Nobelprisvinnerne Edvard og May-Britt Moser med ny banebrytende forskning

Sammen med forskere fra NTNU/Kavliinstituttet har Edvard og May-Britt Moser avslørt hvordan hjernens senter for læring og hukommelse utvikler seg. Det gir håp om å reparere skader og sykdom.

Professor og nobelprisvinner Edvard Moser mener oppdagelsen er veldig viktig fordi den åpner et nytt fagfelt.

Han og May-Britt Moser fikk i 2014 Nobelprisen for sin oppdagelse av hvordan stedsansen fungerer i hjernen.

Den nye forskningen handler om hvordan hjernen utvikles i tinninglappen, spesielt områdene hippocampus og entorhinal cortex, som er viktig for stedsans og hukommelse.

– Frem til nå har dette vært et mørkeland. Langt på vei skyldes det at man ikke hadde de rette metodene. Nå har vi utviklet og tatt i bruk det siste av gen- og virusteknologi, sier Moser til Adresseavisen.

NTNU-professoren forteller at oppdagelsen av stjernecellenes funksjon og utviklingsprosessen i hjernen er en døråpner for nye oppdagelser. Han regner oppdagelsen blant topp fem ved Moser-laboratoriet.

• Les A-magasinets intervju med Nobelparet Moser: «Det er passion ... dopaminrushet, litt som når du løper»

Fosterforskning

Tinninglappen dannes tidlig på fosterstadiet. Selv om nervecellene er til stede, må de modnes og opprette kontakt med andre celler for å kunne virke.

Forskerne ved Kavliinstituttet har fulgt hjerneutviklingen til mus, helt fra de første nervecellene oppstår på fosterstadiet, til musen er 30 dager gammel og løper rundt for egen maskin.

Den banebrytende forskningen blir presentert i en stor artikkel i siste utgave av tidsskriftet Science.

Hjernen utvikles i rekkefølge

Post.doc. Flavio Donato har ledet prosjektet sammen med Ragnhild Irene Jacobsen, May-Britt Moser og Edvard Moser.

Forskerne har funnet ut at tinninglappen med hippocampus og entorhinal cortex utvikler seg trinnvis, i en bestemt rekkefølge.

Utviklingen av én hjernedel er nødvendig for at neste del skal modnes. Svikter ett ledd, blir prosessen videre skadelidende.

Fant startknappen

Forskere har lenge visst om en gruppe celler som kalles stjerneceller i hjernens del for stedsans.

Navnet kommer fra cellenes stjerneform, med lange armer ut fra et sentrum. Funksjonen deres har imidlertid vært uklar.

Donato og kollegene har avslørt at når stjernecellene blir aktive, utløser de kaskader av endringer i sin del av hjernen. Først når modningen har kommet til et visst nivå, starter modningsprosessen i nabodelen. Prosessen går videre i loop mellom delene i tinninglappen.

Kan gripe inn og reparere

Edvard Moser mener oppdagelsen er overførbar til mennesket fordi vår hjerne er meget lik musens.

– Det er de samme prinsippene for oppkobling under utvikling. Forskjellen er at vår hjerne har mer volum og kompleksitet, sier han.

Foruten å gi verdifull innsikt i hvordan hjernen utvikler seg, kobles opp og virker, har den nye forskningen spennende perspektiver.

– Når vi lærer om hjernens mekanismer, tilpasninger og forandringer, kan vi se for oss at det er mulig å gripe inn når den ikke fungerer som den skal. Jeg tror at vi om ikke lenge kan bli i stand til å sette i gang modning og forandring også i en voksen hjerne, sier Moser.

– Kanskje kan man stanse degenerering og død av nerveceller ved Alzheimers sykdom. Eller at vi får hjernen til å reparere seg selv, men da må sykdom og skade oppdages på et tidlig stadium. En stor, medfødt skade vil være svært vanskelig å gjøre noe med i en voksen hjerne, sier Moser.

Døråpner for oppdagelser

Den nye gen- og virusteknologien som er brukt ved Kavliinstituttet, har gjort det mulig å levere gener spesifikt til grupper av celler som er født på en bestemt dag i et bestemt område av hjernen.

Ved hjelp av ultralyd ser forskerne hvor de skal sette inn genene som vil fungere som en bryter.

Etterpå kan forskerne slå cellene av og på som de vil gjennom medisiner som virker på de innsatte genene. På denne måten finner de ut hvilken rolle cellene har.

– Det som før var umulig, er blitt mulig. En hel verden av utviklingsbiologi åpner seg. Nå kan vi bruke utviklingsbiologien for å forstå hvordan stedsansen er koblet opp, og hvordan den virker, sier Moser.

• Les A-magasinets intervju med Nobelparet Moser: «Det er passion ... dopaminrushet, litt som når du løper»
• Nobelforedragene: May-Britt og Edvard Moser får fortelle om forskningen sin over hele verden
• Nobelprisvinnerne May-Britt og Edvard Moser: Har funnet cellene i hjernen som registrerer fart