Mange minner er basert på hendelser som kun skjer én gang, men mange hendelser er svært like. Hva gjør hjernen for å unngå sammenblanding?

May-Britt Moser og Edvard Moser leder forskergruppen ved Senter for hukommelsesbiologi i Trondheim. Foto Haagen Waade

I to artikler, publisert i Science og Nature i februar 2007, viser May-Britt Moser og Edvard Moser sammen med kolleger ved Senter for hukommelsesbiologi i Trondheim hvordan nettverk av nerveceller kan maksimere forskjellene mellom nevrale aktivitetsmønstre før de lagres som minner i hippocampus (1, 2).

– I artikkelen i Nature viser vi at evnen til å lagre minner på mest mulig forskjellig måte kan tilbakeføres til gitterceller (grid) i entorhinal cortex, som formidler impulser fra neocortex til hippocampus og tilbake, sier Edvard Moser.

– Entorhinal cortex er en del av hjernens eget koordinatsystem for egenposisjon, et universelt todimensjonalt kart over vår posisjon i forhold til et utgangspunkt. Byggesteinen i dette indre kartet er gittercellene, som vi oppdaget i 2005.

Det nye i artikkelen er at relasjonen mellom gittercellene er konstant fra miljø til miljø, slik at det samme mentale kartet kan brukes til å beregne egenposisjonen i alle miljøer (1). Ved store forandringer i miljøet henter dyret frem det samme kartet som før, men det får en annen forankring til landemerker i omgivelsene. Denne reforankringen fører til at nye celler rekrutteres i hippocampus, ett trinn lenger nede i kjeden. Dermed blir det mindre overlapping mellom minnene fra de to miljøene, og risikoen for senere sammenblanding er redusert.

I artikkelen i Science viser vi hvordan forskjeller maksimeres inne i hippocampus (2). Hovedfunnet er at hippocampus har to distinkte mekanismer for å skille mellom inngangssignaler. De to mekanismene er implementert i forskjellige cellepopulasjoner i gyrus dentatus og CA3. På hver sin måte fører de til at forskjellige minner lagres i det assosiative nevrale nettverket i hippocampus. Studier av nevrale mekanismer for stedsrepresentasjon og stedshukommelse vil kunne bidra til bedre forståelse av Alzheimers sykdom, som ofte begynner med degenerasjon av stedssystemet i entorhinal cortex, sier Moser.

Den ene artikkelen ble 16.2. 2007 publisert i Science (www.sciencemag.org), den andre ble e-publisert i Nature (www.nature.com) 25.2. 2007. Dette er to av verdens mest prestisjetunge tidsskrifter. Gjengitt med tillatelse fra henholdsvis © 2007 AAAS og fra Nature © 2007 Macmillan Publishers

Senter for hukommelsesbiologi er enestående i norsk sammenheng.

Forskergruppen til psykologene May-Britt Moser og Edvard Moser i Trondheim ble nylig presentert i denne spalten (1). De publiserer artikler på løpende bånd i tidsskrifter som Nature og Science. Nå har de gjort det igjen – denne gang med ni dagers mellomrom! Moser-gruppen er ett av sentrene for fremragende forskning ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet.

Gitterceller (grid) er celler som er aktive på bestemte steder i rommet. I hver celle danner disse stedene et periodisk triangulært mønster

CA3 og gyrus dentatus er subdivisjoner av hippocampus