Dele:
Speedzellen Nobelprisvinnere har sporet ned hastighetsmålerceller i hjernen
De to nobelprisvinnerne May-Britt og Edvard Moser har oppdaget celler i hjernen hos rotter som reagerer på fart. Disse "hastighetscellene" overfører signaler med høyere frekvens, jo raskere går gnagere. Denne "hjerne tachometer" spiller en viktig rolle i selvsporing, som forskerne skriver i tidsskriftet "Nature".
Hastighetsceller reagerer på bevegelse
De to forskere fra Norsk teknisk-naturvitenskapelige universitet og teknologi i Trondheim fikk i 2014 Nobelprisen for oppdagelsen av gridcellene, som spiller en viktig rolle i orientering i rommet. Oppdagelsen av fartceller er et annet stort vitenskapelig bidrag til utforskningen av pattedyrsorientering.
Bilde: DigitalGenetics-Fotolia "Dette er et stort skritt fremover," sa Edvard Moser til norsk avis "Adressavisen". "Det var det manglende puslespillet i vår forskning på stedet."
Forskerne kjørte rotter på tredemølle. For dette brukte de en bil der i stedet for et gulv ble en tilsvarende enhet installert. På denne måten kunne forskerne nøye kontrollere hastigheten som rotterne løp på båndet. De valgte syv, 14, 21 og 28 centimeter per sekund. Da ble aktiviteten til nervecellene målt ved elektroder i entorhinal cortex og i hippocampus. Det viste seg at enkelte celler ble mer aktive i en økende grad enn andre. Den entorhine cortex ligger umiddelbart ved siden av hippocampus og overfører signaler til den. Begge hjernestrukturer spiller en viktig rolle i romlig orientering og læringsevne. Som forskerne rapporten i tidsskriftet, er på 15 prosent av nevroner i entorhinal cortex til farts celler i hippocampus sin andel på ti prosent noe lavere.
Aktivering av hastighetsceller i hjernen er uavhengig av miljøet
Videre undersøkelser viste at aktiveringen av fartscellene ikke er relatert til miljøet eller den visuelle oppfatningen. Således sendte fartcellerne sine signaler på samme måte, uansett et lyst eller mørkt eksperimentelt miljø.
De to forskerne til stede sammen med kolleger til hypoteser om at den Speezellen i det minste delvis får sin informasjon fra områdene i hjernen som er ansvarlig for behandlingen av selvoppfatning og kroppsbevegelse.
Edvard Moser beskriver hastighetscellerne motsatt avisen "som en slags hastighetsmåler. Aktiviteten øker i cellene ettersom hastigheten som rotta beveger seg øker. Denne realiseringen er en integrert del av det interne kartet som vi har jobbet med de siste ti årene. Kartet er dynamisk og kan ikke oppdateres uten hastighetsinformasjon, forklarer forskeren. "Det viser hvordan cellene jobber sammen i hjernens lokaliseringssystem."
Innsikt i hastighetsceller er viktig for Alzheimers forskning
I tillegg til gittercellene, som danner en slags innvendig kart, hadde vært en rekke andre celler i orienteringssystem i pattedyrhjernen er kjent, slik som grensecellene for å identifisere hindringer og hode retnings celler fungerer som et kompass, samt plassere cellene.
May-Britt og Edvard Moser ble tildelt Nobelprisen for medisin i 2014 sammen med den britiske John O'Keefe. Moserne oppdaget gridcellene i entorhinal cortex i 2005, etter at O'Keefe i 1971 fant stedcellene i hippocampus.
Resultatene fra forskerne er spesielt viktige for Alzheimers forskning, fordi hjerneområdene som tjener orientering er blant de første som blir rammet av sykdommen. Som et resultat er Alzheimers sykdom vanlig før andre symptomer på sykdommen vises. (Ag)