Mark Schram Christensen, Københavns Universitet

Fagområde

Hjerneforskning, neurofysiologi

Kort beskrivelse af projektet

Med dette projekt vil jeg forsøge at besvare spørgsmålet om, hvordan hjernen er med til at give mennesket en oplevelse af, at det bevæger sig. Jeg vil undersøge dette ved at lave studier, hvor forsøgspersoner har en opfattelse af, at de bevæger sig på én måde, men i virkeligheden bevæger de sig på en anden måde. Denne illusion kan bl.a. fremkomme ved at anvende video-feedback, som man forsinker, så det ser ud som om, den bevægelse man laver, sker senere, end den i virkeligheden gør. Dette vil jeg så studere, mens forsøgspersonen skannes med en hjerneskanner (fMRI). Studierne af sådanne illusioner vil give en idé om, hvad det er for neurale mekanismer, der giver anledning til den subjektive oplevelse af bevægelser, som adskiller sig fra, hvad der objektivt sker, når man bevæger sig. Jeg arbejder ud fra en idé om, at oplevelsen af bevægelse er præget af, hvordan mennesket har en forventning om, hvordan det opleves at bevæge sig, og at denne forventning spiller en rolle på niveau med de signaler, der sendes fra muskler, sener og led til hjernen under bevægelse.

De forskningsmæssige udfordringer og perspektiver

Den primære udfordring er at få designet nogle studier, der på effektiv vis har en klar adskillelse af oplevelsen af at bevæge sig, og hvordan man faktisk bevæger sig – altså i hvor høj grad man kan få forsøgspersonerne til at opleve en illusion af bevægelse. Dernæst kommer udfordringen i at få påvist, at det er forventningen om, hvordan bevægelsen opleves, der spiller en rolle.

Hvad er de langsigtede perspektiver?

Idrætsligt: Skulle det vise sig, at forventningen om bevægelse spiller en rolle for vores opfattelse af bevægelse, betyder det, at man f.eks. i forbindelse med en idræt, hvor man bliver træt, oplever, at man bevæger sig på en måde, fordi man har en forventning om, at bevægelsen udføres på én måde, men pga. trætheden sker det i virkeligheden på en anden måde, hvilket kan få fatale følger: Man snubler over en hæk og mesterskabet tabes. Indarbejdes det i træningen, at oplevelsen er anderledes, end det der faktisk udføres, kan man være med til at give atleten øget bevidsthed om dette, hvilket forhåbentlig kan forbedre præstationen i sidste ende.

Rehabilitering: Patienter med skader på centralnervesystemets bevægeapparat kan muligvis drage fordel af at træne deres forventning om bevægelse, hvilket måske kan ske gennem at forestille sig bevægelser.

Generelt: Skulle det vise sig, at oplevelsen af bevægelse (og sensoriske oplevelser, hvilket er en sidegren af projektet) er præget af forventningen om, hvordan dette måtte opleves, vil det radikalt ændre på den måde, man bør forstå menneskelig perception. Fra at perception tidligere har været opfattet som en passiv modtagelse af signaler – udefra (syn, hørelse, etc) og indefra (signaler fra muskler, sener og led) – vil man nu kunne forstå perception som en mere aktiv bearbejdelse af stimuli baseret på forventningen om, hvordan disse måtte være. 

Hvordan forholder projektet sig til områdets internationale udvikling?

Der har været lavet en række psykologiske forsøg, hvor man har undersøgt bevægelsesillusioner, men mig bekendt eksisterer der ikke fMRI-forsøg, der præcist har undersøgt illusioner af den art, jeg har tænkt mig at undersøge. Der er en del forskningsgrupper, der arbejder med tanken om, at forventninger spiller en rolle for oplevelsen af bevægelse. Disse arbejder både med psykologiske adfærdsforsøg, forsøg, der udelukkende ser på motorisk kontrol, og andre laver computer modeller af disse mekanismer. Tanken om at kombinere ideerne fra motorisk kontrol og anvende disse på sensorisk perception er der dog ikke så mange, der arbejder med.

Hvordan vil du anvende Det Frie Forskningsråds Ung Eliteforskerpris?

Disse penge kunne give mig mulighed for at besøge en af de forskningsgrupper, der arbejder med computermodeller for forudsigelse af bevægelse. Jeg ser det nemlig som en fordel at kombinere viden fra den eksperimentelle hjerneforskning med computermodeller, hvor man kan teste sine ideer om hjernens forbindelser og mekanismer gennem modeller og faktiske forsøg. Da jeg ikke selv føler mig særligt stærkt rustet inden for modellering af neurale mekanismer/netværk, tror jeg, at det kunne være godt at besøge en af de førende forskningsgrupper inden for området.

Hvordan opstod din interesse for netop dette forskningsfelt?

Den store inspiration til netop at arbejde med ideen om, at forventninger spiller en rolle for perception (af bevægelse og eksterne stimuli), stammer fra min tidligere vejleder på Danmarks Tekniske Universitet, Rodney Cotterill, som arbejder med en model for bevidsthed, der bygger på forudsigelser. Gennem mit ph.d.-projekt har jeg så arbejdet med bl.a. at forsøge at identificere de neurale mekanismer, der ligger til grund en lille del af dette. Men jeg tror, at første gang jeg for alvor fik øje på, at spørgsmålet om, hvordan mennesket er bevidst om sig selv og sine egne bevægelser, var interessant, var da jeg i en filosofitime i gymnasiet blev spurgt om: ’Hvem er jeg?’.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg har mange interesser ved siden af min forskning. Jeg har dyrket atletik, siden jeg var ni år. Derudover læser jeg en del skønlitteratur. Jeg har desuden en interesse for arkitekturfotografering og ynder at vandre og klatre. 

——————————

Forskningsrådets for Sundhed og Sygdoms begrundelse for tildeling af prisen

Mark Schram Christensen er 28 år og uddannet civilingeniør fra Danmarks Tekniske Universitet. Han har i 2007 afsluttet sin ph.d.-uddannelse ved Laboratoriet for Human Neurofysiologi, Institut for Idræt, Københavns Universitet, samt ved MR-afdelingen på Hvidovre Hospital. Han har undersøgt nogle af de neurale mekanismer, der er forbundet med perception (opfattelse) af bevægelser. Resultaterne er publiceret i 4 artikler i fornemme internationale tidsskrifter.

Forskningsrådet for Sundhed og Sygdom støtter Mark Schram Christensen med 3 års løn og drift til post.doc-ansættelse ved Institut for Idræt på Københavns Universitet, hvor han får mulighed for at arbejde videre med resultaterne fra sin ph.d. I sit projekt skal Mark arbejde med fundamentale spørgsmål omkring bevidsthed og perception, hvilket undersøges vha. funktionel hjerneskanning og transkraniel magnetisk stimulation.

——————————

Yderligere oplysninger om projektet

Mark Schram Christensen. Telefon: 3632 3407; e-post:

Yderligere oplysninger om baggrunden for prisen

Formand for Forskningsrådet for Sundhed og Sygdom, professor Lars Fugger. Telefon: +44 1865 762479, e-post:

Forskningsprojektets videnskabelige titel

De neurale mekanismer for sensoriske og motoriske illusioner

Bevilling fra Forskningsrådet for Sundhed og Sygdom

2.382.000 kr.

Ansættelsessted

Institut for Idræt, Københavns Universitet

Forskningsprojektet udføres på

Institut for Idræt, Københavns Universitet. I samarbejde med MR-afdelingen, Hvidovre Hospital.