Forskergruppen hører til ved Gruppe for nevrofag, og ledes av Edvard Moser og hans kone May-Britt Moser. Den samme forskergruppen fikk nylig status som Senter for fremragende forskning.

Hippocampus

Moser og kollegaene har utviklet en metode for å måle gjenkjennelsen av sted hos rotter. I tillegg til å identifisere to forskjellige nettverk i hjernen for to forskjellige typer minne, har de lokalisert en liten del av hippocampus som er spesielt viktig for gjenkalling av minner. Forskningsresultatene ble publisert på fredag i tidsskriftet Science.

Hippocampus er en del av hjernebarken, på størrelse med en tommelfinger. Denne delen av hjernen er sentral for læring og hukommelse, og fungerer som et midlertidig lager, i tillegg til at den har en spesiell betydning for lagring av episodisk minne. Den endelige lagringen av hukommelsesspor skjer andre steder i hjernebarken.

Mennesker med skader på hippocampus har vansker med å lagre nye minner, men kan hente frem flere år gamle minner uten at hippocampus deltar.

Signalene beveger seg på to måter

Signaler fra hjernebarken kan nå hippocampus på to måter. Enten kan impulsene følge en indirekte rute hvor de blir behandlet i tur og orden av de forskjellige arbeidsstasjonene i hippocampus, eller de kan gå direkte fra hjernebarken til hver stasjon.

Man har lenge antatt at episodisk hukommelse oppstår inne i hippocampus i den indirekte signalbanen. NTNU-gruppen har nå vist at de direkte koblingene mellom hippocampus og ekstern hjernebark er nok til å ivareta gjenkjennelsesbasert hukommelse. Gjenkalling er derimot avhengig av den indirekte signalveien, melder universitetet på sine nettsider.

Gjenkalling eller gjenkjennelse

Forskjellen mellom gjenkalling og gjenkjennelse opplever vi til daglig. Ta en liste med navn, for eksempel. Du leser den og prøver å huske. Gjenkjennelse kan testes ved at du må avgjøre om et bestemt navn var med på listen eller ikke. Gjenkalling kan testes ved at du prøver å huske så mange av navnene som mulig uten flere holdepunkter.

Oppdagelsen av to funksjonelt forskjellige systemer for hukommelse i hippocampus vil være viktig for å forstå hvordan minnefunksjoner blir svekket hos mennesker med demens og andre hukommelseslidelser. Den er også viktig for arbeidet med å finne behandlingsformer mot sykdommer som rammer hukommelsen.

Rotter som kjenner seg igjen

Rottene som fikk testet hukommelsen sin ble trent til å finne en skjult plattform på et fast sted i et svømmebasseng. Bassenget var formet som en rund korridor, så rottene svømte hele tiden i en retning, og havnet gjentatte ganger ved målområdet enten de ville eller ikke. Den skjulte plattformen var tilgjengelig først etter at rottene hadde svømt noen runder.

Normale rotter indikerte gjenkjennelse av stedet ved å sette ned farten og lete hver gang de passerte målområdet. Forskerne fant ut at denne typen gjenkjennelse kan bli ivaretatt med de direkte forbindelsene mellom hippocampus og nyere hjernebark. Situasjonen var en annen for gjenkalling.

Gjenkalling avhengig av indirekte signalvei

Gjenkalling ble målt med en svømmetest hvor den skjulte målplattformen befant seg i et åpent basseng, og rottene selv måtte huske ruten frem til målet. Forskerne fant ut at gjenkalling var avhengig av at impulser utenfra ble behandlet inne i hippocampus gjennom den indirekte signalveien.

Et område i hippocampus kalt CA3 var spesielt viktig for gjenkalling. Området er unikt i hjernen fordi cellene har uvanlig mange interne koblinger, og stort potensial for å danne og lagre assosiasjoner. Forsøkene viser at CA3 spiller en essensiell rolle ved gjenkallelse av minner under betingelser med få ytre holdepunkter.

Moserlaboratoriet
Nyhetssak fra NTNU