dette spørgsmål registrerede forskere hjernesvar fra 32 raske unge voksne, da de lyttede til omhyggeligt forudvalgte uddrag af velkendte, nyligt kendte og helt ukendte musikstykker . De velkendte stykker blev udvalgt blandt sange, der var i Top 10 mellem 1977 og 2007, nursery rhymes og oldies, mens de ukendte sange blev valgt ved at se på folks lyttevaner og valg på Pandora. En time før deltagernes hjerner blev scannet, hørte de halvdelen af sangene i den ukendte gruppe to gange, så disse sange ville udgøre den “nyligt kendte” gruppe.

forskerne observerede, at to specifikke hjerneområder, kaldet det ventrale præ-supplerende motorområde og den kaudale anterior cingulate gyrus, var signifikant mere aktive, da deltagerne hørte kendte sange sammenlignet med nyligt kendte eller ukendte sange. Disse hjerneområder er vist med rødt i den øverste række i figur 2. Derudover kunne en computer nøjagtigt forudsige, om en bestemt sang var velkendt, for nylig kendt eller ukendt bare ved at analysere mønstrene for hjerneaktivitet i disse regioner. Samlet set afslører resultaterne af denne undersøgelse et “musical memory area” (MMA), der gør det muligt for os at huske vores yndlingssange. Det er vigtigt, at denne MMA er adskilt fra hippocampus og den temporale lobe, som vi ved er nødvendige for langvarig hukommelsesfunktion.

Hvorfor kan musikalsk hukommelse bevares hos patienter med sygdom (AD)?

nu hvor vi har identificeret MMA, lad os se nærmere på, hvad der sker i hjernen hos mennesker, der har AD. AD er den mest almindelige form for demens, og det rammer oftest mennesker tæt på dine bedsteforældres alder. Mennesker, der lider af AD, begynder at miste deres minder om, hvem de er, hvor de har været, og hvad de har gjort. I senere stadier af sygdommen begynder de at miste deres evne til at tale, udføre enkle daglige opgaver, planlægge, løse problemer og interagere godt med andre mennesker. Med andre ord, ad skrider ud over hukommelsestab, påvirker deres følelser og viden om, hvem de er, og, til sidst, alle aspekter af deres liv .

for at diagnosticere AD søger læger efter flere symptomer i hjernen. Disse inkluderer :

• (I) krympning af hjernen, fordi hjerneceller er ved at dø;

• (II) en stigning i en klæbrig oprustning (af Kurt-amyloidplakker), der får hjerneceller til at dø; og

• (III) en reduceret mængde glukose (dvs.sukker) optagelse, hvilket betyder, at hjernen er i stand til at ikke spiser nok sukker til at fungere korrekt.

for at se efter hjerneområder, der er krympet, bruger læger en teknik kaldet magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) til at scanne hjernen. For at se de dele af hjernen, der har klæbrig opbygning og/eller ikke får nok sukker, bruger læger en anden teknik kaldet positronemissionstomografi (PET) til at scanne hjernen. Hvis du gerne vil vide mere om AD og dens diagnose, tjek Ref. .

dette bringer os til den anden, tredje og fjerde række af figur 2. Efter at have identificeret MMA hos raske unge voksne (øverste række) tog forskerne MR-og PET-scanninger af 20 personer med AD, der ikke havde musikalsk træning . De fandt ud af, at MMA viste nogle af de laveste mængder krympning, og det fik stadig nok sukker til at fungere korrekt (anden og tredje række, figur 2). Desværre er de tidlige lobes og netværket af hjerneområder involveret i langtidshukommelse og selvkendskab ikke så heldige. Disse regioner er ikke i stand til at forbruge nok sukker og lider af krympning. Hvis AD skader disse regioner og skåner MMA, det giver mening, at musikalske minder overlever, mens andre langsigtede minder, såvel som dine følelser og viden om, hvem du er, går tabt.

interessant nok var mængden af klæbrig opbygning i MMA ikke signifikant lavere end i andre dele af hjernen (fjerde række, figur 2) . AD-progression går typisk fra klæbrig opbygning nedsat sukkeroptagelse krympning i hele hjernen, hvor den klæbrige opbygning undertiden vises, selv før mærkbart hukommelsestab . Derfor begrundede forskerne, at MMA faktisk ikke degenererer så hurtigt som de tidlige lobes og andre regioner, der er involveret i langtidshukommelsen. Faktisk er MMA godt bevaret i løbet af AD og er blandt de sidste hjerneområder , der degenererer, selv når AD har ødelagt de fleste andre dele af hjernen.

konklusion

identifikationen af MMA er et vigtigt stykke videnskabeligt bevis, der forklarer, hvorfor musikalske minder kan overleve, selv når amnesi og demens har sat ind. Som beskrevet af Dr .. Sacks , personer, der har mistet deres langsigtede minder, kan synes at sidde fast i nutiden, efter at have mistet adgangen til viden om sig selv, men de kan forbløffe os med deres minder om musik. Hvis musikalske minder kan overleve skader på hippocampus og netværket af tidsmæssige, frontale og andre hjerneområder, skal disse minder være anderledes end andre langsigtede minder. Dette forklarer, hvorfor Dr. Sacks var i stand til at være vidne til “stumme, isolerede, forvirrede individer varme til musik, genkende det som velkendt og begynde at synge og binde” (, Kapitel 29) og støtter den mærkelige, men magiske kraft i Musik i vores liv.

interessekonflikt Erklæring

forfatterne erklærer, at forskningen blev udført i mangel af kommercielle eller økonomiske forhold, der kunne fortolkes som en potentiel interessekonflikt.

anerkendelser

Vi takker Dr. Robert Knight. Vi vil også gerne takke Keith Johnson, Rafael Nadal og BNP Paribas Open 2016 for at inspirere konceptualiseringen af denne artikel.

sække, O. 2008. Musicophilia: fortællinger om musik og hjernen. København: Vintage Books.

Jagust, V. 2014. Far kan gøre tidsrejser … men bedstefar kan ikke! Front. Unge Sind 2: 18. doi: 10.3389 / frym.2014. 00018