Fiskehjerner avslører din hjernes hemmeligheter

Sebrafisk kan gi ny innsikt i hvordan hjernen fungerer.
Sebrafisk kan gi ny innsikt i hvordan hjernen fungerer.

Gjennomsiktige fisker som glimter i mørket lærer oss hvordan hjernene våre fungerer. Kavliinstituttet har fått nye forskere.

KAVLIINSTITUTTET: Nevrologer som vil forstå hvordan hjernen fungerer møter en helt grunnleggende utfordring: Å finne ut hvordan hjernen faktisk er koblet sammen og hvordan nerveceller kommuniserer med hverandre.

NTNUs nobelprisvinnende nevrologer May-Britt og Edvard Moser løste dette problemet ved å lære å ta opptak av de enkelte nevronene i rottehjernene mens rottene bevegde seg fritt i rommet.

De brukte opptakene for å komme frem til funnene som ga dem Nobelprisen: De ble i stand til å se at enkelte nevroner i entorhinal cortex ble aktivert for å skape et rutenettmønster som kan brukes til å navigere, som en intern GPS.

Gjennomsiktige

Den nyeste gruppelederen ved Kavli Institute for Systems Neuroscience, Emre Yaksi, har en helt annen tilnærming til problemet med å se hva som skjer inne i hjernen.

I stedet for å studere rotter eller mus har Yaksi omtrent 90 forskjellige varianter av genmodifisert sebrafisk som han kan avle for å skape fisk med forskjellige egenskaper.

Sebrafisk på larvestadiet er helt gjennomsiktige, så Yaksi trenger bare et vanlig optisk mikroskop for å se hva som skjer inne i de små fiskehodene. Noen av Yaksis fisker har en genetisk modifisering som gjør at nevronene deres lyser opp hver gang de sender et signal til en annen nervecelle. Dette gjør kretsene og koblingene synlige for forskerne, sier han.

– Vi er interessert i å forstå den generelle oppbyggingen av nevrale nettverk i hjernen som utfører beregninger, sier Yaksi.

Selv om fiskene er ganske så forskjellige fra mennesker, har hjernene deres mange lignende strukturer.

– Fisken nødt til å finne mat, de må også finne en partner, de må unngå farer og de bygger hjernenettverk som kan generere alle disse typene atferd, akkurat som mennesker gjør.

Emre Yaksi og forskergruppen har rundt 90 genetiske varianter av sebrafisk Foto: Nancy Bazilchuk/NTNU
Emre Yaksi og forskergruppen har rundt 90 genetiske varianter av sebrafisk Foto: Nancy Bazilchuk/NTNU

Les også: Mosers dedikerte team

Et antivibrasjonsbord

Yaksi kom til Kavliinstituttet i begynnelsen av 2015. Da hadde han vært assisterende professor ved Neuro-Electronics Research Flanders i Belgia, hvor han hadde vært en gruppeleder og midlertidig direktør siden 2010.

Sammen med Yaksis team av forskere kom et 900 kilo tungt antivibrasjonsbord større enn et biljardbord. Bordet var så stort og tungt at den eneste måten å få det inn i laboratoriet på var å fjerne vinduer fra laboratoriet i tredje etasje og heise det inn med en kran.

Yaksis gruppe trenger bordet for å redusere vibrasjoner, slik at de kan bruke de svært sensitive fotonmikroskopene til å kikke inn sebrafiskhjernene. Fiskelarvene er så små at selv bittesmå vibrasjoner fra biler eller lastebiler som kjører forbi på gaten nedenfor er nok til at mikroskopene blir for ustødige til å undersøke de små hjernene.

Saken fortsetter under videoen:

Små hjerner, store tall

Sebrafiskhjernen er liten, med bare 10.000 til 20.000 nevroner. En menneskehjerne har til sammenligning anslagsvis 80 milliarder nerveceller. Likevel resulterer målingene som Yaksi og hans kolleger gjør i store bunker med data.

30 minutters opptakstid kan generere så mye data at det fort tar en uke å behandle dem, sier han. Derfor er Yaksis forskergruppe et tverrfaglig team av ingeniører, fysikere og naturvitenskapelige forskere som er opplært til å utvikle og bruke dataverktøy for å analysere disse store mengdene data.

Siden noen av sebrafiskene er genmodifisert slik at nevronene deres lyser opp med et fluorescerende protein når nervecellene er aktive, jobber Yaksi og kollegene hans ofte i dårlig lys eller mørke. Det merkes spesielt når han tar besøkende med i det tussmørke laboratoriet, der mange av de avanserte mikroskopene står i kasser som er åpne på forsiden, designet for å begrense mengden av eksternt lys.

Andre sebrafisk er genmodifisert slik at om du lyser på dem med et blått lys, aktiveres visse nevroner i hjernen. Det gjør at forskerne kan kartlegge sammenhenger mellom nevroner, sier Yaksi.

Les også: Menneskene bak Moser-suksessen

Utforsker genetiske hjernesykdommer

Mesteparten av forskningen som gjøres ved Yaksis gruppe er grunnforskning. Funnene gir oss økt innsikt i hvordan hjernen kalkulerer, men har ikke noen umiddelbare, spesifikke kliniske implikasjoner.

Men Yaksis kone og kollega, Nathalie Jurisch-Yaksi, jobber sammen med leger for å utvikle genmodifisert sebrafisk som vil bidra til å belyse hjernesykdommer som epilepsi.

– De fleste i min lab utfører veldig grunnleggende forskning. De spør hvordan hjernen fungerer, hvordan den er koblet, hvordan den er bygget, sier Yaksi. – Men Natalie arbeider sammen med leger her på NTNU. Vi prøver virkelig å nå ut til klinikere.

Han gir et eksempel: Hvis en hjernelidelse som epilepsi har en genetisk komponent, kan den samme genetiske mutasjonen gjenskapes i gruppens sebrafiskanlegg. Da kan de studere hva som gir anfall i en syk hjerne og hvordan anfall kan forhindres.

Stor vitenskap i en liten by

Da han kom til Trondheim for å bli intervjuet for stillingen, fikk ikke Yaksi bare møte gruppelederne, men også teknikere, masterstudenter, doktorgradskandidater. Alle.

– Det som var veldig imponerende, bortsett fra det utmerkede vitenskapelige miljøet, var at folk var veldig glade og fornøyde med hva de holdt på med. Det var en god atmosfære, sier han.

Mens vitenskapen var den mest kritiske delen av Yaksis beslutning om å flytte til Trondheim, sier han at han er glad for å være en del av Kavliinstituttet fordi han og kona hans foretrekker å bo i en mindre by og svært nær naturen.

– Trondheim er et unikt sted – du kan utføre virkelig god vitenskap og fortsatt være veldig nær naturen, og det er en stor ting for meg, for oss, sier han. – Å dra til London eller en annen storby var aldri et alternativ. Vi har aldri ønsket oss storbylivet. Rett bak huset vårt vi kan plukke sopp og bringebær.

May-Britt Moser spurte ham under jobbintervju om hva han visste om Skandinavia. Da svarte han at selv om han ikke visste så mye, elsket han og kona å være i naturen.

– Da sa May-Britt til meg: «Åh, det høres rett ut», sier Yaksi.

Mer fra ABC Nyheter
Siste fra forsiden
14:45 Norges FN-valgkamp drar seg til13:52 Brann i enebolig i Bærum13:47 Thunberg på talerstolen under FNs klimatoppmøte for unge13:23 Vil ta fra Oljefondet: – Satser vi nå, kan vi få et nytt industrieventyr12:58 The Times: Liverpool spionerte på Manchester City, inngikk forlik12:56 Demonstranter satte fyr på kinesisk flagg i Hongkong12:08 Over 100 demonstranter pågrepet i Paris11:53 Nytt håp for geirfuglen: Vardøværing skal ha skutt den siste11:34 Mann brakt til sykehus med luftambulanse etter fallulykke i steinbrudd11:28 Fridde til kjæresten under vann - druknet10:45 Manshaus har hatt kontakt med nynazistisk organisasjon10:19 Får kritikk: Bistandsorganisasjoner kan spare fem milliarder på solenergi09:22 Reisegigant nær økonomisk kollaps08:19 Biden krever utskrift av Trump-samtale08:08 Stort marked for lyntog i Norge, men det er åtte problemer07:39 En person pågrepet etter taxiran i Oslo06:46 Trump: En handelsavtale må ikke være i boks før valget06:46 En mann er pågrepet etter alvorlig voldshendelse i Kristiansand06:23 Drap på journalist på Malta skal etterforskes uavhengig06:03 Dette skjer i dag05:45 Fire turister omkom i bussulykke i USA05:34 Dette skjedde i natt04:58 Orkan har nådd Californiahalvøya04:14 Anmelder Helse Bergen etter at foreldrene ble drept av broren03:48 Argentinas tidligere president stilles for retten igjen03:19 Demonstrasjoner mot Egypts president02:49 Mann pågrepet for to år gammel overfallsvoldtekt etter DNA-treff02:25 Global klimastreik kan slå alle rekorder02:12 Domstol hever Hydros bruksforbud av deponi i sivil sak01:26 «Sigøynerkongen» Karoli siktet for grove trusler01:21 USA sender soldater til Saudi-Arabia og Emiratene etter oljeangrepet00:43 USA har inngått asylavtale med El Salvador00:31 Mann omkom i drukningsulykke ved Halsa00:03 20 innsatte evakuert etter fengselsbrann23:57 Walmart stopper salg av e-sigaretter etter flere dødsfall23:35 Nordmann vant 443 millioner i Eurojackpot23:00 Mann funnet i sjøen ved Halsa – får livreddende førstehjelp22:55 Fengselsbygg i Oppland trolig totalskadd i brann22:37 Fire døde og mange kritisk skadd i bussulykke i USA21:52 Kvinne tiltalt for offentlig sex på populært utfartssted i Fredrikstad21:31 Bedragerisiktede Keshvari kan beholde stortingslønn i fengsel20:56 – Enda et nederlag ville være pinlig for Trump20:12 13-åring fraktet til sykehus etter fallulykke ved Nesøybrua19:58 Norge må spille skjebnekamp for tomme tribuner19:43 Colombia: 8 tonn kokain funnet i ubåt19:23 Trump indikerer at han ikke planlegger angrep mot Iran19:08 Opposisjonen i Oslo krever gransking av Lan Marie Berg etter brudd på arbeidsmiljøloven19:01 – Tok Visa-kort fra mann og «svidde av» 152.527 kroner18:29 Tre biler involvert i kollisjon i Hordaland: Tre personer til sykehus18:21 ACER-rettssak mot statsministeren: – Nok er nok!17:33 Tre nye meldinger om syke hunder: 90 forskjellige hunderaser har hatt symptomer17:19 Siv Jensen skal bli tøffere: – Det kan vitalisere regjeringssamarbeidet16:34 Russland og Kina med stor militærøvelse15:56 Nordmenns kryptoformue sank med 3,6 milliarder i fjor15:54 Twitter stenger flere tusen kontoer som har spredd falske nyheter15:38 Studie: Psykiske lidelser ga mer rus15:28 Mann (19) filmet voldtekt - sendte videoene til venner15:15 Bloomberg-journalister for retten i Tyrkia15:14 Bilfører satt fast i bilen etter kollisjon med lastebil15:00 Drapssiktet nordmann på rømmen i Thailand: – Føler seg truet på livet14:57 Tysk klimapakke vil koste minst 50 milliarder euro14:36 Global klimastreik kan slå alle rekorder14:34 Russisk skuespiller løslatt etter protestbølge14:34 Bill de Blasio trekker seg fra presidentvalgkampen14:26 Ruud hadde verdens 15. beste tennisspiller i kne13:59 DNB øker renten på boliglån13:50 Benjamin Netanyahu lever på lånt tid13:45 Sykehusangrep i Afghanistan tok 39 liv – 140 ble såret13:45 Mann bevisstløs etter slagsmål i Trondheim13:35 MDGs Venstre-flørt diskuteres bak lukkede dører13:01 Bertheussens VG-klage behandles i PFU13:00 Haaland kåret til ukens spiller i Champions League12:53 Rundt 100 mister jobben i Kleven verft12:43 Minst to døde i uvær i Texas12:39 Bjørndalen etter Hanevold-farvel: – Alt det flotte kom fram12:20 Åpen Folkekirke beholder flertallet11:41 Google varsler nye investeringer i Europa10:59 Lekkasjer fra statsbudsjettet for 202010:53 Ropstad: Snikislamisering er et dårlig ord10:53 Bompengepartiet står fast ved eksklusjon10:51 Norge går inn i europeisk forsvarssamarbeid10:17 Sudansk mann drept av Libyas kystvakt10:16 Jurist i UDI siktet for korrupsjon10:10 Her er Norges beste og verste elbil-kommuner09:47 Hvert tredje salg av landbrukseiendom var fritt09:47 Ulv påkjørt i Elverum09:24 Hanevold bisettes: – Takk for fantastiske øyeblikk09:19 Over 70 prosent av avisenes inntekter kommer fremdeles fra papir09:05 Interpol trapper opp jakten på norsk drapsmann09:05 Enda en øystat i Stillehavet vender Taiwan ryggen08:57 Equinor har fått verdens største vindkontrakt08:56 Godtar valget tross manipulasjon fra NRK08:54 Global klimaprotest innledet i Australia08:53 Alvorlig varslersak mot Trump holdes hemmelig08:39 FN nekter «slemme» land taletid på klimatoppmøte – får norsk støtte08:16 Myggmiddel kan være årsak til syke diplomater på Cuba08:00 Seks personer er skutt i Washington07:57 Flere voldtekter over internett etterforskes av politiet07:30 Ødegaard: Perfekt by, stolt øyeblikk, drømmer om Europa07:19 Solbakkens lag med kruttsterk Europa-statistikk
Siste nytt
14:45VerdenNorges FN-valgkamp drar seg til13:52NorgeBrann i enebolig i Bærum13:47VerdenThunberg på talerstolen under FNs klimatoppmøte for unge13:23NæringslivVil ta fra Oljefondet: – Satser vi nå, kan vi få et nytt industrieventyr12:58SportThe Times: Liverpool spionerte på Manchester City, inngikk forlik12:56VerdenDemonstranter satte fyr på kinesisk flagg i Hongkong12:08VerdenOver 100 demonstranter pågrepet i Paris11:53NorgeNytt håp for geirfuglen: Vardøværing skal ha skutt den siste11:34NorgeMann brakt til sykehus med luftambulanse etter fallulykke i steinbrudd11:28LivetFridde til kjæresten under vann - druknet10:45NorgeManshaus har hatt kontakt med nynazistisk organisasjon10:19PengerFår kritikk: Bistandsorganisasjoner kan spare fem milliarder på solenergi09:22PengerReisegigant nær økonomisk kollaps08:19VerdenBiden krever utskrift av Trump-samtale08:08PolitikkStort marked for lyntog i Norge, men det er åtte problemer07:39NorgeEn person pågrepet etter taxiran i Oslo06:46VerdenTrump: En handelsavtale må ikke være i boks før valget06:46NorgeEn mann er pågrepet etter alvorlig voldshendelse i Kristiansand06:23VerdenDrap på journalist på Malta skal etterforskes uavhengig06:03NorgeDette skjer i dag05:45VerdenFire turister omkom i bussulykke i USA05:34NorgeDette skjedde i natt04:58VerdenOrkan har nådd Californiahalvøya04:14NorgeAnmelder Helse Bergen etter at foreldrene ble drept av broren03:48VerdenArgentinas tidligere president stilles for retten igjen03:19VerdenDemonstrasjoner mot Egypts president02:49NorgeMann pågrepet for to år gammel overfallsvoldtekt etter DNA-treff02:25VerdenGlobal klimastreik kan slå alle rekorder02:12VerdenDomstol hever Hydros bruksforbud av deponi i sivil sak01:26Norge«Sigøynerkongen» Karoli siktet for grove trusler01:21VerdenUSA sender soldater til Saudi-Arabia og Emiratene etter oljeangrepet00:43VerdenUSA har inngått asylavtale med El Salvador00:31NorgeMann omkom i drukningsulykke ved Halsa00:03Norge20 innsatte evakuert etter fengselsbrann23:57VerdenWalmart stopper salg av e-sigaretter etter flere dødsfall23:35NorgeNordmann vant 443 millioner i Eurojackpot23:00NorgeMann funnet i sjøen ved Halsa – får livreddende førstehjelp22:55NorgeFengselsbygg i Oppland trolig totalskadd i brann22:37VerdenFire døde og mange kritisk skadd i bussulykke i USA21:52NorgeKvinne tiltalt for offentlig sex på populært utfartssted i Fredrikstad21:31PolitikkBedragerisiktede Keshvari kan beholde stortingslønn i fengsel20:56Politikk– Enda et nederlag ville være pinlig for Trump20:12Norge13-åring fraktet til sykehus etter fallulykke ved Nesøybrua19:58SportNorge må spille skjebnekamp for tomme tribuner19:43VerdenColombia: 8 tonn kokain funnet i ubåt19:23VerdenTrump indikerer at han ikke planlegger angrep mot Iran19:08PolitikkOpposisjonen i Oslo krever gransking av Lan Marie Berg etter brudd på arbeidsmiljøloven19:01Penger– Tok Visa-kort fra mann og «svidde av» 152.527 kroner18:29NorgeTre biler involvert i kollisjon i Hordaland: Tre personer til sykehus18:21PolitikkACER-rettssak mot statsministeren: – Nok er nok!17:33NorgeTre nye meldinger om syke hunder: 90 forskjellige hunderaser har hatt symptomer17:19PolitikkSiv Jensen skal bli tøffere: – Det kan vitalisere regjeringssamarbeidet16:34VerdenRussland og Kina med stor militærøvelse15:56PengerNordmenns kryptoformue sank med 3,6 milliarder i fjor15:54KulturTwitter stenger flere tusen kontoer som har spredd falske nyheter15:38Helse og livsstilStudie: Psykiske lidelser ga mer rus15:28NorgeMann (19) filmet voldtekt - sendte videoene til venner15:15VerdenBloomberg-journalister for retten i Tyrkia15:14NorgeBilfører satt fast i bilen etter kollisjon med lastebil15:00VerdenDrapssiktet nordmann på rømmen i Thailand: – Føler seg truet på livet14:57PengerTysk klimapakke vil koste minst 50 milliarder euro14:36VerdenGlobal klimastreik kan slå alle rekorder14:34VerdenRussisk skuespiller løslatt etter protestbølge14:34PolitikkBill de Blasio trekker seg fra presidentvalgkampen14:26SportRuud hadde verdens 15. beste tennisspiller i kne13:59PengerDNB øker renten på boliglån13:50PolitikkBenjamin Netanyahu lever på lånt tid13:45VerdenSykehusangrep i Afghanistan tok 39 liv – 140 ble såret13:45NorgeMann bevisstløs etter slagsmål i Trondheim13:35PolitikkMDGs Venstre-flørt diskuteres bak lukkede dører13:01KulturBertheussens VG-klage behandles i PFU13:00SportHaaland kåret til ukens spiller i Champions League12:53PengerRundt 100 mister jobben i Kleven verft12:43VerdenMinst to døde i uvær i Texas12:39SportBjørndalen etter Hanevold-farvel: – Alt det flotte kom fram12:20NorgeÅpen Folkekirke beholder flertallet11:41PengerGoogle varsler nye investeringer i Europa10:59PolitikkLekkasjer fra statsbudsjettet for 202010:53PolitikkRopstad: Snikislamisering er et dårlig ord10:53PolitikkBompengepartiet står fast ved eksklusjon10:51NorgeNorge går inn i europeisk forsvarssamarbeid10:17VerdenSudansk mann drept av Libyas kystvakt10:16NorgeJurist i UDI siktet for korrupsjon10:10MotorHer er Norges beste og verste elbil-kommuner09:47PengerHvert tredje salg av landbrukseiendom var fritt09:47NorgeUlv påkjørt i Elverum09:24SportHanevold bisettes: – Takk for fantastiske øyeblikk09:19KulturOver 70 prosent av avisenes inntekter kommer fremdeles fra papir09:05VerdenInterpol trapper opp jakten på norsk drapsmann09:05VerdenEnda en øystat i Stillehavet vender Taiwan ryggen08:57PengerEquinor har fått verdens største vindkontrakt08:56PolitikkGodtar valget tross manipulasjon fra NRK08:54VerdenGlobal klimaprotest innledet i Australia08:53VerdenAlvorlig varslersak mot Trump holdes hemmelig08:39PolitikkFN nekter «slemme» land taletid på klimatoppmøte – får norsk støtte08:16VerdenMyggmiddel kan være årsak til syke diplomater på Cuba08:00VerdenSeks personer er skutt i Washington07:57NorgeFlere voldtekter over internett etterforskes av politiet07:30SportØdegaard: Perfekt by, stolt øyeblikk, drømmer om Europa07:19SportSolbakkens lag med kruttsterk Europa-statistikk

Velkommen til debatt

ABC Nyheter ønsker velkommen til debatt om det meste. Men vi krever at du er saklig og viser respekt for menneskene sakene handler om og dine meddebattanter. Regler for kommentering finner du her.

Tor Strand, redaktør.

comments powered by Disqus