8.12.2022
Människor har använt sig av olika minnesstrategier för att komma ihåg saker sedan urminnes tider. Trots det finns det fortfarande mycket vi inte känner till eller förstår när det gäller vårt minne. Matti Laine, neuropsykolog och professor i psykologi vid Åbo Akademi forskar i minnets mysterier och till sin hjälp har han virtuella drakar och gamla jordbruksföremål.
Innan Laine började studera minnet var hans forskning främst språkrelaterad, ett område han ännu till viss del forskar i. Först ut var afasiforskning, forskning kring hjärnskadade patienter som fått problem med att producera och/eller förstå tal. Sedan utvidgades forskningen till att inkludera individer utan hjärnskador. Han har bland annat mätt hjärnaktivitet och studerat vilka områden som aktiveras i hjärnan vid vilka typer av uppgifter med hjälp av olika hjärnavbildningsmetoder. Ett pågående forskningsprojekt riktar in sig på att hjälpa just personer med afasi.
– Vår forskning behandlar inlärning av helt nya ord hos individer som lider av afasi efter en skada i vänstra hjärnhalvan, oftast stroke. Det låter som ett ganska tokigt forskningsområde då de per definition har problem med att hantera helt vanliga ord, varför då försöka få dem att lära sig nya, säger Laine.
Projektet ger forskarna möjlighet att testa inlärningspotentialen hos dessa individer, något som är intressant inte bara teoretiskt sätt utan även kan ha en stor inverkan på deras vardag.
– Vi är intresserade av hur språkinlärningssystemet fungerar och vilka hjärnområden som är kopplade till det. Språkinlärning är aktuell under hela livsspannen, det kommer hela tiden nya ord, till exempel för tekniska innovationer. Ordförrådet utvecklas hela tiden.
Det som är särskilt relevant för personer med afasi och deras rehabilitering är att ta reda på hur mycket av inlärningsförmågan som återstår efter hjärnskadan. Känner man till förmågan till språkinlärning kan det hjälpa till att förutsäga framstegen i terapin och kanske också den spontana läkningen som också sker efter en hjärnskada orsakad av stroke.
Ett test som Laine utvecklat för att studera ordinlärning heter Ancient Farming Equipment. Testet består av svartvita bilder på gamla jordbruksföremål vars namn och syfte fallit i glömska. Testpersonen ska lära sig att benämna dessa föremål som är obekanta sedan tidigare.
– Jag grävde fram namnen på föremålen ur gamla etnologiska ordböcker. Bilder av föremål som ingen känner till mera men som var i bruk på den finländska landsbygden för kanske 150 år sedan. Sakerna har en funktion, en viss betydelse, tematik och även ett namn. Testpersonerna känner varken till namnet eller föremålet och vi ser då hur snabbt eller effektivt de lär sig att benämna och/eller känna igen dessa obekanta objekt. Det ger en bild av ordinlärningspotentialen, förklarar Laine.
Ancient Farming Equipment materialet med olika testvarianter har visat sig vara ett nyttigt tillägg till forskningsmetoder kring ordinlärning och används för tillfället av forskargrupper i Sverige, Spanien och Australien. I vissa fall har testet kombinerats med funktionell hjärnavbildning för att man ska kunna se vilka områden i hjärnan som aktiveras. I afasiforskning har det visat sig att olika inlärningsmetoder fungerar med varierande resultat beroende på vilken sorts språkliga defekt och vilka bevarade funktioner personen har.
– Vi fick ett mycket överraskande resultat av en person som led av kronisk afasi efter en ganska svår skada i vänstra hjärnhalvan. Om man presenterade namnen på föremålen muntligt lärde hon sig nästan ingenting, men om man presenterade dem i skrift lärde hon sig praktiskt taget lika bra som friska kontrollpersoner. Denna bevarade inlärningskanal var helt obekant för henne men kunde sedan användas i hennes rehabilitering. Vi var väldigt glada över att vi med hjälp av skriftliga övningar på nytt kunde ge henne tillgång till ord som hon behövde i sin vardag.
Minnesstrategier
De senaste åren har Laines huvudsakliga forskningsprojekt fokuserat på minnesstrategier. Minnesstrategier är till för att hjälpa korttidsminnet vars kapacitet är begränsad och som hanterar den information man vill komma ihåg i stunden samt den som ska lagras i långtidsminnet. Dessa strategier kan exempelvis vara att gruppera innehåll enligt vissa principer eller skapa associationer mellan det du ska komma ihåg och det som redan finns i ditt långtidsminne.
– Minnesstrategier är något man känt till och använt sig av sedan antikens tider. Trots det finns det inte så mycket forskning om dem fast folk spontant använder olika minnesstrategier hela tiden, säger Laine.
Inlärning och strategier är relevanta för att förstå vad som händer i arbetsminnesträning, ett forskningsområde som blev populärt för ungefär 10 år sedan. De första publicerade studierna var väldigt lovande. De indikerade att man med hjälp av enkla uppgifter som tränade arbetsminnet och som utfördes flera gånger i veckan bidrog till bättre arbetslivsprestationer och till och med högre intelligenskvot. Tyvärr visade det sig att dessa resultat inte var tillförlitliga men ledde istället till en ny forskningsfråga: vad är det egentligen som händer under den här typen av övningar, under denna sorts kognitiva inlärning? Vad händer då man fokuserar på att lära sig en uppgift och börjar hitta strategier för hur man ska lösa just det specifika problemet?
– Prestationen förbättras, men endast då det gäller just den särskilda övningen eller någon väldigt liknande uppgift. Det som sker är inte en generell förbättring, arbetsminnet som helhet blir inte bättre. I stället lär man sig att utföra en ny uppgift med strategier som passar just till den här typens uppgift men inte nödvändigtvis till andra. Därför har vi valt att ta fasta på minnesstrategierna som utvecklas och anpassas till olika situationer och forska vidare på dem, förklarar Laine.
Det teoretiska och det praktiska
Tack vare de nya insikterna började Laines forskning fokusera på framför allt två saker. Det första är det praktiska, det som kan användas som grund för framtida träningsstudier. Hur man kan lära ut minnesstrategier åt människor och på så sätt förbättra deras minnesförmåga, i alla fall när det gäller liknande uppgifter.
– Det finns så många som lider av minnesproblem, exempelvis på grund av neurologiska sjukdomar, vanliga neuropsykiatriska tillstånd där det förekommer problem med arbetsminnet, eller helt enkelt på grund av normalt åldrande. Det finns behov av stöd. Såklart finns externa hjälpmedel som alarm på mobiltelefonen som påminner dig, men det skulle var bra att komplettera, så att du använder dig av både interna och externa strategier för en optimal prestation, säger Laine.
Den andra aspekten är den teoretiska, vad det är som egentligen händer då vi tränar vårt minne? Teorin är att alla nya uppgifter är inlärningsuppgifter. Man börjar med att skapa och testa, för att sedan justera sina strategier inom de allra första minuterna då man påbörjat en uppgift. Slutsatsen är att de komplexa kognitiva minnesuppgifter som används i forsknings- och kliniskt syfte mäter lite andra saker i början än vad de mäter i slutet.
– Det finns en spännande dynamik där, tidsspannet är väldigt kort vilket är intressant. Just den här dynamiken inom så kort tid har det inte forskats så mycket i, säger Laine.
I början av en uppgift betonas så kallade exekutiva funktioner där det ingår planering kring hur den specifika uppgiften ska lösas. Sedan börjar man så småningom skapa rutin och prestationen stabiliseras.
– Detta har relevans för kognitiva testningar som psykologer gör. Vår forskning tyder på att du skulle kunna få ut ännu mera ur ett test om du separerar de allra första minuterna av testet från prestationen på samma test lite senare. Prestationen under de första minuterna återspeglar mera de exekutiva funktionerna, en kritisk men svårfångat del av vårt kognitiva system som möjliggör målmedvetet beteende. Vi har fokuserat specifikt på minnesuppgifter men högst antagligen gäller samma sak för andra komplexa uppgifter, problemlösningsuppgifter exempelvis, funderar Laine.
SOILE
För att utvidga sin minnesforskning har Laine tillsammans med sina forskarkollegor och programmerare utvecklat en nätbaserad testplattform vid namn SOILE. Arbetet med plattformen påbörjades för över tio år sedan då det ännu inte fanns liknande testplattformer för materialinsamling.
– Minnesträningsexperiment är väldigt resurskrävande. Att få folk att komma till en fysisk plats, fyra-fem veckor i rad, flera gånger i veckan är inte så lätt. Speciellt då man gärna vill testa ganska stora grupper, förklarar Laine.
Experimenten är tidskrävande då det fordras att minst två grupper, en träningsgrupp och en kontrollgrupp, utför olika test och träningsuppgifter under fler veckors tid. SOILE underlättar genomförandet märkbart då försökspersonerna kan använda sina egna datorer för att göra uppgifterna, allt sker via plattformen.
– Försökspersonen laddar ner SOILE på sin egen dator och utför testerna och efteråt skickar programmet resultaten till Åbo Akademis server. Vi har endast använt oss av SOILE i vår forskning de senaste åren, säger Laine.
SOILES källkod ägs av Åbo Akademi men det finns även ett avtal med Aalto universitetet att vidareutveckla plattformen. De framtida planerna för SOILE är att plattformen ska vara fritt tillgänglig för finska forskare.
– Tanken är att alla som vill använda kognitiva test och frågeformulär ska kunna utnyttja SOILE för sina forskningsändamål. Det finns vissa särdrag hos SOILE som inte nödvändigtvis finns i de program som används för tillfället, till exempel möjligheten att utföra longitudinella interventionsstudier. Flera av de andra programmen är också kommersiella och man måste betala för att få använda dem, säger Laine.
En annan viktig aspekt är datasekretessen, något som är särskilt relevant då det gäller hälsorelaterad forskning.
–När det gäller information om människors hälsa är det särskilt viktigt att datat hanteras varsamt. Det finns så klart EU-bestämmelsen om GDPR som noggrant måste följas. Därför tycker jag att det är viktigt att det är ett inhemskt program, så att datat inte går via någon server i utlandet, i Europa eller USA, där det kan finnas vissa risker, säger Laine.
En drake som hjälper till att mäta ADHD symptom
Utöver SOILE plattformen har Laine nyligen varit med och utvecklat EPELI, som står för Executive Performance in Everyday LIving, ett virtuellt spel som hjälper till att identifiera och bedöma prospektivt minne (förmågan att komma ihåg saker du ska göra i framtiden) och målmedvetet beteende. Den första versionen av spelet utvecklades för barn. Spelet baserar sig på vardagliga situationer och utmaningar så som morgonrutiner innan skolan eller hemmasysslor som att städa och laga mat.
– Spelaren befinner sig i en virtuell lägenhet och får muntliga instruktioner för vad hen ska göra, i barnversionen är det en drake som instruerar. Sysslorna som ska utföras ur minnet är exempelvis att gå till köket, breda en smörgås, äta den, plocka upp saker från golvet och så vidare, förklarar Laine.
Laine har utvecklat spelet tillsammans med forskare från Helsingfors universitet, Aalto universitetet och företaget Peili Vision Oy. Det finns två versioner av spelet, i den ena används virtuella glasögon och den andra är en vanlig datorversion där du ser lägenheten på skärmen.
Resultatet av den första publicerade studien där EPELI användes visade att spelet kunde särskilja skolbarn med ADHD-diagnos och barn ur kontrollgruppen lika bra som ett vigilanstest som i många studier visat sig vara känslig vid diagnostiska utredningar för ADHD.
– EPELI mäter annorlunda aspekter jämfört med de test som vanligtvis används. Tanken bakom spelet var att det bättre skulle återspegla de problem som uppstår i vardagen jämfört med traditionella test. En ADHD-diagnos hos barn bygger mycket på vad föräldrarna och lärarna säger, och på de problem och symptom som förekommer i vardagen, både hemma och i skolan. Spelet försöker simulera just de situationerna, förklarar Laine.
Åbo Akademi har fyra forskningsprofiler, varav Lösningar för hälsa är en. Profilen kombinerar en rad tvärvetenskapliga forskningsområden och arbetar med att utveckla lösningar för hälsan med slagordet ”from molecule to mind”, alltså från molekyl- och cellnivå till psykiskt välmående.
Klicka här för att läsa mera om forskningsprofilen och hur du kan bidra.