Studier av hvordan stedsinformasjon er organisert i rottehjernen gir ny innsikt i vår forståelse av hukommelse.

Kirsten Brun Kjelstrup. Foto privat

Ved demens er evnen til å orientere seg noe av det første som svekkes. Stedssans og spatial hukommelse avhenger av samspillet mellom hippocampus og enthorinal cortex. I avhandlingen Dorsoventral differences in the spatial representation areas of the rat brain viser Kirsten Brun Kjelstrup hvordan den spatiale skalaen øker systematisk fra den dorsale til den ventrale enden av disse to områdene i hjernen.

Kjelstrup gjorde opptak fra enkeltceller i hippocampus mens rottene løp frem og tilbake på et 18 m langt løpebånd. Ved å være den første til å gjøre opptak fra et så stort miljø, avslørte hun hvordan cellene i den ventrale delen hadde opptil 10 m lange reseptive felter, såkalte «place-fields».

– Til sammen danner cellene i hippocampus et mentalt kart over omgivelsene. Hippocampus mottar presis informasjon om dyrets posisjon fra gitterceller, et koordinatsystem, i entorhinal cortex. Vi viste at målestokken for både «kart» og «koordinatsystem» øker fra dorsalt til ventralt i hippocampus og entorhinal cortex.

Dorsale og ventrale del av hippocampus kan gi forskjellig bidrag til hukommelsen. Vi gjorde forsøk som viste at skader i ulike deler av hippocampus påvirker spatial hukommelse og emosjonelle responser forskjellig, avhengig av hvilken ende av strukturen som var skadet. Rotter med ventral skade i hippocampus viste mindre tegn til frykt for høyder og åpne områder enn de som hadde dorsal skade, mens de sistnevnte var flinkere til å finne frem, sier Kjelstrup.

Kjelstrup disputerte for ph.d-graden ved Norges teknisk-naturvitenskapelige fakultet 29.10. 2010.

Hippocampus: En hjernebarkstruktur som ligger medialt i tinninglappen. Den mottar informasjon fra alle deler av hjernen via naboområdet.

Entorhinal cortex: En skade i disse områdene får store konsekvenser for hukommelsen hos alle virveldyr. Den anatomiske orienteringen er i dorsal-ventral retning hos rotter som tilsvarer posterior-anterior retning hos mennesker.

Place-field (lokaliseringsfelt): Et av-grenset område i omgivelsene hvor en celle i hippocampus «place-cell» (lokaliserings-celle) er aktiv. «Place fields» (lokaliseringsfelter) reflekterer antakelig dyrets hukommelse for stedet, et slags mentalt kart.

Gittercelle (grid cell): Gittercellene i entorhinal cortex uttrykker mange place-fields i et helt regulært mønster som i et koordinatsystem.