�鶹��ý

Overlevelse trumfer både behov for mad og forplantning hos byttedyr. Bedst som de søger efter føde eller en mage, vender de om – bare for en sikkerheds skyld. Det er en kendt sag. Indtil nu har ingen imidlertid kunnet forklare, hvordan den automatiske prioritering af sikkerhed sker i hjernen. Men nu har et hold forskere fra Københavns Universitet gjort en vigtig opdagelse.

Forskerne har fundet en gruppe neuroner, nerveceller, i musens hjerne, som indgår i et netværk af hjerneforbindelser, der sørger for, at musen prioriterer sin overlevelse selv ved udsigten til en godbid eller en romantisk forbindelse. 

Den nye viden kan måske en dag komme mennesker med bevægelsesforstyrrelser som Parkinsons sygdom og rygmarvsskader til gode. Forskningen er støttet af �鶹��ý og resultatet er netop publiceret i det anerkendte tidsskrift Nature Neuroscience. 

Opdagelsen blev gjort af et hold forskere fra Institut for Neurovidenskab i professor Ole Kiehns laboratorium og NNF Center for Basic Metabolic Research, lektor Christoffer Clemmensens laboratorium og med adjunkt Nathalie Krauth som hovedansvarlig for forskningsprojektet.

Professor Ole Kiehn fortæller, at den nye opdagelse var uventet.

”Vi blev overraskede, for det var ikke, hvad vi ledte efter, og selvom vi længe har kendt til den adfærd hos byttedyr, at de tilsyneladende umotiveret vender om, har vi ikke vidst, hvor i hjernen den mekanisme var forankret."

Hvad regnede I oprindeligt med at finde ud af?

Vi ville finde forbindelsen mellem bevægelse og det at søge føde ved at undersøge forbindelserne mellem to områder i hjernen, som er involveret i regulering af henholdsvis sult og gang: Det ene, laterale hypotalamus, forkortet LHA, er med til at regulere sult. Det andet er et område i hjernestammen, Pedunculopontine nucleus, forkortet PPN. Når en mus - eller et menneske – begynder at gå, er det på grund af signaler, som sendes fra det område via rygmarven til musklerne i ben og fødder om at sætte i gang. 

Ud fra tidligere forsøg med rotter og katte havde vi en ide om, at hvis man stimulerer den del af LHA, som regulerer sult, så søger dyrene efter føde. Men det viste sig altså overraskende, at der nærmest skete det modsatte.

Hvad fandt I?

Når vi stimulerede det her nervecellenetværk i hjernen selv hos sultne mus, som befandt sig i et område, hvor de kunne finde føde, så løb de væk. Den mekanisme så vi også, når musene havde mulighed for at søge kontakt med det modsatte køn. Vi fandt også ud af, at hvis vi gav musene mulighed for at søge ly i et shelter, så løb de derhen. Og nok så vigtigt, så fandt vi en bestemt type af neuroner i det her netværk, som er afgørende for den adfærd. 

Hvordan tolker I jeres opdagelse?

Vi tænker, at vi her har identificeret den gruppe af neuroner, som er afgørende for, at byttedyr, som for eksempel mus og fugle, har en automatisk sikkerhedsadfærd mod rovdyr. Når det her system bliver aktiveret, fungerer det som en intern klokke, som siger: ”nu skal du gå tilbage”.  Mange har nok set den adfærd. Jeg kender det for eksempel fra vores hus på landet, hvor vi har et foderbræt. Fuglene spiser for så pludselig at vende om, uden at der er rovfugle i nærheden. Det er en slags overlevelsesmekanisme. Set ud fra et evolutionært perspektiv vil flere dyr jo overleve, hvis alle byttedyr har den adfærd. 

En slags indbygget forsigtighed?

Ja, det kan man godt kalde det. 

Er det her så en del af den velkendte ”flugt-eller-kæmp-reaktion”?

Nej, for det er et andet område i hjernen, som aktiverer den reaktion. Hvis en fugl eller mus ser en rovfugl, reagerer den på et synsindtryk, og løber væk på grund af den pludselig opståede fare. Men vi mener, der her er tale om en reaktion på et indre billede af en potentiel risiko i den aktuelle situation. Og hjernen omsætter altså det her abstrakte billede til en konkret handling. 

Vi undersøger også ”flugt-eller-kæmp-reaktionen” i et andet projekt, og der kan vi se, at musene enten fryser eller løber. Og de løber meget hurtigt, når de flygter. I den reaktion, vi har beskrevet her, løber musen langsommere. 

Hvad udløser den sikkerheds-mekanisme?

Det ved vi ikke. Måske noget tidsmæssigt, som får musene til at løbe tilbage med bestemte tidsintervaller. Det er vi er i gang med at undersøge nærmere. 

Hvordan har I fundet de neurale netværk? 

Vi genmodificerede de nerveceller, som vi ville undersøge og indsatte lysfølsomme kanaler i cellerne. Via dem kunne vi aktivere cellerne ved at lyse på dem med en optisk probe, et lille kabel, som var placeret i musens hjerne over de celler, vi ville aktivere. Vi sendte så de genmodificerede sultne mus med prober på hovedet ind i et område, hvor de kunne finde føde, og ved at ”tænde” og ”slukke” for nervecellerne kunne vi se, hvordan neuronerne påvirkede musenes adfærd. 

Hvilke forbehold må man tage, når man vil overføre resultater fra forsøg med musehjerner til mennesker?

Musehjerner er små i forhold til menneskehjerner, men forbindelserne mellem forskellige områder er de samme. Så de er en god model. Men vi mennesker er bedre kognitivt udstyret til at forstå, hvad der er farligt. Og spørgsmålet er selvfølgelig om den adfærd, vi ser hos musene, også er vigtig for dyr og mennesker, der ikke bliver jaget. Det har vi ikke et klart svar på endnu.

Selv om det her er grundforskning, kan du så se for dig, hvordan den nye viden kan udnyttes? 

Ja, vi arbejder også med Parkinsons sygdom. Det er en kompleks sygdom, som skyldes mangel på dopamin i hjernen. En af følgerne af den mangel er problemer med gangfunktionen, og her kan dopamin-fremmende medicin hjælpe, men ikke altid. Så man kunne forestille sig, at man kunne aktivere de her kredsløb for at forbedre gangfunktionen. Man anvender i dag i nogle tilfælde elektrisk stimulering af hjernekredsløb hos Parkinsons patienter med såkaldt ”Deep Brain Stimulation”. Problemet er, at man stimulerer alt, som er rundt om elektroden. Men en behandling af det her specifikke kredsløb, kræver en meget målrettet, præcis stimulering af nerveceller, og det kan vi i dag ikke udføre på mennesker. 

Hvad er det mest spændende for dig i det her studie? 

Det mest spændende er, at vi har koblet en meget kompliceret hjernefunktion med det motoriske system, så vi kan aflæse musens hjernefunktion ved hjælp af det motoriske system. Og det er vanvittigt spændende, at vi nu kan vise, hvordan en abstrakt vurdering af fare i musens hjerne bliver omsat til en konkret handling, hvor musen bevæger sig væk for at undgå den fare. 

Hvad er næste step? 

Det næste bliver at undersøge beslutninger om at bevæge sig - hvad man kunne kalde ”fra tanke til action”, for det er et af de helt store spørgsmål på det her felt, hvordan en beslutning bliver omsat til handling. 

Og så vil jeg gerne anbringe bevægelserne i et større perspektiv. Jeg plejer at sige, at det eneste der kommer ud af hjernen, er motorik, og derfor er bevægelserne en slags nøgle til at forstå, hvad der sker i hjernen.