Hidtil mystisk del af hjernen har indflydelse på søvn, motorik og adfærd

Hjernen indeholder milliarder af nerveceller, der styrer tanker, følelser, adfærd og bevægelser.

Men faktisk er hele 20 procent af hjernen et stort mysterium. Cirka en femtedel af hjernen udgøres af de såkaldte ekstracellulære rum, der er alle de små rum mellem hjernens celler. De er en del af hjernen, som vi ikke ved særligt meget om.

Et nyt studie fra postdoc Andrea Grostøl Dietz og hendes kollegaer fra professor Maiken Nedergaards laboratorium ved Center for Translational Neuromedicine kan nu gøre os klogere på netop det ekstracellulære rum.

De har undersøgt, hvordan små ændringer i hjernens naturlige niveau af kalium, kan påvirke hjernens aktivitet hos mus.

”Vores resultater viser, at meget små ændringer af kalium i det ekstracellulære rum, kan have store indvirkninger på frigivelsen af signalstoffer i hjernen kaldet neuromodulatorer, som for eksempel dopamin. Neuromodulatorer spiller en vigtig rolle i reguleringen af funktioner som humør, opmærksomhed, søvncyklus og meget andet. Derudover så vi også en stor påvirkning af søvn og adfærd hos vores mus,” siger Andrea Grostøl Dietz.

Og det tyder ifølge Andrea Grostøl Dietz på, at de ekstracellulære rum i hjernen spiller en langt større rolle, end man hidtil har troet. 

Det kom blandt andet til udtryk ved, at musene sov 25 procent mere, havde et lavere aktivitetsniveau og blev markant dårligere til at koordinere, når forskerne skruede ned for niveauet af kalium.

Fakta: Hjernens ekstracellulære rum Omkring 20 procent af hjernen består af det, vi kalder det ekstracellulære rum. Det er det mikromiljø der er rundt om neuroner, gliaceller og blodkar. Rummet fungerer som en vigtig kommunikations kanal, hvor forskellige stoffer som for eksempel dopamin og proteiner rejser mellem hjernens celler. Hvordan ændringer i det ekstracellulære rum påvirker hjernens aktivitet og vores adfærd er på mange måder et mysterium, da forskere primært har fokuseret på selve cellerne i hjernen.

”Da vi til gengæld øgede kalium-niveauet, fik musene et markant højere aktivitetsniveau og bedre koordination. Bare vi ændrer en lille smule i kalium-balancen i det ekstracellulære rum, påvirker vi hjernens aktivitet markant. I dag er der ikke særligt meget fokus på det ekstracellulære rum i forskning. Men vores studie viser at det fokus burde øges,” understreger Andrea Grostøl Dietz.

Kan måske hjælpe i behandling af psykiatriske sygdomme

Selvom studiet ikke direkte fokuserer på psykiatriske sygdomme, så håber Andrea Grostøl Dietz at en dybere forståelse af kalium og det ekstracellulære rum kan gøre os klogere på netop dem.

”Man har hovedsageligt fokuseret på hjernens celler og deres elektriske signaler for at forstå psykiatriske sygdomme som for eksempel skizofreni,” siger hun.

Trods et massivt forskningsarbejde indenfor området, forklarer Andrea Grostøl Dietz at der stadig i dag stadig er en mangelfuld forståelse af sygdommen, og hvordan den kan behandles.

”Måske bliver vi nødt til at se på hele hjernen, inklusiv det ekstracellulære rum, for at blive klogere på, hvad der i virkeligheden er galt,” siger hun. 

Hun påpeger at man ved, at kalium er påvirket hos patienter med psykiatriske sygdomme. Derfor kunne det være interessant at undersøge om en bedre balance i kaliumniveauet potentielt kunne behandle psykiatriske sygdomme.

”Men også søvnforstyrrelser og sygdomme som epilepsi, hvor vi ved, kalium er påvirket. Vi er stadig langt fra at kunne sige om og hvordan kaliumbalancen kan bruges til behandling af psykiatriske sygdomme, men vores studie peger i retning af, at det bør undersøges.”