Till innehåll på sidan

Frukter av sabbatical

Edinburgh läsåret, 2017-2018.

Publicerad 2020-10-01

Hej Erik Fransén! KTH-forskare inom beräkningsbiologi på Avdelningen för Beräkningsvetenskap och beräkningsteknik (CST) på EECS, du var i Edinburgh på en KTH-sabbatical, läsåret 2017-2018.

Science cover

Vad var ditt mål med att åka till Edinburgh på sabbatical?

– Mitt mål med vistelsen var att knyta kontakt och att starta ett projekt inom ett för mig nytt forskningsområde. Det ledde till ett samarbete inom medicin med Edinburgh University. Forskningen handlar om hjärnans kopplingar, synapserna.

Varför är det viktigt, hur kan det bidra till vår samhällsutveckling?

– Som vi vet är åldrandet av hjärnan en stor samhällsutmaning och i takt med att vi lever längre så ökar denna fråga i betydelse. Varför drabbas hjärnans olika regioner av sjukdom i olika åldrar? Vidare ligger vårt lärande och minne till stor del i synapserna. Varför tänker det lilla barnet på ett annorlunda sätt än den vuxne? Hur kan skolan anpassas till det sätt som hjärnan fungerar i olika åldrar?

Hjärnans funktion är ett samspel mellan många samverkande områden där mängder med nervcellers aktivitet leder till våra förmågor att se, tänka och agera. Informationsbearbetning, inlärning och minne tros ske i nervcellernas kopplingar, synapserna. Man har vetat att synapser kan vara aktiverande eller bromsande, att de har olika form och att skilda signalämnen kan skickas. Genom att med mikroskop titta på miljardtals enskilda synapser har vi visat att det finns en stor mängd olika sätt som synapser är uppbyggda rent molekylärt. Olika delar av hjärnan har också olika blandningar av synapstyper.

Vad är det ni har tittat närmare på i projektet?

– Vi har funnit att blandningen av synapstyper förändras under hela vår livstid. Mångfalden av typer ökar först från födseln till den unga vuxna och avtar därefter under åldrandet. Men även om komplexiteten i sammansättningen av synapstyper i den åldrade hjärnan sjunker till nivåer jämförbara med den unga så är det inte samma typer som förekommer. Det är en livslång förändring. Med datormodeller utvecklade på KTH visar vi hur utvecklingen av synapstyper kan leda till att hjärnans sätt att behandla information ändras med tiden. En ökad mångfald möjliggör en rikare och mer nyanserad informationsbehandling, men komplexiteten och den kontinuerliga förändringen öppnar samtidigt för nya risker och sårbarheter.

Vad skulle det kunna ha för betydelse på lång sikt?

– Det betyder att vi kan öka kunskapen om hur rikedomen i sammansättning av synapser för hjärnregioner och åldrar hänger samman med en evolutionär anpassning där kraven på barnet, ungdomen, den vuxne och den åldrade alla är olika. Utvecklingen av hur synapserna är uppbyggda molekylärt skulle också kunna förklara varför vissa sjukdomar påverkar vår hjärna olika i olika åldrar och varför vissa hjärnområden drabbas mer än andra.

Läs mer i en nyantagen artikel i tidskriften Science, om hur hjärnans synapser ändras från födseln till hög ålder (Cizeron m.fl., Science methods, 2020).

Artikel i Science