Ny forskning påvisar cell i hjärnan som förbättrar inlärning

Hur minne och inlärning fungerar är inte klarlagt, speciellt inte på nervkretsnivå. Forskare vid Uppsala universitet har nu tillsammans med brasilianska kollegor upptäckt en specifik nervcell i hjärnan som har central betydelse för inlärning. Studien, som publiceras i den ansedda tidskriften Neuron, kan få betydelse för möjligheten att motverka minnesförlust vid Alzheimers sjukdom.

När en person med demens glömmer bort att hon just ätit middag beror det på att hippokampus skadats. Däremot kan samma person utförligt och målande berätta om sin fiskeresa till Norge för 40 år sedan. I båda fallen används det episodiska minnet, hjärnans lagring av händelser man själv varit involverad i. Demenssjukdomar drabbar förmågan att bilda nya minnen och då främst händelser från och med insjuknandet.

Forskare vid Uppsala universitet har nu tillsammans med brasilianska kolleger upptäckt en specifik nervcell i hjärnan som har central betydelse för inlärning. Samma forskargrupp har tidigare upptäckt ”grindvaktscellerna”  – eller OLM-celler som de kallas på fackspråk. Dessa sitter i hjärnområdet hippokampus, som man vet används för att bilda nya minnen. De nya fynden från Kullanders forskargrupp visar att OLM-cellens aktivitet påverkar inkodning av minnen i hjärnan.

När OLM-cellerna överaktiverades i experiment på försöksmöss fungerade mössens minne och inlärning sämre. När OLM-cellerna istället inaktiverades fungerade bildandet av nya minnen bättre. Detta har gett mer förståelse för hur en enskild komponent i minneskretsarna kan påverka minnesbildning.

- Vi hade förväntat oss att vi skulle kunna försämra inlärningen eftersom det ligger närmare tillhands att den påverkan vi åstadkommer i experimenten på cellnivå stör nervkretsarnas normala funktion. Vi blev därför förvånade när vi såg att inlärning och minne även kunde förbättras, säger Klas Kullander.

Det ger även hopp om att kunna motverka förlust av minnesbildning vid Alzheimers sjukdom och demens. De första symptomen av Alzheimers sjukdom, den vanligaste och mest kända demenssjukdomen, är dåligt minne, framför allt drabbas närminnet. För de som drabbas av demenssymptom blir förlusten av minnesfunktioner ett stort vardagsproblem. Tyvärr finns ännu ingen botande behandling eller medicin som kan stoppa utvecklingen av demenssjukdomar.

- Nästa steg blir därför att närmare undersöka detta i fortsatta experiment på försöksdjur som liknar människan. Vi behöver mer kunskap innan det kan bli aktuellt med försök att stimulera OLM-cellen på konstgjord väg på människor, säger Klas Kullander.

Referens: OLMα2 cells bidirectionally modulate learning. Samer Siwani,, Arthur S. C. França, Sanja Mikulovic, Amilcar Reis, Markus M. Hilscher, Steven J. Edwards, Richardson N. Leão, Adriano B. L. Tort, Klas Kullander. Neuron (in press) DOI: 10.1016/j.neuron.2018.06.022

Klas Kullander är professor vid institutionen för neurovetenskap och forskar på nervcellskretsar och deras funktion. Hans internationella forskargrupp studerar nervcellkretsar som är viktiga för inlärning, minne, motorik och kognition. Studierna bedrivs med genetiska, molekylärbiologiska och elektrofysiologiska metoder.

Forskningen har bedrivits med stöd från Vetenskapsrådet, Hjärnfonden, Stiftelsen för internationalisering av högre utbildning och forskning (STINT) och Bissen Brainwalk.

För mer information, kontakta professor Klas Kullander, tel: 018-471 45 19, 070-846 7524, e-post: klas.kullander@neuro.uu.se