På dataskjermene vises musehjernen i flere vinkler. Så klikkes det, og et lite område i hjernen markeres med en farge. Et klikk videre skjer det noe med fargemarkørene. Områdene som er merket, endrer seg litt i tonene og et par nye områder lyser opp. På de neste klikkene endres det litt til, og så litt til.
Vi er på dypdykk i det nye 4D-atlaset laget av UiO-forskere. Nå går vi gjennom ulike alderstrinn i hjernen.
– Hjernen er litt som et univers. Det er fortsatt så mye ukjent der. Vi har sannsynligvis like mye igjen å finne ut, som det vi vet per nå, sier Heidi Kleven. Hun er forsker på Avdeling for molekylærmedisin ved Institutt for medisinske basalfag på UiO, og jobber med forskningsinfrastrukturen EBRAINS.
Atlaset fungerer som Google Earth for hjernen
Et hjerneatlas er et tredimensjonalt digitalt kart som kan fungere som et slags Google Earth for hjernen. Det kan studeres fra ulike vinkler, og kan vise mange typer informasjon om hjernens struktur og funksjon. I slike atlas kan forskere samle ulike typer informasjon som hører til samme sted i hjernen.
– Hjernen hos mus og hos oss mennesker har mange grunnleggende fellestrekk. Derfor kan hjerneforskere bruke musehjernen som modeller for å forstå hvordan hjernen er organisert og hvordan hjernens systemer fungerer. Det er nyttig i forskningen på hvordan disse systemene påvirkes av sykdom eller ulike typer behandling, forklarer Kleven.
I de ulike områdene av hjernen finnes det milliarder av nerveceller som kommuniserer med hverandre. De styrer tanker, følelser, atferd og bevegelser, og behandler alle inntrykkene som sansene tar inn.
Musehjernen er mye mindre enn hos mennesket. Den har glatt overflate, mens vår hjerne har dype furer og kompliserte folder som gir større hjernebark.
Det nye med dette atlaset, er at det viser utvikling over tid
I det nye atlaset kalt DeMBA kan du følge hjernens utvikling, helt fra dag 4 etter fødsel og opp til dag 56, hvor musa er voksen. Til sammen viser atlaset musehjernens vekst gjennom 53 alderstrinn, som du kan klikke deg gjennom trinn for trinn eller studere som en film. Det skriver Kleven og medforsker Harry Carey i en ny artikkel i Nature Communications.
Det som gjør at atlaset ikke bare er tredimensjonalt, men også firedimensjonalt, er nettopp at det viser musehjernens tidlige utvikling.
– Hos mennesket begynner hjernen å utvikle seg allerede i svangerskapsuke 4. Den utvikler seg aller mest de første fem årene av livet, men regnes ikke som fullt utviklet før i 25-årsalderen, forklarer Kleven.
Atlaset er spesielt interessant for de som forsker på autisme, schizofreni og ADHD
Atlaset kan brukes i hjerneforskning, og blant annet være nyttig for de som forsker på hjernesykdommer som dukker opp i ungdomsårene, slik som autisme, schizofreni og ADHD.
– Forskere kan nå lettere sammenligne hva som er likt og ulikt i ulike alderstrinn, når de vil lage seg en teori om når i utviklingen noe skjer. Det blir som en tidsmaskin hvor du kan plassere dataene dine i rett utviklingstrinn og sammenligne med data fra andre aldre. Slik vil forskerne kunne få høyere presisjon i studiene sine, sier Kleven.
Forskerne gjenbruker andres forskning
Med det nye atlaset kan du lage bildeserier i alle mulige vinkler, eller du kan vise hjernens former fra utsiden eller innsiden. Setter man pekeren på et område, vises navnet på latin.
– Dette atlaset bygger på gjenbruk av åpent tilgjengelige bildevolumer som er laget av andre forskere, sier Kleven.
Hun forteller at det er til stor hjelp for dem at forskere nå deler dataene sine slik at de kan gjenbruke dem.
– Det sparer mye arbeid og ressurser.
Atlaset er del av et milliardprosjekt
Forskningsgruppa Carey og Kleven er del av, ledes av professorene Jan Bjålie og Trygve Leergaard ved UiO. Den har gjennom mange år vært med i et av de største EU-prosjektene Norge har medvirket i. Seks milliarder kroner har vært lagt inn i the Human Brain Project i form av EU-bevilgninger og ulike nasjonale bidrag.
Dette prosjektet ble jobbet fram av forskningsinfrastrukturen EBRAINS, der hjerneforskere fra hele verden nå kan dele forskningsdataene sine og finne egnede dataverktøy og atlas til videre forskning på dataene.
Les mer:
DeMBA: a developmental atlas for navigating the mouse brain in space and time
Nyhetsbrev fra Forskningsnytt
Få tips om nye funn og innsikt fra Universitetet i Oslo.