Hjärnan, hjärnan-på jakt efter minnet

Om Eric Kandel upptäckter om minnet, Från bland annat vetenskapsradion pågående serie om hjärnan med mera (se källor)

Dessa bilder är bilder från Wikipedia som jag bearbetat

Eric Kandel fick tillsammans med Arvid Carlsson och Paul Greengard nobelpriset i medicin år 2000. Man belönade upptäckter kring signalsubstanser i hjärnan.

Arvid Carlsson upptäckter rörde signalsubstansen dopamin och dess funktioner. Det ledde bland annat till att man fick en effektiv behandling mot Parkinsons sjukdom. Man upptäckte att den orsakades av brist på transmittorsubstansen dopamin. Genom att tillföra läkemedlet l-dopa kunde många patienter med Parkinson hjälpas. Nu mera är även transplantation av nervceller som kan producera dopamin högintressant. mot denna sjukdom.Dessutom finns det medel som kan påverka doaminreceptorn på liknande sätt som dopamin.

Greengard kartlade hur signalsubstanser utövar sin effekt i hjärnan. Först fäster de vid en mottagarstruktur på nervcellens yta, en receptor. Beroende på hur denna ser ut kan sedan olika händelser ske. Ibland kan signalerna förstärkas via receptorer som släpper igenom positivt laddade natriumjoner, men om i stället receptorns släpper ig enom negativt laddade kloridjoner blir det en hämmande signal. Därefter kan nyckelproteiner, som reglerar funktioner i cellen påverkas. Dessa proteiner kan förändras genom tillförsel av fosfatgrupper (fosforylering) eller genom att det tas bort fosfatgrupper (defosforylering). På så sätt överförs budskap mellan celler.

Vad Eric Kandel gjorde var, att han upptäckte sedan hur synapsernas effektivitet kan förändras och med vilka kemiska mekanismer detta sker. Han undersökte att synapsernas funktion roll i inlärnings- och minnesfunktioner. För uppkomsten av korttidsminnet spelar fosforyleringen av proteiner en viktig roll, men för att långtidsminne skall uppstå sker nybildning av proteiner som gör att synapserna förändras. I vetenskapsradions program intervjuades han om sina upptäcker, och vad han håller på med förnärvarande.

Eric Kandel har för övrigt en läsvärd självbiografi på nätet utlagd av nobelstiftelsen. Han föddes 1929 i Wien, en stad som frodades kulturellt vid den tiden. Där hade psykoanalysens fader Freud sin dyscha, där fanns periodvis kompositören Arnold Schönberg ( ) och expressionisterna Gustav Klimt och Oskar Kokoschka. Flera nobelpristagare under 30-talet kom från Wien, Karl Landsteiner som upptäckte blodgrupperna och Otto Loewi var den som upptäckte acetylcholinet, transmittorsubstansen mellan nerv och muskel. Det var dit studenter sökte sig för att studera. Var det inte dit Julia från Lilian Hellmans självbiografi Pentimento sökte sig? Avsnittet som sedan blev film med Jane Fonda.

Men där frodades inte humanismen.I stället fanns i Wien och Österrike ett auktoritärt politiskt system och ett samhälle där antisemitismen blomstrade redan före Hitlers och nazisternas intåg 1938. Förbundskanslern Dollfuss, som tillträdde 1932, förbjöd nazistpartiet men också socialdemokraterna och bildade själv Vaterländische Front, en patriotisk front inspirerad av italiensk fascism och politisk katolicism.Denna organisation var en konkurrent till nazisterna, vilka mördade honom vid en kupp 1934.

Erik Kandels judiska familj lyckades undfly Hitlers och nazisternas utrotningsläger. Innan dess fick de dock uppleva kristallnatten, då fadern greps och deras hem länsades på allt. Eric som hade fyllt 9 år två dagar innan fann att alla de roliga leksaker han fått på sin födelsedag var försvunna. Familjen Kandel kom till New York och bosatte sig i Brooklyn., där Eric växte upp.

Från början hade Eric Kandel inga naturvetenskapliga intressen, men då han ville utbilda sig till psykoanalytiker, gick han utbildning till läkare. Han ville dock ta reda på hur det såg ut i hjärnan och sökte sig till ett laboratorium för att hitta Freuds jag, överjag och det. Men han sattes att arbeta med helt andra saker. Han fick studera nervsignal i kräftdjur. Han fullföljde emellertid sin psykiaterutbildning men bestämde sig för att gå över till forskning till 100 %.

Han började att studera hur minnet fungerar hos däggdjur men övergick sedan till havssniglarnat), 20 000 mot 100 miljoner hos människan. De hade dessutom en reflex för att skydda gälarna, vilken var lämplig för att studera grundläggande inlärning Aplysia. Dessa hade mycket stora nervceller och de var dessutom få (relativ

Vid viss form av retning förstärktes Aplysias skyddsreflexer, något som kunde kvarstå i dagar och veckor. Eric Kandel såg, att denna inlärning av förstärkt skyddsreflex berodde på en förstärkning av synapsen som förband känselnervcellen med nerven i musklerna som utlöste den skyddande reflexen.

Korttidsminne

Men Erik Kandel fann också skillnader i hur länge en inlärning av skyddsreflexen kvarstod. Om han bara stimulerade litet, kvarstod skyddreflexen blott för en kort period. Vad som hände var att vissa jonkanaler påverkades så att fler calciumjoner forsade in nervens synapsdel och gjorde att en större mängd transmittorsubstanser frisattes och därmed förstärkte skyddsreflexen. Det som skedde med jonkanalerna var att vissa proteiner förändrades, de fosforylerades i enlighet med vad pristagarkollegan Paul Greengard hade upptäckt. Detta var alltså vad som hände om minnet kvarstod blott en liten tid, korttidsminnet.

Långtidsminne

Om man retade kraftigare och under en längre period kund man hos Aplysia se ett minne som kunde vara kvar i veckor. Då skedde andra förändringar.Då leder det till ökning av andra signalsubstanser, vilket i sin tur gör att cellkärnan börjar att förändra produktionen av proteiner i synapsen. En del proteiner (äggviteämnen) ökar i antal och en del minskar vilket medför att synapsen växer till. Denna förändring av synapsen gör att minnet förstärks och kvarstår en längre tid. Ett långtidsminne.

Senare har Eric Kandel undersökt detta även på möss och fann samma mekanismer i synapserna hos detta däggdjur som hos sniglarna. Det kvarstår förvisso en hel del forskning innan man kartlagt minnesfunktionerna i detalj, men det som Kandel gjort och gör ingår redan i dag i forskningen avseende läkemedel för olika sjukdomar som påverkar minnet.

Källor:

SR program om hjärnan. På jakt efter minnet.

Erik Kandels självbiografi.

Pressmeddelande från Nobelkommittén.

Boken Hjärnan med Lars Olsson och flera.