Den multimodala hjärnan bjorn.vickhoff at sskkii.gu.se Ingvar.lind at filosofi.gu.se Multimodal kommunikation. Hur kommunicerar vi från kropp till kropp? Kroppskartor. Karta = representation.

Primary motor cortex Primary touch cortex Parietal lobe Frontal lobe Occipital lobe   Temporal lobe Spinal cord Cerebellum

Wilder Penfields Homunculus Wilder Penfields Homunculus. Den sensoriska kroppskartan och den motoriska kroppskartan är till funktionen en enda karta. Man kan undersöka hur kroppskartan förändras vid inlärning (plasticitet) med TMS = (transcranial magnetic stimulation) .

Kroppskartor + balans + info från muskler & leder → proprioception (förmågan att avgöra varje kroppsdels position Proprioception + procedurellt minne + perceptuella minnen av den fysiska omgivningen → kroppsschemat → egocentriskt perspektiv   Kroppsschema: “The set of beliefs you have of your body” (Paul Schindler 1935) Kroppsschema: Perceptionen av kroppsdelarnas positioner. Utifrån denna helhetsbild: (kroppsschema + rörelser + relation till omvärlden) gör vi antaganden (simuleringar) om vad vi har framför oss och prediktioner → bekräftelse eller ”mismatch”.

Att lyssna till samma musik leder till olika perceptioner beroende på skillnader i den perceptuella utrustningen.

Hjärnan har flera kroppskartor Hjärnan har flera kroppskartor. Cerebellum har en kroppskarta för (sekventiella) rörelser. Och en för feed-back. Colliculus har en multimodal kroppskarta Parietalloben har flera multimodala kartor: beröring, proprioception, syn, ljud, balans, rörelse + aktionsplaner → kroppsschema = fysisk helhet Parietalloben har huvud-nacke koordinater, bålkoordinater, arm-skuldra koordinater, hela kroppen koordinater + info om relationen till omvärlden. Prefrontal + parietal lob → se en bok och avse och planera att ta den. Multisensoriska fenomen: Man ser något tidigare om det ljuder En plötslig beröring av handen skärper synen runt handen Läppläsning påverkar ljudperceptionen www.media.uio.no/personer/McGurk_english.html Händerna känns strävare om man hör ett högfrekvent ljud när man gnider dem mot varann Om någon dansar med dig till en tvetydig rytm bestäms perceptionen av rytmen av dansrörelserna Bach-y Rita: Syn: kamera → sensorer på tungan. Balans: vattenpass på huvudet → sensorer på tungan. Eko → sonar → sensorer på tungan Folk m. ögonbindlar aktiverar visual cortex vid blindskrift efter fem dagar.  

Multimodal representation för rummet Peripersonal space: Kroppsschemat har representationer för nåbara positioner. Trimodala neuron för känsel, syn och ljud (Brenner 2001). Objekt som ses närma sig handen utlöser sensoriska signaler från handen och motoriska signaler till handen. Perspektiv: Hand koordinater. Peripersonal space kan vidgas genom användning av verktyg (Atsushi Iriki 2004). Det kräver en inlärning = plasticitet. Var man når ett föremål ≠ hur man greppar ett förmål (affordance) Extrapersonal space processing ≠ peripersonal space processing (spatial neglect)

V.S. Ramachandran spegellåda. Smärta i armen om man rör den. Även användbart för att skapa illusionen att en gummihand eller rent av en kvist har känsel.

Hur kommunicerar vi från ansikte till ansikte och från kropp till kropp? Kommunikativa neuron → spegelneuron kartlägger den andres kropp i din egen kroppskarta. Multimodala: visuo-motor/auditory-motor Dyadiskt perspektiv: en delad aktionsrymd

Brocá: struktur/sekvens processer Sekundära sensoriska områden i temporalloben (speciellt STS) och parietalloben kodar den andres kroppsrörelse Förmotoriska områden målet för rörelsen och hur rörelsen ska utföras Dessa tre områden är sammanslänkade i kretsar. Men notera att uppdelningen i funktioner är inte så enkel. Parietal/temporal lob har multimodala celler för hörsel, syn och rörelse. Spegelsystemet leder till aktion/situation-förståelse = en förståelse av ett ”affordance” i den andres ögon och den implicerade handlingen → motivation/intention hos den andre → hur jag själv ska bidra (imitation/komplementering)

Transitiva/intransitiva rörelser → gester → mimetiska kulturer Transitiva/intransitiva rörelser → gester → mimetiska kulturer. The origins of modern mind (Donald 1991) Musik triggar fingerrörelser (för inlärda stycken). Sång?

Insula och cingulate cortex har spegelneuron (Rizzolatti 2008)

Insula Insula tar emot info från: Öga/öra multimodala neuron (syn/ljud) (Calder et al. 2000) Huden (varmt/kallt, klåda, smärta, sensuell beröring (≠ beröring) → känsla Inre organ: hunger/törst, andning, muskelvärk, inre sensationer → känsla Insula är centrum för inre kroppstillstånd och rörelser (Craig 2002) Anterior insula: smak, lukt + syn (ansiktsuttryck) Posterior insula: ljud (musik), kroppsförnimmelser, förmotorisk info

Skiss för känslor à la James-Lange: Visuell/ljud info ↔ insula ↔ ”visceromotor reactions” ↔ kroppstillstånd ↔ känslor Detta gör känslor till multimodala perceptioner.

Insula har förknippats med följande känslopar: Kärlek/hat, tacksamhet/ förtrytelse, självförtroende/skam, tilltro/misstro, empati/förakt, godkännande/avståndstagande, stolthet/förödmjukelse, Pålitlighet/falskhet, försoning/skuld Alltså: karaktärsdrag ≠ Darwin/Ekman Insula förutser också hur något kommer att kännas → åtrå (sex, droger etc.)

Insula Orbitofrontal cortex (planer för belönat beteende) Amygdala (associationer mellan objekt/människor och känslor Cingulate cortex (ändra beteende p.g.a. utebliven belöning)

Sammanfattning: Spegelneuronsystemet är involverat i två kretsar: Broca/premotor/temporal/parietal ↔ yttre beteende/situationesförståelse Insula/cingulate cortex/visceral body ↔ känslor Rehab: Oro, depression har en inre kroppslig komponent → förlust av Homeostasis → biofeedback, meditation, musik