Saken er produsert og finansiert av Norges forskningsråd - Les mer

Hjernebilder gir hele bildet

Ved hjelp av ny teknologi kan forskerne studere aktivitet i hjernen. Det gjør det mulig å forske på grunnleggende mekanismer og å forstå hva som skjer når vi blir syke.
18.5 2011 05:00


Avbildning av hodet ved MR, PET og CT gjør det mulig å se hjernens strukturer i høy oppløsning. (Foto: Shutterstock)

– Noe av det største som har skjedd innen hjerneforskningen de siste ti år er uten tvil fremskrittene innen molekylære mekanismer og avbildning av hjernen og dens strukturer. De gjør det mulig for oss å se hjernen i funksjon, sier Tone Tønjum, som er lege og hjerneforsker.

– Teknologien har ført til at vi kan realisere faglige visjoner på helt nye måter, fastslår hun.

Tønjum leder Senter for molekylærbiologi og nevrovitenskap (CMBN) ved Universitetet i Oslo og Oslo Universitetssykehus. Selv forsker hun på skade og vedlikehold av arvematerialet (DNA) i hjernen.

Effektiv reparasjon

Hjernen er ikke som andre organer. Cellene i hjernen deler seg ikke; nervecellene, og gliacellene som ligger rundt dem, skal vare hele livet ut.

Men de utsettes for skader både fra miljøet og fra stoffskiftet i kroppen. Dette stresser cellene, slik at de hele tiden må repareres. Forskningen til Tønjum og medarbeidere har vist at hjernens celler har ekstremt effektive reparasjonssystemer.

Men svikter reparasjonssystemet, aldres hjernecellene, og sykdommer som for eksempel Alzheimer og Parkinson kan oppstå. Den teknologiske utviklingen har bidratt til store fremskritt i forståelsen av disse prosessene.

Avbilding av celler og molekyler gjøres i dag i så høy oppløsning at forskerne kan analysere strukturen i detalj. Også selve proteinene, kroppens byggesteiner, kan undersøkes ved hjelp av røntgenstråler, og proteinenes tredimensjonale struktur kan visualiseres og undersøkes helt ned til atomnivå.

Hjelp til Parkinson-pasienter


Alzheimer er en hjernesykdom som er en av de vanligste årsakene til demens. (Foto: Shutterstock)

Men hva er det som skjer når reparasjonssystemene i hjernen svikter? Ved Parkinsons sykdom dør nerveceller som inneholder signalsubstansen dopamin i mellomhjernen.

Sykdommen kjennetegnes ved at pasienten skjelver, blir stiv og har vanskelig for å gå. Dette hemmer alle aspekter av dagliglivet.

– Men ved å operere inn en stimulator som sender elektriske impulser til den delen av hjernen som mangler disse impulsene, kan mange pasienter få en god bedring av symptomer og en langt bedre prognose, forklarer Tønjum.

Dette er et stort fremskritt i seg selv. Nyvinningene innen bildedannelse har gjort slike operasjoner mulig. Ved å få bilder av hjernen i sanntid, kan kirurgen plassere den elektriske sonden med høy presisjon og oppnå dyp hjernestimulering på akkurat riktig sted.

Det er imidlertid fortsatt store behov for nye medikamenter mot Parkinsons sykdom.

Hjerneslag – en folkesykdom

En annen og mer utbredt sykdom er hjerneslag. Det skjer når et blodkar i hjernen brister eller når det oppstår en blodpropp i hjernen. De siste ti år har både kunnskapen om og behandlingen av hjerneslag endret seg mye.

– Hjerneslag er faktisk så vanlig og påvirker folkehelsen så mye at det trengs en like stor beredskap på hjerneslag som det er på hjerteinfarkt i dag, sier Tønjum.

Men ifølge hjerneforskeren er kunnskapsnivået om hjerneslag i befolkningen og blant klinikere for lavt. Vi trenger bedre rutiner, infrastruktur og protokoller for rask og effektiv bildediagnostikk og behandling av denne sykdommen.

De fleste slag skyldes blodpropp i hjernen. Får man hjelp, som blodfortynnende behandling, innen tre–fire timer, vil det redusere skadene i hjernen betraktelig.

Da kan blodstrømmen «skrus på igjen» slik at millioner av hjerneceller likevel overlever. Det har mye å si for prognosen etterpå.

– Hjernen er ganske robust. Den har en enorm evne til reparasjon og har stor reservekapasitet, og man må miste ganske mange hjerneceller før man mister førligheten. Derfor er tidlig hjelp så viktig ved hjerneslag, sier Tønjum.


Tone Tønjum forklarer hvordan forskerne sammenligner den friske og den syke hjernen. (Foto: Johnny Syversen)

Både hjerneslag, hjernerystelse og hjernehinnebetennelse kan gi hjerneødem, det vil si hevelse av hjernen. Dette er en normal reaksjon i kroppen på skade og infeksjon.

Men siden hjernen ligger inne i skallen og hjernehinnene, er der ikke plass til utvidelse.

– I de siste ti år har det blitt gjort store fremskritt innen forskningen på hjerneødem, noe vi håper også kan gi seg utslag i bedre behandling, sier Tønjum.

Fremtidens forskning

Hva med fremtidens forskning? Tønjum tror vi vil få se store fremskritt innen personlig medisin, det vil si diagnostikk og mer skreddersydd behandling basert på pasientens arvemateriale og genetiske predisposisjon.

Oppdagelser som for eksempel små regulerende RNA-molekyler, telomerendene på arvematerialets kromosomer samt stamceller i hjernen gir rom for ny forståelse av sykdomsutvikling og nye former for diagnostikk og behandling.

Hjerneforskeren håper også på tidlige diagnostiske tester og mer effektive virkemidler mot Alzheimers sykdom. Det samme gjelder autisme, som har økt kraftig de siste ti år.

– Jeg tror sykdommen vil bli inndelt i flere og mer spesifikke underdiagnoser, slik at man kan oppnå et bedre behandlingstilbud for de enkelte gruppene, avslutter hun.

Lenke:

Forskningsrådets program Funksjonell genomforskning (FUGE)

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

Fakta:

Det er nå ti år siden menneskets samlede arvestoff ble kartlagt. Dette gjennombruddet var også utgangspunktet for Norges satsing på bioteknologi gjennom FUGE-programmet i Forskningsrådet som ble opprettet i 2001. FUGE har investert over 1,6 milliarder kroner i forskning samt kompetanse og utstyr innen bioteknologiske metoder.
 

Kveldsseminar 19. mai

Tønjum vil fortelle om skader på og vedlikehold av arvematerialet i hjernen på kveldsseminar 19. mai i Oslo. Les mer om arrangementet Vil du vite? Tør du ikke å vite?  

Saker fra våre eiere

NTNU

Vi tror kanskje at isbjørnangrep er den største faren på Svalbard. Men snøskred tar flere liv enn det bjørnen gjør. Snøskredforskere og teknologer jobber med å finne løsninger på problemet.

Handelshøyskolen BI

Terror er væpnet propaganda og er sjelden eller aldri er en trussel mot stater, hevder professor.

Framsenteret

På tross av tidligere rapporter så er tilstanden i den svenske reindriften bedre enn forventet – det er få tegn på en kollaps eller krise i den svenske reindrifta, viser ny studie.

Saker fra våre eiere

Universitetet i Stavanger

En lang og hengslete polymerkjede har i seg potensialet til å sikre norsk velferd. Utfordringen er at polymerer blir fort stresset og oppfører seg som en meitemark.

Norges forskningsråd

Boligpriser og boliglån er blitt noe av det viktigste i mange nordmenns liv. Nå bruker mange boliglån til å finansiere forbruket sitt.

Universitetet i Oslo

Er du usikker på hvorfor du er så tørr i munnen? Nå har forskere funnet en metode som på sikt kan gjøre det enklere å diagnostisere Sjögrens syndrom.