Nyopdaget hjernecelle kaster lys over dannelsen af minder

Forskere har længe vidst, at den del af hjernen, der kaldes hippocampus, er afgørende for lagring af indtryk og evnen til at huske.
En af de aktiviteter i hippocampus, der er forbundet med hukommelsen, er tilstedeværelsen af såkaldte sharp wave ripples (SWR). Det er korte, højfrekvente elektriske hændelser genereret i hippocampus, og de menes at repræsentere en større begivenhed, der sker i hjernen i den såkaldte episodiske hukommelse. Den type hukommelse refererer til episoder, der fandt sted i et menneskes liv - som barndomsminder, erindring om det første stævnemøde eller evnen til at huske et gammelt telefonnummer.
Men det er stadig uklart, hvad der sker i hjernens berømte søhesteformede strukturer - hippocampus - når SRW'er bliver genereret.
Nu kaster en ny undersøgelse lys over eksistensen af en nervecelle i musens hippocampus, der kan være en nøgle til bedre forståelse af episodisk hukommelse.
Professor Marco Capogna og adjunkt Wen-Hsien Hou fra Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet har bidraget til opdagelsen af det nye neuron, der er forbundet med SWR’er og hukommelse. Undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Neuron i samarbejde med professor Ivan Soltesz' gruppe ved Stanford University.
Kan hænge sammen med demens og Alzheimers
Undersøgelsen dokumenterer den nye neurontype - eller nervecelle - i hippocampus, definerer dens funktionelle rolle i hjernen, afslører dens forbindelse med andre nerveceller og hjerneområder og fremmer forståelsen af det hjernekredsløb, der ligger til grund for de hurtige hjernebølger, der ofte er forbundet med hukommelse.
"Vi har fundet ud af, at den nye type neuron er maksimalt aktiv under SWR'er, når musen er vågen - men stille - eller dybt sovende. I modsætning er neuronen slet ikke aktiv, når der er en langsom, synkroniseret neuronal aktivitet kaldet "theta", der kan opstå, når dyret er vågent og bevæger sig eller i en bestemt type søvn, som normalt opstår, når vi drømmer, siger professor Marco Capogna.
På grund af denne aktivitet kaldes denne nye type neuron theta off-ripples on (TORO).
Undersøgelsen er relevant for eksperter inden for hukommelse, hippocampus og neurale kredsløb. Men studiet kan også være interessant for andre, der er interesserede i, hvordan hjernen fungerer i hukommelsesprocessen.
"Hvorfor er TORO-neuroner så følsomme over for SWR'er? Studiet forsøger at besvare dette spørgsmål ved at beskrive TORO-neuroners funktionelle forbindelse med andre neuroner og hjerneområder, en tilgang kaldet kredsløbskortlægning. Vi har fundet ud af, at TORO'er aktiveres af andre typer neuroner i hippocampus, nemlig CA3 pyramidale neuroner og hæmmes af input fra andre hjerneområder, såsom skillevæggen Septum,” siger Marco Capogna.
"Ydermere finder undersøgelsen, at TORO'er er hæmmende neuroner, der frigiver neurotransmitteren GABA. De sender deres output lokalt – som de fleste GABAerge neuroner gør – inden for hippocampus, men projicerer og hæmmer også andre hjerneområder uden for hippocampus, såsom septum og cortex. På denne måde udbreder TORO-neuroner SWR-informationen bredt i hjernen og signalerer, at der er sket en hukommelsesbegivenhed,” forklarer han.
Holdet har overvåget neuronens aktivitet ved at bruge elektrofysiologi - en teknik, der detekterer neuronernes aktivitet ved at måle spænding versus tid, og ved at bruge billeddannelse, der registrerer aktivitet ved at måle ændringer i calciumsignalering inde i neuronerne.
Et vigtigt næste skridt ville være at påvise en årsagssammenhæng mellem aktiviteten af TORO-nerveceller og hukommelse. Endvidere vil det være interessant at dokumentere, om hæmning af TORO-neuroner og skarpe bølgebølger forekommer ved demens og Alzheimers sygdomme, der forårsager hukommelsestab.
Bag om forskningsresultatet:
- Fakta om studietype: Undersøgelsen er grundforskning. Data blev opnået fra musehjernen ved hjælp af elektrofysiologi (spænding versus tid), billeddannelse (måling af calcium inde i nervecellerne) eller immunhistokemi (visualisering af fluorescerende markører inde i nervecellerne). Dataene analyseres med passende software og testes statistisk.
- Samarbejdspartnere: Stanford University, Harvard University, Massachusetts Institute of Technology og Cambridge University.
- Ekstern finansiering: American National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) og National Institute of Mental Health (NIMH) fra National Institutes of Health (NIH). Endvidere er projektet delvist finansieret af en Lundbeckfond-NIH-bevilling til Marco Capogna, Institut for Biomedicin ved Aarhus Universitet.
- Læs den videnskabelige artikel:Ripple-selective GABAergic projection cells in the hippocampus - ScienceDirect
Nøgleord
Kontakter
Professor Marco Capogna
Aarhus Universitet, Institut for Biomedicin
Telefon: +45 93508470
E-mail: marco.capogna@biomed.au.dk
Billeder

Links
Information om Aarhus Universitet: Health
Health er det sundhedsvidenskabelige fakultet på Aarhus Universitet, hvis hovedopgaver er forskning og uddannelse.
Fakultetet udbyder en lang række sundhedsuddannelser, bl.a. læge, tandlæge, idræt og folkesundhedsvidenskab.
Health består af fem institutter, ca. 4.400 studerende, 1.500 ansatte og 600 ph.d.-studerende.
Følg pressemeddelelser fra Aarhus Universitet: Health
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Aarhus Universitet: Health
Mænd hører babygråd lige så godt - men mødrene står op2.7.2025 08:50:55 CEST | Pressemeddelelse
Nyt studie afkræfter myten om kvinders særlige evne til at høre babygråd. Forskerne fandt kun minimale forskelle mellem mænd og kvinders hørelse, men mødre står stadig for den natlige barnepleje tre gange så ofte som fædrene.
Forstadier til knoglemarvskræft kan stoppe sig selv27.6.2025 09:16:50 CEST | Pressemeddelelse
Forskere har opdaget, at nogle celler går i dvale og skaber et forsvar mod kræft – et gennembrud, der kan føre til tidlig behandling.
Supercomputer og AI løfter dansk kræftbehandling – nyt projekt får 53 mio. kr.27.6.2025 08:02:00 CEST | Pressemeddelelse
Med en bevilling på over 53 millioner kroner fra Novo Nordisk Fondens Grand AI Challenge til projektet AIM@CANCER får forskere nu mulighed for at udnytte de enorme mængder billeddata, der genereres i forbindelse med strålebehandling af kræftpatienter, til at forbedre behandlingen.
Nu skal flere medicinstuderende læse kandidaten i Herning26.6.2025 15:02:38 CEST | Pressemeddelelse
Først var det 30, nu er det 60 medicinstuderende, som fremover kan læse deres kandidat på Regionshospitalet i Gødstrup. Aarhus Universitet har netop besluttet at styrke studiemiljøet i Herning ved en fordobling af det årlige optag af studerende på kandidatuddannelsen.
Nyt håb for behandling af kranieskader: Immunceller styrker kunstige implantater26.6.2025 09:54:20 CEST | Pressemeddelelse
I stedet for at bruge egen knogle eller titanium til at reparere kraniebrud, arbejder forskere på at bruge kunstige materialer. Ny forskning viser – overraskende – at kroppens immunforsvar hjælper det kunstige materiale med at blive stærkere.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum