Gå direkte til innhold

Samler og deler informasjon om hjernen

Oppbyggingen av et elektronisk hjerneatlas er et av Norges bidrag i den internasjonale forskningsorganisasjonen INCF. Det overordnede målet er å forstå nervesystemet bedre ved bruk av nevroinformatikk.

OECD, Organisasjonen for økonomisk samarbeid og utvikling, har identifisert nevroinformatikk som et av områdende der det er viktigst med internasjonalt samarbeid. I 2005 opprettet OECD derfor International Neuroinformatics Coordinating Facility (INCF).

Nevroinformatikk handler om å kombinere nevrovitenskapelig forskning, altså forskning på hjernen og nervesystemet, med verktøy fra informatikk, matematikk, statistikk og fysikk.

INCFs overordnede tanke er at forskere skal kunne dele, lagre og analysere store mengder data om alt fra molekyler og celler i hjernen til sykdom og aldring. Dermed kan man bedre forstå og beskrive hjernen, og få mer kunnskap om hvordan man skal forebygge og behandle sykdom.

Samarbeid framfor konkurranse

Foto: Elin Fugelsnes Jan Bjaalie leder den norske INCF-noden. I 2007 ble det også opprettet en norsk INCF-node som drives av forskere ved Universitetet i Oslo (UiO) og Universitetet for Miljø- og biovitenskap (UMB). I august i år bevilget NevroNor midler til fem nye år.

Fra august 2011 ledes den norske noden av Jan Bjaalie, professor i medisin ved UiO. Han var også direktør for INCFs sekretariat ved Karolinska Institutet de første tre årene.

- INCF handler om merverdi, at man får mer ut av enkeltaktiviteter om de slås sammen enn om man bare jobber hver for seg. Store prosjekter og aktører utveksler informasjon og påvirker hverandre, sier Bjaalie.

Han påpeker også at INCF er et nøytralt møtested hvor ingen er førende, og hvor det er informasjonsutveksling og samarbeid som gjelder.

Lager atlas over hjernen

I den første perioden var nodens oppgave i hovedsak å finansiere en rekke mindre enkeltprosjekter knyttet til nevroinformatikk og å få norske forskere til å bli engasjert og interessert i nevroinformatikk.I denne perioden vil den norske noden jobbe mer spesifikt mot INCFs fem overordnede programmer.

To programmer som følger hverandre tett, er digitale hjerneatlas og datadeling.

I stedet for kart over verden inneholder hjerneatlas bilder og informasjon som gjør det mulig å manøvrere i hjernen og dens strukturer. Digitale hjerneatlas fungerer ikke bare som oppslagsverk der informasjon er lagret, men som et miljø for å studere og analysere data.

Verktøy for analyse av informasjonen er enten integrert i atlassystemene eller gjøres tilgjengelig side om side med atlasene. Digitale hjerneatlas vil bli viktige når forskerne skal studere normal og unormal struktur og funksjon i hjernen.

Foto: Skjermdump Rodent Brain WorkBench Digitale hjerneatlas fungerer ikke bare som oppslagsverk der informasjon er lagret, men som et miljø for å studere og analysere data.  

Nyttige koblinger

Norge skal spesifikt jobbe med Rodent Brain WorkBench som er en portal inn til ulike hjerneatlas. Det er Center for Molecular Biology and Neuroscience (CMBN) ved UiO som har utviklet denne portalen og som nå skal videreføre den gjennom INCF.

Mesteparten av dataene i databasen er høyoppløselige bilder som til sammen viser hele rotte- og musehjernen. Dataene er samlet inn i samarbeid med en rekke laboratorier i Europa og USA.

Portalen gir tilgang til store datamengder fra en rekke prosjekter som har til felles at de viser langt mer fullstendige data enn det som er mulig gjennom vanlige publikasjoner. Dataene er også tilgjengelig for å bli koblet sammen gjennom nye atlas, som det også gis tilgang til i portalen.

- I neste generasjon av portalen skal ny teknologi tas i bruk for å gjøre det mulig å sammenstille store datamengder på en mer effektiv måte enn tidligere, påpeker Bjaalie.

Hva betyr ordene egentlig?

I et annet INCF-program er formålet å sørge for en felles forståelse av begrep og faglige uttrykk innenfor nevrovitenskapen. For eksempel jobber forskere i Trondheim, under ledelse av Menno Witter, med å definere alle ord og termer knyttet til hippocampus.

- Slike begrepsavklaringer er for eksempel nødvendig for å unngå at noen bruker et ord om én struktur, mens andre bruker det om en annen, eller for å avklare om det bare helt eller delvis er det samme man referer til. Uten tydelige begrepsavklaringer er det umulig å sammenlikne data produsert av ulike forskere, forklarer Bjaalie.

Flerskalamodellering er et fjerde program og ledes av Gaute Einevoll ved UMB. For å forstå hjernen må man sammenstille enorme mengder kompleks informasjon fra mange ulike nivåer i forskningen. Matematiske modeller som utvikles i INCF, gjør det mulig å analysere all denne informasjonen.

INCF har spesielt fokusert på å utvikle metoder som gjør det mulig å binde sammen ulike typer verktøy, egnet for modellering på ulikt nivå.

- Hjernen kan bare forstås om en rekke nivåer betraktes samlet, fra det molekylære plan via celler og koblinger til nettverk og større områder innenfor hjernen, understreker Bjaalie.  

Skrevet av:
Elin Fugelsnes
Publisert:
08.12.2011
Sist oppdatert:
13.09.2016