Några år efter avskedstagandet bosatte sig kapten Hjärne i Stockholm, och vid Nya elementarskolan därstädes erhöll sonen skolundervisning. Skolgången fortsattes sedermera vid högre elementarläroverket i Umeå, där fadern 1861 blivit postinspektör. Under skoltiden i Umeå var Hjärne med om att stifta skolans gymnasistförbund, som sedan alltid med minnesgod tacksamhet hyllade sin frejdade forne medlem vid dennes bemärkelsedagar och senast vid hans bortgång. Själv räknade Hjärne som sin litterära debut en prolog, som han författat till någon festlighet vid läroverket. Den 6 juni 1865 avlade han en glänsande studentexamen och blev i september samma år student vid Uppsala universitet, där han inskrevs i Norrlands nation.
Hjärnes första termin i Uppsala var en politiskt upprörd tid, under väntan på den stora representationsreformens avgörande. Själv var Hjärne — helt naturligt med de intryck han fått under uppväxttiden — en ivrig anhängare av reformen, i motsats till sina landsmän norrlänningarna, som i allmänhet delade sin vördade, nyss avgångne inspektor Kristofer Jakob Boströms djupa aversion mot densamma. Hjärne har själv vid ett offentligt tillfälle berättat en episod från dessa dagar. Det var den kvällen i december 1865, då adelns beslut väntades efter flera dagars debatt, och Hjärne satt tillsammans
