Navigasjon: Hovedside / Aktuelt [Sidekart] [Kontakt] News
Tekststørrelse.
OM NMBU
STUDIER
FORSKNING
ENGLISH
Aktuelt
Hovedsiden


I nettverk med hjernen

Trond Solem

Forskarar frå mange land er no samla på Ski over to dagar for å diskutera eit lågfrekvent signal frå hjernecellene: signalet som gjer det mogleg for cellene å kommunisera i nettverk. Noverande kunnskap gjer det mogleg for ein "hjernerobot" å omforma signala direkte til rørsle, syner eit av føredraga på konferansen.


Hjernen
Hjernen Foto: Ingram Image Library
Vitskapen veit mykje om korleis èi hjernecelle fungerar, men mykje mindre om korleis cellene kommuniserar med kvarandre. Datateknologi har fått oss nærare sanninga, ved å kunna brukast til å simulera den vanvittig komplekse aktiviteten i hjernen.
Ikkje minst har tverrfagleg forsking førd til nye oppdagingar. Fysikarane gjer store sprang inn på fagområda til biologien ved å konstruera matematiske modellar for korleis biologiske system fungerar. Og det mest spanande biologiske systemet i naturen, det er den menneskelege hjernen.

15.-16. januar samlast forskarar frå store delar av verda seg på Ski, gjennom eit samarbeid forskargruppen i matematisk nevrovitskap og polske Nencki Institute of Experimental Biology i mellom. Målet er å skjøna meir om korleis hjernecellene (nevronane) kommuniserar med kvarandre.

Signal for nettverk
Hjerneceller gjev både høg- og lågfrekvente signal. Ein karakteristikk som skil er at det lågfrekvente (LFP) reflekterar aktivitet frå ei større gruppe hjerneceller, og soleis er eit «nettverkssignal».
- LFP-signalet er relativt lett å måla, og kan samanliknast med EEG-måling. EEG målar ein slags gjennomsnittsaktivitet frå hjernen, medan LFP kjem frå innsida og målar meir spesifikke område, fortel Klas Pettersen. Arbeidet hans til doktorgraden i 2007 fekk stor interesse i forskingsmiljøa, og er ein viktig del av utgangspunktet for Ski-konferansen.

Klas Pettersen på innsiden av hjernen. Hans doktorarbeid fra 2007 ved UMB vakte interesse blant hjerneforskere.
Klas Pettersen på innsiden av hjernen. Hans doktorarbeid fra 2007 ved UMB vakte interesse blant hjerneforskere. Foto: Trond Solem
Og kunnskapen kan allereide nyttast til innovasjon. PhD-student Henrik Lindén viser til forsøk der signalet avkodast til å styra ei rørsla, og at det i prinsippet er mogleg å omsetja signalet direkte til språk.

- I prinsippet ville det vore best om me kunne avkoda signala frå alle celler som har med til dømes ei arm-rørsle å gjera. Men det er vanskeleg å halda kontakt med ei celle over tid, og dette gjer det lite effektivt. Det lågfrekvente LFP er enkelt å måla, og er eit robust signal, seier Lindén.

Føredragshaldar Ad Aertsen snakkar spesifikt om «Brain Machine Interface» på konferansen 15. januar. Han arbeidar ved Universitetet i Freiburg, kor initiativet starta.
(Sjå The Brain Machine Interfacing Initiative: http://www.bmi.uni-freiburg.de/)

Mykje data, men mange mysteria
I 2007 gav Noregs forskingsråd 19 millionar kroner til UMB for at fysikkprofessor Gaute Einevoll og forskingsgruppa i matematisk nevrovitskap skal halda fram med hjerneforskinga si, i vegkrysset fagfelta biologi og fysikk i mellom. Språket til naturen er matematisk, og forskarane lagar matematiske modellar for å skjøna livsprosessane betre.
(F.v.) Gaute Einevoll, Klas Pettersen, Sonja Grün og Henrik Lindén klar til innsats for mer kunnskap om hjernen.
(F.v.) Gaute Einevoll, Klas Pettersen, Sonja Grün og Henrik Lindén klar til innsats for mer kunnskap om hjernen. Foto: Trond Solem


- Det er mange som måler hjerneaktivitet, og som har mykje data. Men me er nøydd til å forstå dataa betre, slær Einevoll fast. Det norsk-polske samarbeidet inneber to forskarkonferansar – den fyrste på Ski – og er eit nytt lyft for å byggja forskarsamarbeid og større prosjekt på fagfeltet.

Eit viktig samarbeid for forskargruppa på UMB er norsk-tysk-japansk. Doktor Sonja Grün leier ei forskargruppe i Japan som driv med statistikk innan nevrovitskap. Store mengder data skal tolkast og skjønast, og nye eksperimentelle teoriar klekkast ut.

- Me har fått inn masse data, og freistar skjøna kva dei målte signala fortel om korleis nevonane ter seg. Gaute, Klas og Henrik gjenskapar signalet med matematisk modellering og simulerar det med datateknologi, seier Grün, og ser tillitsfullt på samarbeidspartnarane sine. Og ballen kan spretta vidare. Kanskje må Grün utarbeida ein ny teori for noko som skjer under simuleringa, som igjen set UMB-forskarane i arbeid.



Kva er medvit?
Sonja Grün lanserer en ny eksperimentell teori som Henrik Linden kan arbeide med.
Sonja Grün lanserer en ny eksperimentell teori som Henrik Linden kan arbeide med. Foto: Trond Solem

Henrik Lindén peikar på eit anna viktig element for forskina: den tilgjengelege teknologien.

- Den enkelte hjernecella er ikkje so rask, men samarbeidet cellene i mellom er ekstremt komplekst. For å driva realistiske simuleringar må me ha superdatamaskinar, seier han.

Dei fire forskarane som freistar løysa mysteria til hjernen er veldig einige om èin ting: dei har eit veldig morosamt og spanande arbeid.

- Å skjøna kva medvit eigentleg er, er det store målet, meinar Klas Pettersen.

- Og korleis prosessane i hjernen fungerar, legg Lindén til.



Oppdatert: 03.07.13
Utskriftsvennlig versjon

 
 
Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU)

 
Relasjoner til saken

Måling av hjernesignal:
Elektrodar festast. Det vert nytta dyr i forsøka, men målingane er ikkje vonde for dyra - hjernen har ikkje smerte-reseptorar. Nye "multi-elektrodar" er utvikla for meir avanserte målingar.



Emneord

- Forskning
- Fysikk
- Matematikk
- Naturvitenskap
- Teknologi