Hon kan mäta hur hårt din hjärna jobbar

2016-09-22 | Forskning/Samverkan

Elaine Åstrand är forskare i intelligenta framtida teknologier på MDH. I en färsk studie visar hon att det går att avläsa belastningen på hjärnans arbetsminne. ”Det här är första steget mot ett mätinstrument som kan ge oss direkt återkoppling på hur hårt vår hjärna jobbar. Och vet vi det, så kan vi också lära oss att träna upp den”, säger hon.

Under två års tid har Elaine Åstrand utvecklat en metod för att avläsa hjärnaktivitet hos människor. I studien har 16 personer utrustats med ett stort antal elektroder på huvudet och fått utföra uppdrag vid en dator. Elektroderna har läst av olika typer av elektrisk aktivitet på olika ställen i hjärnan som sedan, med hjälp av algoritmer, har sammanställs till ett slutvärde.

– Värdet indikerar hur hjärnans arbetsminne belastades när den löste uppgiften. Hos deltagarna i studien sammanföll ett högre värde, det vill säga en högre grad av belastning, med ett gott resultat på uppgiften. Detta är preliminära resultat och jag har inte hunnit publicera något än, men de visar att det är en lovande metod för att avläsa hur hårt arbetsminnet i hjärnan jobbar, hur mycket vi koncentrerar oss och hur fokuserade vi är, säger Elaine Åstrand.

Saknas forskningsresultat på området  

Det finns idag inget etablerat sätt att mäta belastning av arbetsminne, varken iSverige eller i resten av världen.

– Svårigheten ligger i att det varken går att se eller känna arbetsminnet, och det gör att det är svårt att hitta ett mätvärde, förklarar Elaine Åstrand. Om jag till exempel ska mäta hur mycket min arm rör sig, så kan jag sätta elektroder på musklerna och sedan jämföra hur signalen ser ut jämfört med hur armen faktiskt rör sig. Men så går det ju inte att göra med hjärnan. Dessutom är det mycket som påverkar vid mätningarna, som miljön, intryck och liknande. Men min forskning är ett första steg.

Kan användas som ”träningsredskap”

Enligt Elaine finns det flera fördelar med att lära sig se när arbetsminnet är mer eller mindre belastat.

– Det finns många situationer då vi människor kan bli farliga för varandra om vår mentala belastning blir för hög. En sådan är när vi hanterar olika fordon, som till exempel kör bil.

Själv inriktar hon sig dock på möjligheten att, med hjälp av den nya metoden, i framtiden kunna utveckla ett mätverktyg som kan hjälpa människor att träna upp sitt arbetsminne, genom direkt respons på hur hjärnan arbetar.

– Om vi lär oss utläsa med vilken intensitet hjärnan jobbar så kan vi också lära oss att träna upp den. Om vi återigen jämför med gymmet; När du går dit och tränar får du olika typer av återkoppling på ansträngningen genom att du blir trött, du känner att den ena vikten är tyngre än den andra, och så vidare. Med den typen av direkt återkoppling även på hjärnans arbete skulle du kunna träna på att öka belastningen. När du gör det sker vissa aktiveringar, synapser och kopplingar, i hjärnan och du skulle kunna träna dem till att bli starkare, säger Elaine Åstrand.  

Hon tror att många människor skulle må bra av att utveckla sitt arbetsminne, men särskilt intressant kan det vara för personer med kognitiva svårigheter av olika slag, eller barn, vars hjärnor fortfarande är i en utvecklingsfas.

– Det finns goda möjligheter att använda till exempel spel för att träna upp hjärnans förmåga att hantera kognitiv belastning, säger hon. Och med återkoppling om hur den arbetar skulle det gå att individanpassa den träningen.

”I framtiden kommer vi koppla det här via wifi till mobilen” 

Idag är utrustningen Elaine Åstrand använder avancerad, med många elektroderoch råsignaler som inte går att läsa av direkt, utan måste behandlas först, vilket tar tid. Men nästa steg är att försöka effektivisera tekniken.

– Nu börjar jag på mitt prospekt, som är en fortsättning av den här studien. Då kommer jag titta på hur de här signalerna kan behandlas online, så att det går att få en visuell återkoppling på hjärnaktiviteten, direkt. Det kommer såklart ta ett tag innan det här når ut på butikshyllorna, men i regel så brukar det gå att förenkla något så fort det har kommit en färdigutvecklad prototyp. Men innan dess måste forskningen finnas där, och det är det jag jobbar på. I framtiden kommer vi nog bara behöva koppla in det här via wifi till telefonen för att köra lite mental träning när det passar.