04. april 2000

Følelsernes neuroanatomi

sensorik

En gruppe forskere på Det Biovidenskabelige Fakultet prøver at finde ud af, hvad der sker i vores hjerner, mens vi lugter, smager og mærker den mad, vi putter i munden og fortærer. Målet er blandt andet sundere fødevarer, men forskerne bliver også klogere på hvordan følelser som afsky og glæde opstår i den grå substans bag hjerneskallen.


Hvorfor kan vi altid bedre lide pizzaen fra det lokale pizzaria end pap-pizzaen fra fryseren? Er det fordi, den er mere sprød i skorpen? Smager fyldet bedre? Lugter den bedre? Eller ser den måske bare mere indbydende ud, når den hives ud af en gloende hed stenovn?

En masse sanser spiller sammen, når vi danner os et indtryk af en pizza. Selvfølgelig er smagen vigtig, men også lugt, syn og ’følesans’ tages i brug, når vi spiser og vurderer en fødevare.

Derfor findes der heller ikke noget nemt svar på det simple spørgsmål om, hvorfor man bedre kan lide den ene pizza frem for den anden. For hvad er det egentlig, der sker inde i hovedet på os, når vi sætter tænderne i maden?

Brugbar sensorik

På Det Biovidenskabelige Fakultets Institut for Fødevarevidenskab arbejder en lille gruppe forskere på at besvare det spørgsmål.

De forsker i sensorik – læren om sanseopfattelse – og er især interesseret i hvordan hjernen bearbejder de enkelte sanseindtryk fra spiseprocessen.

Den viden kan man blandt andet bruge til at lave bedre vurderinger af nye fødevarer ved at teste dem på forsøgspersoner i såkaldte sensoriske paneler – så fabrikanten af de frosne pizzaer bedre kan ramme noget, der minder om dem fra det lokale pizzaria.

På det mere grundvidenskabelige plan giver sensorikforskningen samtidig større viden om hvordan menneskets følelser – også de mere komplicerede som glæde og frygt – bliver til i hjernen.

»Vi prøver på at afdække det, jeg kalder følelsernes neuroanatomi,« fortæller forskningslektor Per Møller entusiastiskt. »Vores umiddelbare mål er selvfølgelig at skaffe mere viden om hvordan hjernen opfatter mad, men det giver samtidig en unik mulighed for at studere hvordan vores følelser i det hele taget virker. En smagsoplevelse er – trods alt – en langt mere simpel ’følelse’ at studere end f.eks. sorg, og da noget tyder på, at det langt hen af vejen er de samme processer, som ligger bag, så giver vores forskning et ’smugkig’ til mekanismerne bag de komplekse følelser«.

Lugtesansen rammer følelserne

Per Møller er særlig interesseret i lugtesansen, da den, i forhold til de øvrige sanser, har en mere direkte kobling til ’følelserne’ –
vores reaktion på de stimuli vores sanser udsættes for.

Hvordan denne kobling fungerer, kræver en nærmere forklaring:

Normalt siger man at mennesket har fem sanser: syns-, lugte-, smags-, høre- og følesansen. I virkeligheden har vi nok mindst dobbelt så mange, idet følesansen bør opdeles i flere typer, som tryk-, smerte, varme- og kuldesans, ligesom vi også har sanser, der registrerer muskler og leds spændingstilstand, kroppens orientering i forhold til tyngdekraften osv.

Impulserne fra alle disse sanser sendes som små elektriske spændinger via nervesystemet til hjernen, hvor de mere eller mindre bevidst bliver registreret i de specifikke områder af hjernebarken (den yderste skal af hjernen), som hører til de forskellige sanser.

Inden nerverne når ind i selve hjernen krydser deres baner, således at signalerne fra højre side af kroppen går til venstre hjernehalvdel og omvendt – undtagen hos lugtesansen, hvor signalerne sendes til den samme side af hjernen. Man siger, at lugtesansen er ipsilateral (fra latin: ipse = selv; latus = side).

Lugtesansen har samtidig en direkte forbindelse til det limbiske system, som er en ringformet struktur i den centrale del af hjernen, hvor man mener følelserne opstår. Impulserne fra de andre sanser bliver først ’fordelt’ (blandt andet til hjernebarken) af den del af hjernen, man kalder thalamus, før de når det limbiske system. Derfor vil vi ofte være mere bevidste om f.eks. et bestemt synsindtryk, samtidig med at vi oplever den følelse, som det starter i os, end når vi lugter noget.

Hjernehalvdele lugter forskelligt

Den umiddelbare følelsesmæssige reaktion på et lugtindtryk, mener Per Møller, er en overlevelsesmekanisme, som er opstået igennem menneskets (og mange andre dyrs) udviklingshistorie:

»Det har været vigtigt for de tidlige mennesker lynhurtigt at kunne afgøre, om føden var i orden eller ej. Med lugtesansen har de kunnet få en ’dom’ med det samme, endnu før de var blevet bevidste om, hvad der var for en føde, og måske havde spist af den. Dommen har så bestået af en følelsesmæssig reaktion som afsky eller nydelse,« siger Per Møller.

Han mener, teorien underbygges af den kendsgerning, at mange lugte giver stort set de samme reaktioner hos mennesker overalt i verden.

Nyere forskning tyder på, at de to forskellige bearbejdninger af et lugteindtryk (den umiddelbare følelsesmæssige og den senere ’erkendende’) finder sted i hver sin hjernehalvdel. Således skulle højre hjernehalvdel være bedst til at skelne mellem lugte, mens dens den venstre skulle være bedst til at navngive lugte.

Per Møllers forskningsgruppe er i øjeblikket ved at efterprøve denne teori. De har fremstillet en række forskelligt lugtende væsker, som de lader forsøgspersoner lugte i tilfældig rækkefølge i hvert næsebor og derefter navngive og vurdere for behagelighed.

Forsøget udnytter den kendsgerning, at lugtesansen er ipsilateral: Når lugteindtryk fra højre næsebor går direkte til højre hjernehalvdel og tilsvarende i venstre side, forudsiger teorien, at den samme lugt vil give større følelsesmæssig respons, når den sanses gennem det højre næsebor, og blive bedre navngivet, når den sanses gennem venstre næsebor.

Adskilte hjernehalvdele hos epileptikere

Hvordan udfaldet af forsøget bliver, kan Per Møller endnu ikke sige, men under alle omstændigheder vil det nok ikke give noget krystalklart resultat. Det skyldes, at de to hjernehalvdele er forbundet i den centrale del af hjernen.

Dermed er der en indirekte forbindelse fra venstre næsebor til højre hjernehalvdel og omvendt, hvilket kan være med til at sløre forsøgsresultaterne.

Der findes dog en lille gruppe mennesker, som ikke har denne inddirekte forbindelse. Ved visse typer af alvorlig epilepsi får patienterne ved et kirurgisk indgreb adskilt de to hjernehalvdele. Det lyder umiddelbart barskt, men behandlingen er meget udbredt, og forbedrer patienternes tilstand betydeligt.

Per Møller synes det kunne være interessant at gennemføre et tilsvarende lugt-eksperiment med epileptikere, som har fået udført hjerneoperationen. Så kunne man være helt sikker på, at kun højre hjernehalvdel reagerede på lugteindtrykket fra højre næsebor.

I sidste ende ville det måske også kunne give større viden om, hvad der sker, når man udfører den radikale operation.

Effektive scanningsteknikker

Foreløbig har Per Møller dog travlt med en masse andre projekter. Blandt andet skal han udføre nogle eksperimenter, hvor forsøgspersonerne bliver scannet imens de udsættes for forskellige lugte.

Der findes efterhånden en håndfuld forskellige hjernescanningsteknikker, der – i modsætning til det ovenfor beskrevne forsøg – kan give præcise billeder af hvilke dele af hjernen, der er aktive ved bestemte påvirkninger. Per Møller vil benytte den såkaldte fMRI-teknik til at lokalisere de lugt-relaterede aktivet i de to hjernehalvdele.

fMRI står functional Magnetic Resonance Imaging. Systemet virker ved at forsøgspersonens hoved bliver placeret i en kæmpe magnet. Ændringer i magnetfeltet får naturligt forekommende stoffer i hjernen til at udsende radiostråling, der registreres af en detektor. Radiostrålingen øges i takt med at iltmængden i blodet stiger, og indikerer således, hvor der er størst aktivitet i hjernen.

Med fMRI-teknikken kan Per Møller få meget præcise billeder af hvilke hjernecentre, der er involveret i lugtopfattelse. Desværre er en fMRI-scanner meget dyr i drift og kan desuden kun bruges til at studere meget simple sansepåvirkninger, da forsøgspersonen skal ligge helt stille i scanneren.

»Med fMRI kan vi danne os nogle hypoteser om hvordan hjernen virker, men for at teste dem i virkeligheden må vi analysere mere naturtro processer, som f.eks. når et menneske lugter til, bider i og smager på en pizza,« forklarer Per Møller.

Til det formål bruger han en anden hjernescanningsteknik, kaldet NIRS, som står for Near InfraRed Spectroscopi. Den fungerer ved at sende infrarøde stråler ind i hjernen, hvor de afbøjes alt efter hvor stor aktivitet, der er i de bestrålede områder.

»En NIRS-scanner er meget fleksibel, og derfor kan man godt lade en forsøgsperson gennemføre den relativt komplicerede opgave, det er at spise en fødevare. Til gengæld kan vi med NIRS desværre kun scanne de yderste lag af hjernen,« siger Møller.

Sundere fødevarer i fremtiden

På den måde er Per Møllers arbejde et spørgsmål om at koble mange forskellige stykker viden til et nogenlunde samlet billede af, hvordan vi sanser den mad, vi spiser.

Det er dog langt fra nogen enkel opgave, og Møller vil da heller ikke love, at hans forskning umiddelbart vil give anvendelige resultater. Alligevel ser han på lang sigt store perspektiver for den neurologiske forskning inden for sensorik:

»Der bliver større og større bevidsthed omkring hvad maden betyder for menneskets sundhed og sygdom. Alligevel er det utrolig svært at få folk til at spise de sunde fødevarer. Det skyldes selvfølgelig, at folk ikke frivilligt spiser f.eks. hundekiks, selvom det skulle vise sig at netop et stort indtag af hundekiks kunne forlænge livet med et år,« siger Per Møller, og fortsætter:

»Men hvis vi havde en større viden om, hvilke processer, der gør, at vi bedre kan lide den ene type mad frem for den anden, så kunne man designe fremtidens fødevarer, så de havde de ernæringsmæssige kvaliteter af hundekiksen, men samtidig de sansemæssige kvaliteter, som gjorde at folk ville spise dem.«

Hjælp til folk med spiseforstyrrelser

På lidt kortere sigt håber Per Møller, at han kan være med til at løfte sløret for, hvad der går galt hos den voksende andel af befolkningen, som lider af spiseforstyrrelser:

»I dag søger man primært psykologiske forklaringer på hvorfor folk udvikler f.eks. anoreksi. Det er der ikke noget galt i, men hvis man også brugte hjernescanningsteknikkerne, ville man få en større viden om problemet. Måske ville man kunne lokalisere bestemte områder i hjernen, som kun var aktive hos anoreksipatienterne ved påvirkningen af f.eks. lugten af en pizza. Herefter ville man så kunne analysere disse områder for deres funktioner og give en mere målrettet behandling af patienterne,« håber Per Møller, der dog endnu kun har et sådant projekt på tegnebrættet.

Foreløbig har han nok at gøre med at lade forsøgspersoner sniffe af små glas med en bred vifte af både behagelige og ubehagelige lugte, som f.eks. lugten af smør eller svampe. Pizzalugten er dog ikke (endnu) med i repertoiret.