EISLAB är drivande i ett forsknings-
projekt som kan ge både effektivare mätsystem, mer avancerade robotar och en bättre förståelse för hjärnan och människors sinnesintryck. Genom att kombinera labförsök och omfattande litteraturstudier kring psykofysisk forskning försöker man bygga modeller som beskriver hur hjärnans olika delar reagerar på sinnesintryck.
– I dag har forskningen redan fått betydelse för den psykologiska och filosofiska vetenskapen, säger Professor Lennart Gustafsson, som tillsammans med Tamas Jantvik är nyckelpersoner i projektet. Men potentialen för att använda kunskapen i tekniska sammanhang är hög.
Lennart Gustafsson får medhåll av Fredrik Sandin, forskare vid EISLAB och en av dem som försöker överföra kunskaper från detta projekt till EISLABs forskning om sensorer och sensornätverk.
– EISLABs speciella kompetens ligger i att bygga sensorer och system som är extremt strömsnåla och kan fungera helt trådlöst, säger Fredrik Sandin. Vi vet att även mycket små hjärnor, hos insekter och liknande, har en enorm kapacitet för datahantering med relativt låg energiförbrukning. Mycket av denna effektivitet bygger på hjärnans förmåga att ”koka ner” stora mängder information genom att snabbt klassificera en komplex ström av rådata. Kan vi lära oss mer om hur hjärnan hanterar och samordnar information kan vi hitta bättre lösningar på problemet att hantera stora informationsmängder i ett sensornätverk. Där är problemet ofta att mängden rådata blir så stor att kommunikationerna mellan noderna i ett närverk inte klarar av att transportera informationen tillräckligt snabbt. Det gäller att plocka ut den information som är relevant och skicka bara den.
Samarbete Sverige – Australien
Forskningen kring modellering av hjärnans hantering av sinnesintryck sker till stor del i ett samarbete mellan EISLAB vid Luleå tekniska universitet, LTU, och Monash university i Melbourne. Detta samarbete omfattar flera delar av sensorutvecklingen, där de båda universiteten har kompetenser som kompletterar varandra. I dag arbetar doktoranden Tamas Jantvik tre månader om året vid Monash, medan Lennart Gustafsson, som är hans handledare, är på plats i ett par månader.
– Vi har bland annat strävat efter att modellera hur amordnar och tolkar information, berättar Tamas Jantvik. Vi har bland annat använt en metod, fMRI, (functional Magnetic Resonance Imaging) som mäter närvaron av syrefritt hemoglobin, vilket är en indikator på aktivitet i hjärnan. På det sättet har vi till exempel kunnat dra slutsatser om hur ett synintryck påverkar aktiviteten inte bara i syncentrum utan även i hörselcentrum. De olika sinnena påverkar alltså aktiviteten i andra centra, vilket kan ha stor betydelse för hur hjärnan tolkar den sammanlagda informationen. hjärnan s
Ett sätt att studera hjärnans sätt att samordna olika information är att studera hur människor med olika fysiska eller psykologiska handikapp reagerar.
– Det är till exempel väl dokumenterat att människor med olika former av autism har störningar i just förmågan att samordna olika signaler. De får därmed problem att tolka och reagera på information på rätt sätt, även om de har full kapacitet att ta in signalerna i sig, säger Lennart Gustafsson. Därför ger det oss mycket att studera de undersökningar som gjorts av sambandet mellan människors fysiska och psykologiska tillstånd.
Ett skäl till att just Monash är en bra plats för arbetet är en forskare som heter Jakob Hohwy, med rötter i Danmark men verksam i Australien sedan många år.
– Han är internationellt ledande inom filosofi med psykologisk inriktning, konstaterar Lennart Gustafsson. Vi har båda haft mycket nytta av samarbetet, och Jakob Howhy har använt våra modeller för att ytterligare förfina psykofysiologins arbetsmetoder.
Samarbete skapade forskarintresse
Samarbetet mellan LTU och Monash har bland annat bestått i lärarutbyte. I samband med att matematikern Andrew Paplinski genomförde en period som gästforskare vid LTU fick han upp ögonen för den forskning som främst Lennart Gustafsson då arbetade med. Detta intresse ledde till att Andrew Paplinski vid återkomsten till Monash fortsatte att arbeta med området.
– Hans engagemang för den här forskningen från matematisk synvinkel kompletterar väldigt bra den mer datatekniska bakgrund som jag och Tamas har, säger Lennart Gustafsson. Tamas är en väldigt duktig programmerare, och kan dra mycket god nytta av samarbetet med både Andrew Paplinski och Jakob Hohwy. Därför är det också viktigt att vi kan vara här i Melbourne under delar av året. Även om kommunikationstekniken kommit långt är det fortfarande viktigt att träffa duktiga kollegor och arbeta nära varandra under längre perioder. Det ökar farten i forskningsarbetet, menar Lennart Gustafsson.
Under 2010 ska Tamas Jantvik enligt planerna disputera på sin forskning om modeller för sinnes- och signalhantering i hjärnan. Både i Monash och vid EISLAB kommer projektet att fortsätta och stärkas.
– Vi håller en tät kontakt mellan denna forskning och EISLABs forskning kring sensorer och nätverk, säger Fredrik Sandin. Kan vi lära oss att plocka ut relevanta data och kombinera signaler på ett relevant sätt kan detta få en avgörande betydelse för både sensornätverk och för stora globala nätverk.