Hippokampus grindvaktarcell styr minne och inlärning
Hippokampus grindvaktarcell styr minne och inlärning
Forskare vid Uppsala universitet har funnit en grupp av nervceller som fungerar som grindvaktare och styr informationsflödet mellan hjärnans minnesregioner. Fynden ger oss mycket mer förståelse för en enskild komponent i minneskretsarna, och det ger hopp om att kunna motverka förlust av minnesbildning vid Alzheimer sjukdom och demens. Läs mer i denna artikel av Klas Kullander, professor vid Institutionen för neurovetenskap, Uppsala universitet.
Minne och inlärning är helt fundamentala hjärnfunktioner för att vi ska kunna överleva. Att komma ihåg var det går att hitta mat, om födan är giftig eller att en uppretad björn huserar i ett skogsparti är tydliga exempel på när minnet behövs. I hjärnans tinninglober finns hippokampus som används för att bilda nya minnen. Det episodiska minnet är hjärnans lagring av händelser man varit med om både i närtid och för länge sedan. När en person med demens glömmer bort att hon just ätit lunch beror det på att hippokampus skadats. Personen som glömt bort sin lunch kan istället målande berätta om sin båtresa på Balatonsjön för 50 år sedan. Demenssjukdomar drabbar förmågan att bilda nya minnen och då främst händelser från och med insjuknandet. Alzheimers sjukdom, den mest kända demenssjukdomen, kommer långsamt och visar sig först i form av dåligt minne; framför allt drabbas närminnet. Förlusten av minnesfunktioner skapar även förvirring och blir ett stort vardagsproblem. Det finns ingen behandling eller medicin ännu som helt kan bota demens. Mer än hälften av alla människor med demens lider av Alzheimers sjukdom där hjärnans nervceller dör.
När hippokampala nervceller förlorar kopplingen till andra nervceller degenererar de, och då förloras förmågan att skapa korttidsminnen. När vi människor tänker och kommer ihåg saker skickar nervcellerna i vår hjärna blixtsnabba signaler mellan varandra. Hjärnan är kroppens mest komplexa organ och innehåller uppskattningsvis 10.000 olika typer av nervceller vilka utgör ett komplext nätverk av flera miljarder nervceller. Alla hjärnfunktioner är beroende av att nervceller kommunicerar med varandra genom utsöndring och upptag av olika signalämnen. Vissa nervceller skickar paket av signaler långt bort till andra områden i hjärnan medan andra nervceller skickar signalerna inom samma område. Varje nervcell kan ha fler än tusen kontakter, där informationen förs vidare mellan nervcellerna genom att nervcellen släpper ut signalmolekyler, så kallade neurotransmittorer, vilka binder till specifika mottagarmolekyler på mottagarcellen. Nervceller kan grovt delas in undersystem baserat på vilken neurotransmittor som används, till exempel de monoaminerga, kolinerga, GABA-erga eller glutamaterga systemen. Dessa olika undersystem återfinns i specifika delar av hjärnan och har olika betydelse för kroppsliga funktioner och mental hälsa. Ett flertal studier av hippokampala kretsar har funnit att minne och inlärning påverkas av neuromodulatorn acetylkolin och acetylkolinagonisten nikotin.1
Vi vet att hippokampus är inblandat i rumsnavigering och minnesbildning2,3 men hur ser det principiella nätverket ut? Kortfattat så utgör pyramidneuronen i området CA1 den sista komponenten i den så kallade trisynaptiska vägen, som tillsammans med nervceller i gyrus dentatus och området CA3 bildar det huvudsakliga informationsflödet genom hippokampus. 4,5 Pyramidneuroner i CA1 får då alltså information från pyramidneuron i CA3, via så kallade schafferska kollateraler som processats inom hippokampus, men information kommer även direkt från entorinala kortex via den temporoammoniska vägen. Mekanismerna för minneslagring är generellt hänförliga till inneboende plasticitet och långvarig potentiering (LTP) vid synapser av deltagande neuroner i nätverket, här fokuserar vi på pyramidneuronen i CA1.6
