Från Max Planck till Umeå universitet – Hsing-Fen Tu utforskar den lärande hjärnan

Barn och unga ligger Hsing-Fen Tu varmt om hjärtat, det står klart när vi ses över en kopp te på ett vårgrönt campus i Umeå.

– Jag har alltid haft ett särskilt band till barn och unga, de är så direkta och ärliga i sitt sätt. Jag uppskattar verkligen att arbeta med barn i olika åldrar, säger Hsing-Fen Tu, postdoktor på Institutionen för tillämpad utbildningsvetenskap vid Umeå universitet.

Hennes ansikte lyser upp när hon berättar om olika forskningsprojekt hon varit knuten till där fokus varit just barns och ungas utveckling. Men vi går tillbaka i tiden, till åren som formade henne. Hsing-Fen Tu växte upp i Taiwan som består av en stor och några mindre öar i Stilla havet, öster om kinesiska fastlandet. Redan tidigt hade hon ett stort intresse för människans beteende och utveckling, vilket ledde till att hon så småningom utbildade sig till arbetsterapeut. Efter examen och några års arbete i Taiwan har hon varit bosatt i Europa. Innan hon kom till Sverige och Umeå universitet bodde hon i Tyskland. Hsing-Fen Tu som är van vid betydligt större städer än Umeå uppskattar lugnet som staden ger.

– Umeå är verkligen ett paradis för den som älskar naturen. Staden känns liten och fridfull, men är samtidigt väldigt praktisk för vardagliga sysslor som att handla. Umeå universitet är ganska ungt jämfört med exempelvis universiteten i Leipzig eller Uppsala och har en helt annan atmosfär.

Jag har alltid varit djupt intresserad av mänsklig utveckling, särskilt av hur olika faktorer formar vilka vi blir.

Det var främst två livserfarenheter som fick henne att söka sig till forskningen.

– Jag har alltid varit djupt intresserad av mänsklig utveckling, särskilt av hur olika faktorer formar vilka vi blir. Om jag ska peka ut vad som påverkat mig mest, så är det två viktiga perioder i mitt liv. Den första var när jag arbetade som terapeut på en psykiatrisk akutavdelning i Taiwan, där jag mötte patienter med olika diagnoser och livsutmaningar. Den andra var när jag arbetade med mycket små barn under nästan sju år i Tyskland. Trots att dessa grupper är väldigt olika, visar båda en genuin sida av mänskligheten som berör och inspirerar mig djupt.

Dessa erfarenheter väckte en stark nyfikenhet på hjärnans mekanismer och processer, i synnerhet hur den anpassar sig till livets utmaningar och möjligheter. Hsing-Fen Tu bestämde sig för att doktorera och när hon såg utlysningen av ett projekt vid Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences i Leipzig, där man skulle undersöka hur aktivt musicerande påverkar barns utveckling, visste hon direkt att det var precis vad hon ville göra.

Barn och musikaliska rytmer

Under projektets gång undersökte hon om musikaliska rytmer påverkar den visuella uppmärksamheten och andra faktorer som kan påverka barns uppmärksamhetskontroll.

Hennes avhandling blev klar 2023 och har den engelska titeln The longitudinal investigation of infants’ attentional control and its associations with self-regulatory functions in toddlerhood and maternal mental distress (En longitudinell undersökning av spädbarns uppmärksamhetskontroll och dess samband med självreglerande funktioner i småbarnsåldern samt moderns psykiska ohälsa).

– Att vara en del av Max Planck-gemenskapen var en ovärderlig period i mitt liv. Jag hade turen att få arbeta i en mycket stödjande miljö med handledare som gav mig frihet att utveckla mitt projekt. Jag träffade också många underbara forskare och inspirerande människor. Det var en fantastisk akademisk miljö där jag utvecklades mycket. Om jag fick välja igen skulle jag utan tvekan göra samma val.

Små barns visuella uppmärksamhet

Vid Max Planck-institutet forskade hon i ett pilotprojekt i samarbete med Berlin Music Kindergarten.

 – Vi testade ett flexibelt musiksystem integrerat i olika fysiska objekt. Systemet baserades på Jymmin, utvecklat av Dr. Thomas Fritz. Senare fokuserade jag på att undersöka om audiovisuell synkronisering påverkar små barns visuella uppmärksamhet. I gemensamma projekt med Uppsala barn- och babylab vid Uppsala universitet, studerade vi också sambandet mellan spädbarns uppmärksamhet och deras framväxande självregleringsförmåga över tid.

– Vi undersökte generationsöverskridande påverkan, särskilt hur moderns psykiska hälsa och egna barndomsupplevelser kan påverka barnets kognitiva utveckling.

Förstå det aktiva lärandet

Hsing-Fen Tu har sedan tiden vid Max Planck-institutet fortsatt att utforska hur det mänskliga beteendet formas.

– En viktig del av det är att förstå hur vi lär oss saker. Jag är särskilt intresserad av aktivt lärande och de mekanismer som stödjer det.

Aktivt lärande sker när någon är engagerad i inlärningsprocessen genom att aktivt tänka, återkalla information eller lösa problem. Det är det ”aktiva minnesåterkallandet” som gör aktiv inlärning effektiv, eftersom det hjälper hjärnan att stärka kopplingarna och minnas information bättre. Passiv inlärning däremot innebär att en person helt enkelt får information utan att behöva anstränga sig mentalt, som att bara lyssna eller läsa utan att interagera.

Hsing-Fen Tu och forskargruppen fokuserar på hjärnan och lärande hos åldersgruppen 18–25-åringar.

BildMostphotos

Hsing-Fen Tu är just nu involverad i ett forskningsprojekt vid Umeå universitet där man undersöker neurala dynamiker vid inlärning. Syftet är att förstå samspelet mellan inlärningsmetoder och redan befintlig kunskap. Ett område som hon och forskargruppen undersöker är hur aktivt kontra passivt lärande samspelar med tidigare förvärvad kunskap och påverkar inlärningsresultaten bland 18–25-åringar. Denna åldersgrupp valdes avsiktligt eftersom hjärnan uppvisar en hög grad av formbarhet under den tidiga vuxenåldern. Att förstå hur man kan utnyttja denna formbarhet är avgörande för att optimera pedagogiska metoder och stödja långsiktig akademisk, professionell och personlig utveckling.

– Projektet syftar till att avslöja hjärnmekanismerna bakom hur vi lär oss, särskilt hur aktivt lärande – genom återkallande (retrieval practice) – stödjer minne och förståelse. Denna metod har visat sig effektiv över åldrar, kognitiva nivåer och inlärningssätt. Men vi vet fortfarande inte om hjärnan aktiverar olika nätverk beroende på om materialet är bekant eller nytt. Genom att undersöka det hoppas vi kunna utveckla mer målinriktade utbildningsstrategier.

Välja de mest effektiva metoderna

Ett mål med forskningsprojektet att lärare ska kunna välja de mest effektiva metoderna baserat på både vad eleverna vet och hur deras hjärnor bearbetar information.

Det pågår också samarbeten med forskare inom forskningsprojekt i Uppsala, Belgien, Taiwan, Georgien och Tyskland. De flesta av de aktuella projekten fokuserar på perinatal psykisk hälsa och barns utveckling. Perinatal psykisk hälsa handlar om kvinnors mentala välbefinnande under perioden från graviditetens början till ungefär ett år efter förlossningen.

Att ställa rätt frågor

Den största utmaningen är, som i många andra forskningsprojekt, att ställa rätt frågor enligt Hsing-Fen Tu. I slutändan, om inte rätt frågor ställts från början, kan forskningsresultatet äventyras.

– Det handlar om att ställa frågor som inte ställts tidigare, samtidigt som frågorna måste vara rimliga och där vi har en metod för att mäta svaren. Ibland har jag tänkt ut coola frågeställningar, men när vi diskuterar dem i forskningsteamet så förstår jag att det bara var önsketänkande, säger Hsing-Fen Tu och skrattar.

Hon tycker också att hon hittills haft turen att få arbeta i forskningsmiljöer som uppmuntrar till kreativt tänkande och är stödjande. Hon uppskattar diskussionerna och kollegialiteten på Umeå universitet.

– Vetenskapligt känner jag mig väldigt lyckligt lottad att få vara en del av denna miljö. Jag lär mig mycket genom projektet och är särskilt tacksam över att få arbeta med så stödjande kollegor och två otroligt kunniga handledare. Deras vägledning har varit ovärderlig och möjligheten att växa och utforska nya idéer uppskattar jag djupt.

Praktisk tillämpning av forskningen

Hsing-Fen Tu ser olika sammanhang där hennes forskning kan komma att få praktisk tillämpning i framtiden, inte minst inom utbildningsområdet.

– Vi lär oss ständigt i vardagen – oavsett om det handlar om ny teknik, miljöer eller sociala situationer. Genom att förstå aktivt lärande hoppas vi kunna främja strategier som kan tillämpas genom hela livet – från förskola till vuxenutbildning samt till att bevara och stärka kognitiva förmågor hos äldre.

Läraryrket behöver bli mer attraktivt så att starka, motiverade personer vill stanna kvar. Det menar forskaren Hsing-Fen Tu.

BildMostphotos/Matej Kastelic

– Vi hoppas också kunna bidra till mer evidensbaserad undervisning och hjälpa lärare att fatta mer informerade beslut om när och hur olika strategier ska användas – vilket leder till mer personligt anpassad och effektiv undervisning.

Hsing-Fen Tu anser att lärarutbildningen som diskuterats mycket på senare tid är oerhört viktig, liksom läraryrket.

– Ur ett forskningsperspektiv tror jag att vi behöver både mer vetenskaplig förståelse för hur lärande fungerar och större samhälleliga investeringar i utbildning. Särskilt bör vi fokusera på att utbilda och stötta lärare – att göra yrket mer attraktivt så att starka, motiverade personer vill stanna kvar. Lärare spelar en avgörande roll i att forma framtida generationer och förtjänar resurser, respekt och erkännande som speglar det ansvaret.