Photo by Natasha Connell on Unsplash
Ny forskning fra Kavli-instituttet ved NTNU avdekker hvordan hjernen ikke bare registrerer tid, men strukturerer den, og kan gi innsikt i lidelser som Alzheimer.
Vi lever i en kontinuerlig strøm av flyktige sanseinntrykk. Hvordan klarer vi å velge ut og dele opp denne virkelighetsstrømmen i meningsfulle opplevelser vi kan ta med oss videre i livet?
Det har hjerneforskerne ved Kavli-instituttet på NTNU funnet det hoppende overraskende svaret på i en ny studie publisert i Science.
For mer informasjon om: LESS Isolerende hette
Et signal som aldri gjentar seg
I studien har forskerne undersøkt et område av hjernens hukommelsessystem kalt den laterale entorhinale hjernebarken (LEC). Det er her tidssansen vår under opplevelser og minner blir til.
Ny teknologi kalt neuropixels har gjort det mulig å måle fra tusenvis av hjerneceller i dette området samtidig.
Det vi fant, var at hjernecellene samarbeider om å skape et signal som konstant drifter rundt i et mønster som aldri gjentar seg – selv ikke under søvn. Denne driften er ikke styrt av hva vi gjør eller ser, men er en iboende egenskap ved nettverket, forklarer Edvard Moser.
Det er som om hjerneområdet er hardkodet nettopp for å fange opp nye inntrykk og opplevelser.
For mer informasjon om: Hjertestarter – skap
Hjernen lager bokmerker
Når noe viktig, uventet eller meningsfullt skjer – for eksempel en belønning, et nytt sted eller en overraskelse – gjør dette signalet et brått hopp før det fortsetter den stille driften. Hoppene markerer start og slutt på en opplevelse, forklarer forsker Ben Kanter.
Forskerne bruker perler på en tråd for å illustrere hvordan tidssansen vår fungerer. Tråden representerer vår subjektive opplevelse av tid, som vanligvis drifter jevnt fremover. Men når noe viktig skjer, gjør signalet et hopp. Edvard viser dette ved å løfte tråden oppover, og May-Britt fester en binders på stedet. Bindersen markerer starten på en ny opplevelse – et slags bokmerke i hjernen.
Deretter fortsetter tidssansen sin stille drift, og hendelse etter hendelse tres på tråden i riktig rekkefølge, som perler på en snor. På denne måten deler hoppene opp den kontinuerlige strømmen av sanseinntrykk til adskilte og meningsfulle opplevelser, ordnet i den rekkefølgen de faktisk skjedde.
Hoppene gir hver opplevelse en unik nevral signatur – som en strekkode i hjernen – som gjør det mulig å lagre opplevelsene som minner, og hente dem frem igjen senere, sier Kanter.
For mer informasjon om: Mini Anne
Tiden flipper minnene våre
Studien gir også en forklaring på hvorfor tid oppleves så forskjellig i sanntid og i hukommelsen.
En kjedelig time kan føles lang mens den pågår, men den etterlater seg få minner og føles derfor kort i ettertid. Når vi har det gøy, flyr tiden – den oppleves som kort, men vi sitter igjen med mange tette minner og det virker som om vi har opplevd mer enn tiden skulle tilsi, forklarer May-Britt Moser.
Hjernen måler ikke erfart tid i seg selv, men opplevelser. Jo flere detaljer og hendelser vi lagrer, jo rikere og lengre fremstår tiden i minnene våre, supplerer Edvard Moser.
Det er altså opplevelsene og minnene våre som skaper tidsopplevelsen.
For mer informasjon om: Heartstart HS1
En viktig brikke i Alzheimer-puslespillet
Funnene kan også få stor betydning for forståelsen av demens.
Alzheimers sykdom starter ofte i den laterale entorhinale hjernebarken – altså der tidssansen blir til, forklarer May-Britt Moser. – Når cellene i LEC dør, blir det vanskeligere å organisere minner og forstå rekkefølgen av hendelser.
Hun illustrerer dette ved å plukke opp en saks og klippe over perlekjedet Edvard holder i hendene. Den organiserende tids-tråden blir brutt, og perlene – hendelsene – triller ut hulter til bulter, uten struktur.
Målet er å forstå hvordan en frisk hjerne organiserer tid og minner. Klarer vi det, kan vi kanskje utvikle metoder for å oppdage Alzheimer tidligere og stanse celledøden før sykdommen får gjort for stor skade, sier hun.
Ved K.G. Jebsen-senteret for Alzheimers sykdom samarbeider hjerneforskerne ved Kavli med nevrologene ved St. Olavs Hospital. Allerede nå bruker de denne kunnskapen i arbeidet med å utvikle biomarkører som kan avsløre sykdommen tidlig. Det endelige målet er klart: Å løse Alzheimergåten – og gi mennesker muligheten til å beholde minnene og livet sitt intakt så lenge som mulig.
Referanse:
Benjamin R. Kanter et al. , Event structure sculpts neural population dynamics in the lateral entorhinal cortex. Science 388, eadr0927 (2025). https://doi.org/10.1126/science.adr0927
