Louise, vår hjerne-frelste skribent, har også denne måneden nerdet rundt i diverse arkiver for å gi deg de kuleste nyheter innen nevrovitenskapelig forskning. Ta på deg nerdebrillene og bli fascinert!
1. Synapser gjenkjenner nevroners nye identitet. Vi har lenge visst at det er mulig å reprogrammere nevroner – bl.a. å omdanne nevroner med korte koblinger (mellom de to hjernehalvdelene) til nevroner med koblinger lengre unna (f.eks. i ryggmargen). I en nylig publisert studie i journalen Neuron fremkommer det av en gruppe forskere ved Harvard Cell Stem Institute at også synapsene (koblingene til det reprogrammerte nevronet) endrer sine egenskaper! Når synapsene gjenkjenner at nevronet har forandret seg, vil de med andre ord tilpasse seg ved å endre hvordan de kommuniserer med nevronet. Funnet kan få stor betydning for utvikling av strategier for å endre dysfunksjonelle kretser i psykiske lidelser og utviklingsforstyrrelser, slik som schizofreni og autisme.
2. Kunstige nevrale nettverk kan bruke og lære menneskelig språk. Forskere har lenge vært i stand til å modellere menneskelige språkevner, men har ennå ikke lykkes med å modellere hvordan hjernen lærer språk helt fra begynnelsen av, uten noen form for a priori språkkunnskap. Nå ser det imidlertid ut til at de har klart det! En gruppe britiske og italienske forskere innen kunstig intelligens har laget en nettverksmodell (hjernesimulator) kalt ANNABELL (Artificial Neural Network with Adaptive Behavior Exploited for Language Learning), som via interaksjon med mennesker klarer å lære substantiv, verb, adjektiver og pronomen, samt bruke disse i tale. Forskningsgruppen estimerer at ANNABELLs språklige evner er på nivå med en fireåring.
3. Fysisk aktivitet i voksen alder styrker “utsatte” koblinger i hjernen. Det er ingen tvil om at fysisk aktivitet fremmer både fysisk og psykisk velvære, men en fersk studie publisert i NeuroImage viser at det også kan ha potensielle sykdomsbremsende effekter i den aldrende hjernen. Forskerne brukte et mål på fysisk aktivitet kalt ‘kardiorespiratorisk fitness’ (maksimalt oksygenopptak; VO₂max), og kom frem til at dette hadde sammenheng med økt styrke på funksjonelle koblinger i ‘Default Mode Network’ (DMN) – et nettverk typisk assosiert med kognitiv svikt utover i livsløpet. Sammenhengen gjaldt uavhengig av aktivitetsnivå, hvilket indikerer at selv små mengder trening kan ha svært gunstige effekter i hjernen.
4. Øyeblikkelig gjentakelse av informasjon er nok til å skape et permanent minne. I en studie publisert i denne månedens utgave av Journal of Neuroscience ble 26 deltakere vist 40 sekunders lange Youtube-klipp av situasjoner hentet fra dagliglivet. I 20 av 26 klipp ble deltakerne bedt om å øve inn handlingsforløpet verbalt eller stille for seg selv mens de lå i en fMRI-scanner. For de resterende seks klippene ble det ikke gitt noen øvingsperiode. To uker senere viste det seg at deltakerne nokså detaljert kunne gjengi handlingsforløpet i klippene de hadde øvd på – i motsetning til de uøvde klippene som var glemt. Forskerne observerte at deler av mekanismen bak denne effekten ligger i et område i hjernen kalt posterior cingulate cortex (PCC), da aktivitet i dette området under øving viste seg å predikere evne til å gjenkalle historien opptil to uker senere. Dette funnet har vesentlige implikasjoner for enhver situasjon der nøyaktig gjenkalling er kritisk; f.eks. når en er vitne til en forbrytelse eller ulykke.
5. Potensiell ny genterapi for Alzheimers. Nevropatologien i Alzheimers sykdom (AD) karakteriseres først og fremst ved «senilt plakk»; opphopinger av peptidet beta-amyloid (fra spaltingen av amyloid forløperprotein (APP)) som hjernen ikke klarer å kvitte seg med. Opphopingen fører til celle-, synapsedød og kognitiv svikt, deriblant svekket spatial hukommelse. Nyere forskning har vist at APP også spaltes til APPsα; et protein som har evne til å reparere synaptiske koblinger, men som det dessverre produseres for lite av i hjernen hos AD-pasienter. Ved bruk av en AD-musemodell har en internasjonal forskningsgruppe ved Heidelberg Universität nå lykkes med å «reparere» de synaptiske koblingene! Da de «foret» AD-musenes hjerne med APPsα (via mediert genoverføring) viste det seg at antall synaptiske koblinger økte og musenes spatiale hukommelse forbedret seg betraktelig. Forskerne håper at denne genterapien også kan fungere i menneskehjernen.