Oppdagelsen av stedsansen ga nobelpris til norske forskere

Hvordan finner vi fram fra et sted til et annet, og hvordan vet vi hvor vi er? Det er koblinger i hjernen som setter oss i stand til det, og det har tatt lang tid å forstå noe så essensielt.

Frimerke med illustrasjon av nettverk i hjernen som danner stedssansen, hyller Moser-paret for Nobelpris
Illustratør: Enzo Finger

Edvard og May-Brit Moser avdekket gjennom systematiske eksperimenter med rotter hva som egentlig skjer. De ble belønnet med den tyngste prisen en forsker på fagfeltet kan oppnå - Nobelprisen i medisin.

Se: Forskning og innovasjon på nye frimerker

Hjernens GPS

Det er jo ikke nok med et veiskilt som viser retning og hvor langt det er igjen. Hos personer med for eksempel Alzheimer, svikter orienteringssansen, og uten den er vi nesten hjelpeløse. Det tok vel 30 år fra John O'Keefe gjorde den første oppdagelsen av hippocampus og til forskerkollegene Moser gjorde neste gjennombrudd i det som Nobelkomiteen kalte "hjernes GPS" da nobelprisen i medisin ble tildelt O'Keefe og Moser-paret. De delte prisen for hver sine banebrytende oppdagelser innenfor hukommelsesbiologi.

Oppdaget nye nerveceller

Moser-paret oppdaget i 2005 at nerveceller danner et rutenett (gitterceller, eller "grid" på engelsk) som gir koordinater og forteller rotta hvor den er i rommet. Senere ble gitterceller påvist også i hjernen hos mennesker. Mosers oppdagelse er av fundamental betydning for forskningen på sykdommer som ødelegger menneskers hjerne og evne til å orientere seg, som alzheimer. Med denne kunnskapen kan vi finne årsaker til alzheimer og deretter forhåpentlig løsninger som kan forsinke eller hindre sykdommen.

Hvorfor Moser?

Hvordan klarte Edvard og May Brit Moser å forske fram svar på spørsmål som har opptatt filosofer og hjerneforskere i flere tiår? Hvordan fikk de til gjennombrudd som flytter kunnskapen vår et langt steg videre og danner et helt nytt grunnlag for medisin og hjerneforskning? De hadde en genuin nysgjerrighet og glødende engasjement for å finne svar på noen store spørsmål om hvordan hjernen fungerer. De valgte målrettet sin vei og hadde store ambisjoner om å forstå hukommelse og etter hvert en annen uforklarlig prosess: Hvordan vet vi hvor vi er og hvordan klarer vi å orientere oss?

Begge utdannet seg innenfor psykologi og nevrovitenskap og etablerte allerede kort etter doktorgraden et eget senter for nevrovitenskap ved NTNU, Senter for hukommelsesbiologi. Her utførte de forskning på et så høyt nivå at Forskningsrådet utnevnte det i 2002 til Senter for fremragende forskning (SFF).

Gitterceller - stedsansen

Allerede under doktorgraden arbeidet Edvard og May-Britt Moser sammen med pionéren på området, John O'Keefe. De skaffet seg tidlig i forskerkarrieren innsikten som fantes og ble inspirert til å jobbe videre med problemstillingene.

O'Keefe oppdaget i 1971 at celler i hippocampus fyrte av signaler hos rotter som befant seg på bestemte steder. Man mente da at cellene i hippocampus laget et kart av omgivelsene. Moser tok forskningen videre og publiserte i 2005 funn som tydet på at stedsansen ikke var i hippocampus, men i en del av hjernen som kalles enthorinal cortex, der signalene kommer før de når hippocampus. Hippocampus er del av stedsansen, men viktigere for hukommelsen. For i tillegg kunne forskerne ved Moser-senteret forklare hvordan det mentale kartet fungerte, ved at enthorinal cortex gjør generelle beregninger og sender signaler videre til andre deler av hjernen, blant annet til hippocampus, som husker det som er spesielt for hvert sted.

De stedene nerveceller fyrer av når rotta beveger seg i et rom, danner visuelt fremstilt et "gitter" av trekanter hvis en trekker en strek mellom alle punktene. Hver celle i ethorinal cortex har et ansvarsområde, og ansvarsområdene danner dette uendelige, systematiske nettverket. Dette hjernekartet er uavhengig av bestemte steder og fungerer over alt hvor rotta – og mennesket – er i verden. Gittercellene forteller oss om hvor du befinner deg i omgivelsene og gjør altså at vi kan vite hvor vi er til enhver tid.

Dyktighet, ambisjoner og ressurser

Som svært dyktige forskere med gode prosjektideer oppnådde de viktig finansiering, fra Forskningsrådet, Det europeiske forskningsrådet ERC og andre kilder, som Kavli-fondet. Ikke så mange nordmenn har fått ERCs Advanced Grant, som tildeles etablerte forskere i den absolutte internasjonale toppklassen. Både May-Britt og Edvard Moser har fått Advanced Grant. De har i tillegg fått finansiering fra Forskningsrådet til to sentre for fremragende forskning.

Støtte fra SFF-ordningen, Kavli-fondet og ERC er romslige har gitt forskerparet langsiktige og stabile betingelser for arbeidet. Tre år etter den første SFF-tildelingen i 2002 kom gjennombruddet med oppdagelsen av gittercellenes betydning for orienteringssansen.

Rekrutterer og utdanner nye talenter

Moser-senteret er anerkjent blant de fremste på denne typen forskning internasjonalt og tiltrekker seg dermed også toppforskere fra hele verden. I 2014 mottok Edvard og May-Britt Moser altså nobelprisen i medisin sammen med sin mentor fra yngre dager, John O'Keefe. Moser-miljøet har stor betydning ikke bare for forskningen men også for rekruttering og utdanning av unge talenter fra hele verden til dette forskningsfeltet.