UiO-forskere med «slående» hjernefunn

Oppdagelsen av hjernens gridceller sikret de norske hjerneforskerne May-Britt og Edvard Moser Nobelprisen i medisin. Forståelsen av disse cellene, også omtalt som hjernens gps-system, er viktig for å forstå hjernesykdommer som Alzheimers.

Torkel Hafting, førsteamanuensis og forsker ved institutt for medisinske basalfag og Centre for Integrative Neuroplasticity (CINPLA) ved Universitetet i Oslo og professor Marianne Fyhn var begge sentrale i oppdagelsen av gridceller da de jobbet sammen med Edvard og May-Britt Moser ved NTNU.

Nå har de to forskerne, sammen med Mikkel Elle Lepperød og Kristian K. Lensjø, kommet ett skritt lenger med å forstå hva som påvirker hjernens gridceller. Eller rettere sagt; hva som ikke påvirker dem.

Det skriver Universitetet i Oslo på sine nettsider.

Funnene er presentert i en artikkel publisert i Science Advances 5. mai.  

Ville finne ut hvorfor kartet ble borte

Gridcellene trenger fortløpende informasjon om retningen og farten du beveger seg i et rom. Slik lager cellene et slags et kart i hjernen vår, som vi navigerer og orienterer oss ut fra.

Én teori har vært at denne informasjonen kommer gjennom rytmiske hjernebølger.

– I en tidligere studie bedøvet forskerne et område i hjernen som gjorde at en type hjernebølger forsvant og da forsvant også gridcellemønsteret. «Kartet» ble borte. Nå ville vi finne ut om dette skyldtes at hjernebølgene forsvant eller ble endret, eller om årsaken var at kontakten med andre steder i hjernen ble brutt, sier Torkel Hafting, ifølge UiO-saken.

Installerte «lysbrytere» i rottehjernen

For å finne ut av dette satte de inn molekylære «lysbrytere» i cellemembranen til bestemte hjerneceller hos forsøksrotter. Ved å sende små pulser med laserlys inn i hjernen kunne de styre hjernebølgene. Hjernebølger oppstår når mange hjerneceller har aktivitet i takt. Med laserlyset forstyrret forskerne de naturlige hjernebølgene. For å få dette til, opererte forskerne inn hårfine ledninger og en optisk fiber i hjernen på rotter.

Når de skulle gjøre forsøk, monterte de på tynne kabler som hang i et taljesystem ned fra taket slik at rottene kunne bevege seg fritt rundt omkring.

– På den måten kunne vi bruke laserlys for å lage raskere hjernebølger enn de som finnes naturlig i rottehjernen. Samtidig registrerte vi aktiviteten til gridceller.

– Rottene adferd ble ikke påvirket. Selv da hjernebølgene ble drevet opp i en frekvens som var mer enn tre ganger så høy som den naturlige, hadde dette ingen effekt på gridcellenes mønster. Dette tyder på at hjernebølgene ikke brukes av gridcellene for å få informasjon om fart eller retning, forteller forskeren i nyhetssaken.

Overrasket
Mikkel Lepperød beskriver resultatet som slående.

– Vi regnet faktisk med at det skulle skje langt større endringer, sier han.

Det er i tidligere studier slått fast at endringer hjernebølger i tinninglappen ødelegger visse former for læring og hukommelse. Dermed er det sannsynlig at hjernebølgene er viktige for informasjonen som blir sendt mellom gridceller og andre hjerneområder, selv om det i dette forsøket ser ut til å ha mindre effekt på fart- og retningssansen.