Årets vinnere har på forskjellige måter vist at hjernen er formbar og fleksibel, selv etter at barndommens turbo-læring er over.

Prisen deles mellom Eve Marder, Carla J. Shatz og Michael M. Merzenich. De tre vinnerne har vært aktive forskere siden 1960- og 1970-tallet, og forskningen deres tar for seg forskjellige aspekter ved hjernens plastisitet - formbarhet. De har ikke forsket sammen, som årets vinnere innen nanovitenskap eller astrofysikk.

• Les også: Voksen hjerne kan vokse raskt

Carla J. Shatz

Shatz får prisen for sin forskning om hjernens tidlige utvikling. Hun leder nevrobiologi-avdelingen ved Stanford-universitetet og har jobbet som forsker siden 1970-tallet.

Carla Shatz får prisen blant annet for å vise hvordan nervecellene som forbinder øynene og hjernen, utvikler seg både før og etter fødselen.

Hun har vist hvordan hjernen tester og justerer nervecellene og synapsene som er ansvarlige for synet.

Dette skjer i en kritisk periode av hjerneutviklingen, og hvis utviklingen blir forstyrret på en eller annen måte, vil ikke forbindelsene bli riktige. Hvis for eksempel en mus får en lapp over øyet rett etter fødselen, vil ikke nervene til dette øyet utvikle seg som vanlig.

Etter at denne kritiske perioden er over, er disse forbindelsene satt, og veldig vanskelige å endre. Den kritiske perioden kalles plastisitet, når spesielt mange nye nervesammenkoblinger skjer.

Men Shatz jobber med å finne ut hva som styrer disse prosessene, og vil finne ut av hva som egentlig styrer plastisiteten. Denne kunnskapen kan også kanskje bidra til utviklingen av behandlinger for sykdommer som Alzheimer og slagskader, ifølge Shatz selv.

Hun beskriver forskningen sin i denne TED-videoen.

• Les også: - Intelligens kan trenes

Michael M. Merzenich

Merzenich er professor i nevrovitenskap ved Universitetet I California, og har også jobbet med hjernens formbarhet, og spesielt med voksne hjerner.

Merzenich har vist hvordan forskjellige nerveceller i hjernens overflate hos voksne aper fungerer som et kart over kroppen. To fingre som er ved siden av hverandre har for eksempel to korresponderende nervecelle-kart for berøring som også ligger ved siden av hverandre i hjernen.

Han brukte denne kunnskapen til å vise hva som skjer når de får nerve- eller håndskader.

Hvis en ape mistet en finger, så han at det korresponderende kartet i hjernen ble tatt over av andre kart i nærheten. Hjernen endret sine egne koblinger etter hvert som den lærte nye ferdigheter.

Merzenich testet også ut hva som skjedde hvis to fingre ble bundet sammen over lang tid. Da så han at hjernekartene smeltet sammen, og de to fingrene begynte å fungere som en finger.

Kavli-juryen understreker at hans arbeid kan hjelpe folk som kommer seg etter hjerneskader- eller sykdommer.

Her snakker Michael Merzenich om sine teorier rundt hjerneplastisitet.

Eve Marder

Eve Marder er professor i nevrovitenskap ved Brandeis-universitetet i Massachusetts i USA. Hun har først og fremst undersøkt om nervebaner er programmert til å gjøre en spesiell oppgave eller om de er fleksible nok til å tilpasse seg nye situasjoner.

Marder har jobbet mye med hvordan nervebaner som driver rytmiske kroppsfunksjoner fungerer, for eksempel pusting, gåing og fordøyelse.

Kavli-juryen legger vekt på at Marder har vist at nervefunksjonen i hjernen kan holde seg stabil over lang tid og mange år, men nervecellene kan samtidig tilpasse seg ny læring og egenskaper.

Marder har beskrevet hva som faktisk skjer i og mellom nervecellene under både læring og vanlig funksjon.

Referanse:

Pressemateriell fra Kavliprisen.