All posts by Johan Frederik Storm

About Johan Frederik Storm

University of Oslo, Department of Physiology, IMB

Funding for TMS-EEG equipment for consciousness research in Oslo

Nevrofysiologi, Nevrokirurgi, Nevrologi

A consortium of neuroscience research groups and clinicians at the University of Oslo (UiO) and Oslo University Hospital (OUS) has recently obtained funding from the infastructure programme at UiO for acquiring TMS-EEG equipment for use in consciousness research.

Trans-cranial magnetic stimulation (TMS) combined With TMS-compatible high-density electroencephalography (hdEEG) have numerous applications in preclinical and clinical brain research, diagnosis and therapy, related to sensory, motor, and cognitive brain functions and diseases. TMS is widely used in research in humans and animals, and for diagnosis and monitoring of sensory, motor and cognitive dysfunctions, including altered states of consciousness due to brain injury or stoke. TMS can also be used for research and guiding in neurosurgery, monitoring anesthesia or rehabilitation after brain injury, treatment of neurological and psychiatric disorders including depression and multiple sclerosis.

Navigated TMS combined with high-density EEG (nTMS-hdEEG) has recently yielded highly promising results in consciousness research and diagnosis of disorders of consciousness, by providing a measurable index of consciousness.

 

This webpage will soon be updated (December 2014)

Ukategorisert

In September this year, we changed the address and format of our webpage from the one shown in the picture (http://bevissthetsforum.com, from July 2014) to the present one (https://bevissthetsforum.no), which was opened 30 September.

The old webpage (http://bevissthetsforum.com) was then closed down, but most of its content has unfortunately not yet been transferred to this new page, because of other obligations. Thus at present only a few samples of the previous content are shown here.

In the next few days and weeks, we will gradually update this webpage and also import more of the old content.

-Johan F. Storm, 23 Nov. 2014

Artikkel om “Mysteriet bevissthet” i Dagens Næringsliv 22. nov. 2014

Filosofi, Nevrofysiologi, Nevrovitenskap

 

Dagens Næringsliv 22. nov. 2014

“Mysteriet bevissthet”

Hjerneforskning kaster nytt lys over en stor, uløst gåte: Hva er bevissthet?

Johan F. Storm, Marianne Løvstad, Dagfinn Føllesdal, Pål G Larsson, Bjørn E Juel og Nils Chr. Stenseth

Nobelprisen til ekteparet Moser har gitt økt oppmerksomhet om en sterk tradisjon i norsk hjerneforskning; og vår tid er en gullalder for utforsking av hjernens mysterier. Endelig er det utviklet metoder som også kan kaste nytt lys over en av de største uløste gåtene om oss selv: Hva er egentlig bevissthet?

Vår bevissthet er alt vi opplever når vi er våkne eller drømmer – det som forsvinner i drømmeløs søvn eller koma. Knapt noe er mer sentralt i våre liv. Likevel anså mange hjerneforskere inntil nylig bevisstheten som noe håpløst diffust, og overlot den mest til filosofene. Hovedproblemet er at man ikke kan måle bevisstheten direkte eller gi noe klart svar på hvordan den kan oppstå fra hjerneprosesser, selv om man kan studere hjernen og atferd i detalj.

Dermed er bevisstheten tilsynelatende utilgjengelig for naturvitenskapelige metoder. Dette medfører etiske og medisinske dilemmaer i møte med pasienter med alvorlig hjerneskade som våkner fra koma, men ikke viser viljestyrt aktivitet. De ansees å mangle bevissthet, og kan være i en såkalt «vegetativ» tilstand i lang tid.

Kunnskapsrevolusjonen i vår forståelse av hjernen har gitt økt forståelse for at bevissthet også kan studeres naturvitenskapelig. Ledende hjerneforskere har utviklet bevissthetsforskningen til en stadig mer eksakt naturvitenskap, med lovende metoder, som nå også tas i bruk i Norge. Bevisstheten er knyttet til bestemte mønstre av hjerneaktivitet, mens mye av det som ellers skjer i hjernen er ubevisst. Derfor postulerte F. Crick (som tidligere fant strukturen til DNA) og C. Koch i 1995 at det måtte finnes en minste gruppe av hjerneprosesser som kan gi opphav til en spesifikk bevisst opplevelse (som en lyd, farge, tanke eller følelse). Man håper å finne lovmessigheter ved slike «korrelater» som kan lede til en god teori; og forskere som S. Dehaene og G. Tononi har hatt stor fremgang.

Tononi har utviklet en matematisk teori for bevissthet. I følge denne er våre bevisste opplevelser «integrert informasjon» i hjernens komplekse nettverk av celler. At det er stor hjerneaktivitet er ikke nok; den må være rik på informasjon og samvirke som en enhet for å gi bevissthet. Tononi og kolleger har videre utviklet en metode som bruker magnetisk stimulering og elektrofysiologiske målinger (EEG) til å påvise om personer har bevissthet. Andre forskere, som A. Owen, har brukt hjerneavbildning til å påvise at noen pasienter som atferdsmessig fremstår som «vegetative» trolig likevel har bevissthet. Et tverrfaglig forum for bevissthetsforskning (bevissthetsforum.no) er opprettet i samarbeid med Det Norske Videnskapsakademi. Vi håper at denne spennende utviklingen vil føre til bedre hjelp for hardt skadde pasienter, og kaste nytt lys over et av vitenskapens dypeste, ubesvarte spørsmål: Hvordan oppstår våre bevisste opplevelser fra materielle hjerneprosesser?

Large turnout and brilliant lecture by Giulio Tononi April 4, 2014.

Filosofi, Nevrofysiologi, Nevrologi, Nevrovitenskap

The largest lecture hall in Litteraturhuset was over-filled with people when Giulio Tononi gave a brilliant lecture about his research on consciousness and his Integrated Information Theory at Litteraturhuset in Oslo. It was an open meeting hosted by the Forum for Consciousness Research and the Norwegian Academy of Science and Letters.

Professor Nils Christian Stenseth, leader of the Norwegian Academy of Science and Letters, opens the Meeting.
Professor Nils Christian Stenseth, leader of the Norwegian Academy of Science and Letters, opens the Meeting.

Yes_DSC_0063[1]_Tonon-Følles-Fenstad i salen smiler
Giulio Tononi (left) with professors Dagfinn Føllesdal (philosophy, UiO and Stanford:; middle) and Jens Erik Fenstad (mathematics, UiO; right) before Tononi’s lecture.
Yes_DSC_0103[1]_Panel_Følles-Sebast-Ton-Fenst_smiler
Panel discussion with Dagfinn Føllesdal and Sebastian Watzl (both philosophy; left), Giulio Tononi, and Jens Erik Fenstad (mathematics; right).Yes_DSC_0077[1]_Tononi på talerstolen-fjern
Yes_DSC_0111[1]_Panel og JFS ser ned
Johan F. Storm chaired the meeting and panel discussion with Giulio Tononi, Dagfinn Føllesdal (philosophy; left), Jens Erik Fenstad (mathematics; right), Bruno Laing (psychology; half hidden).
20130407_R4-A3_PLAKAT_TONONI-MØTET Litthuset 4-Apri_RETTET Chair etc_JFS

2014_Tononi talk Litt hus-PLAKAT_PrntScr_JFStorm  2014_Tononi talk Litt hus-on DNVA-sider_PrntScreen2014_Tononi IIT 3.0 Fig9 PrntScreen

 

 

 

 

Lecture on sleep by G. Tononi and C Cirelli, 4 April 2014

Evolusjonsbiologi, Nevroanatomi, Nevrofysiologi, Nevrologi

Guest Lecture by:

Giulio Tononi and Chiara Cirelli, University of Wisconsin:

Sleep and the price of plasticity

Time:   Friday, 4 April, 14.30-15.30 Place:    Auditorium 13, Domus Medica, Gaustad,

Inst. of Basal Medical Sciences (IMB), University of Oslo

 

Giulio Tononi is a psychiatrist and neuroscientist (MD, PhD). He is currently Professor of Psychiatry at the University of Wisconsin, David P. White Chair in Sleep Medicine and is a Distinguished Chair in Consciousness Science. He has previously held faculty positions in Pisa, New York, San Diego.

Dr. Tononi and collaborators have pioneered several complementary approaches to study sleep.

Chiara Cirelli (MD, PhD, Pisa, Italy) is currently Professor of Psychiatry at the University of Wisconsin, Madison, where she moved in 2001. In 1994-2000 she was Fellow of The Neurosciences Institute in San Diego, California.

The research in Dr. Cirelli’s laboratory aims at understanding the function of sleep and clarifying the functional consequences of sleep loss. Her team uses a combination of different approaches, from genetics in fruit flies to whole-genome expression profiling in invertebrates and mammals, to behavioral and EEG analysis in mice and rats.

The research of Tononi and Cirelli include genomics, proteomics, fruit fly models, rodent models employing multiunit / local field potential recordings in behaving animals, in vivo voltammetry and microscopy, high-density EEG recordings and transcranial magnetic stimulation in humans, and large-scale computer models of sleep and wakefulness. This research has led to a comprehensive hypothesis on the function of sleep, the synaptic homeostasis hypothesis. According to the hypothesis, wakefulness leads to a net increase in synaptic strength, and sleep is necessary to reestablish synaptic homeostasis. The hypothesis has implications for understanding the effects of sleep deprivation and for developing novel diagnostic and therapeutic approaches to sleep disorders and neuropsychiatric disorders.

Another focus of Dr. Tononi’s work is the integrated information theory of consciousness: a scientific theory of what consciousness is, how it can be measured, how it is realized in the brain and, of course, why it fades when we fall into dreamless sleep and returns when we dream. The theory is being tested with neuroimaging, transcranial magnetic stimulation, and computer models. In 2005, Dr. Tononi received the NIH Director’s Pioneer Award for his work on sleep mechanism and function, and in 2008 he was made the David P. White Chair in Sleep Medicine and is a Distinguished Chair in Consciousness Science.           (Sources: http://tononi.psychiatry.wisc.edu/people/cirelli.html; Wikipeia, PubMed etc.)

Some selected papers on sleep by Tononi and Cirelli

  • Tononi G, and Cirelli C. Sleep and the price of plasticity: from synaptic and cellular homeostasis to memory consolidation and integration. Neuron, 81(1):12-34, 2014.
  • Bushey D, Tononi G, Cirelli C. Sleep and synaptic homeostasis: structural evidence in Drosophila. Science, 332(6037):1576-1581, 2011
  • Maret S, Faraguna U, Nelson AB, Cirelli C, Tononi G. Sleep and wake modulate spine turnover in the adolescent mouse cortex. Nat Neurosci., 14(11):1418-20, 2011.
  • Gilestro GF, Tononi G, Cirelli C. Widespread changes in synaptic markers as a function of sleep and wakefulness in Drosophila. Science, 324:109-12, 2009.
  • Vyazovskiy VV, Cirelli C, Pfister-Genskow M, Faraguna U, Tononi G. Molecular and electrophysiological evidence for net synaptic potentiation in wake and depression in sleep. Nature Neuroscience, 11:200-8, 2008
  • Cirelli C, Gutierrez CM, Tononi G. Extensive and divergent effects of sleep and wakefulness on brain gene expression. Neuron 41: 35-43, 2004

 Welcome!

Johan F. Storm,

On behalf of Forum for Consciousness Rearearch

 

Giulio Tononi gave tutorial on Integrated Information Theory in Oslo, April 4th

Filosofi, Nevrofysiologi, Nevrovitenskap

On April 4th 2014, 11.oo-13.45, Dr. Giulio Tononi gave a tutorial on his Integrated Information Theory (IIT) of consciousness at the Department of Physiology, IMB, University of Oslo. The tutorial was attended by 25 students, researchers, and professors from different disciplines, including philosophy, psychology, basal and clinical neurophysiology, neurology, mathematics, statistics, biochemistry/molecular biology, medicine, and evolutionary biology.