Forfattere
Vores hjerne fungerer ved at sende små beskeder mellem celler, der kaldes neuroner. Disse beskeder bevæger sig gennem små mellemrum, der kaldes synapser, med hjælp fra specielle kemiske stoffer. En vigtig del af denne proces er AMPA-receptoren, der er som en lille port på en neuron, der åbner, når et kemisk stof kaldet glutamat binder sig til den. Når porten åbner, lader den partikler (kaldet ioner) strømme ind i neuronen, hvilket hjælper med at videregive beskeden. Men nogle gange kan disse porte forblive åbne for længe eller for ofte, og det kan forårsage problemer i hjernen, som f.eks. i sygdomme som epilepsi eller Alzheimers. Forskere leder efter måder at hjælpe disse porte med at fungere korrekt. I vores undersøgelse kiggede vi på lavendelolie, ja, den samme plante, der dufter dejligt og bruges i nogle parfumer! Vi fandt ud af, at lavendelolie kan hjælpe AMPA-receptorerne med at forblive åbne lidt længere, men uden at forårsage skade. Dette kan hjælpe med at beskytte hjernen og kan være nyttigt til behandling af hjernesygdomme i fremtiden.
Har du nogensinde undret dig over, hvordan din hjerne befaler din krop at udføre bestemte ting, føle bestemte ting eller endda tænke på ting? Din hjerne har mange celler, der kaldes neuroner, som konstant “taler” med hinanden. Når et neuron vil sende en besked til et andet neuron, frigiver det et signal i form af kemiske stoffer kaldet. Disse kemiske stoffer “springer” over det lille mellemrum mellem neuronerne, som kaldes en synapse kommer ind i billedet.
Man kan forestille sig AMPA-receptorer som låste tunneler og en neurotransmitter kaldet glutamat er som en nøgle, der passer perfekt, låser tunnelen op og gør det muligt at åbne den. Når glutamat binder sig til AMPA-receptoren og tunnelen åbnes, kan elektrisk ladede partikler, kaldet ioner, strømme ind i neuronet (figur 1) [2]. På denne måde bevæger beskeden sig fremad fra en neuron til den næste, ligesom når man sender en seddel rundt i klassen. Disse receptorer hjælper din hjerne med at sende signaler hurtigt og effektivt, så du kan tænke, bevæge dig og reagere [2, 3].
Nogle gange kan der dog opstå problemer. Hvis AMPA-receptorerne ikke fungerer effektivt, kan de cellulære tunneler blive hængende i åben position. Har du nogensinde tændt for vandet i en vask, glemt det og oplevet, at det løb over overalt? Når for mange ioner strømmer ind i en neuron gennem en åben AMPA-receptor, svarer det til den overfyldte vask og kaldes en. For meget ophidselse kan faktisk skade neuronet og føre til sygdomme som epilepsi, Alzheimers sygdom og Parkinsons sygdom [2]. Dette er alvorlige problemer, så forskere arbejder på at finde måder at kontrollere AMPA-receptorenes funktion på. De vil gerne sikre, at de små tunneler kun åbner på det rette tidspunkt og ikke forårsager skade. Nogle forskere har testet naturlige forbindelser, der muligvis kan hjælpe [3].
Lavendel er en plante, som mennesker har brugt i lang tid til at lindre hovedpine og andre problemer. Der findes 45 slags lavendel, og nu er forskerne interesserede i den, fordi den muligvis kan hjælpe med at beskytte hjernen, især da antallet af sværbehandlede hjernesygdomme stiger. En særlig type lavendel, Lavandula coronopifolia, vokser i ørkenen og kan muligvis hjælpe din hjerne ved at sikre, at AMPA-receptorerne fungerer korrekt og lader den rigtige mængde ioner komme ind i neuronerne [4].
Vi plukkede blade fra Lavandula coronopifolia i Jenin, Palæstina, og brugte en maskine til at opvarme plantedelene i vand, indtil olien kom ud. Derefter rensede vi olien og opbevarede den køligt i køleskabet. Derefter brugte vi to maskiner. Den ene maskine adskiller olien i dens forskellige dele, og den anden maskine hjælper os med at finde ud af, hvad hver del er. Vi brugte heliumgas til at flytte olien og gjorde langsomt gassen varmere for at se alle de forskellige ingredienser.
Efter at have fundet ud af, hvad olien indeholdt, ville vi se, hvordan den påvirker hjerneceller. Til dette brugte vi en teknik kaldet. Det er en måde, hvorpå forskere kan måle små elektriske signaler i en enkelt celle. Først placerer vi en meget tynd glaspipette (som et lille sugerør) på overfladen af cellen. Derefter fastgør vi den forsigtigt til cellens ydre lag og åbner en lille passage for at nå ind i cellen. Dette giver os mulighed for at registrere cellens elektriske aktivitet og se, hvordan den ændrer sig, når vi tilføjer lavendelolie. Med denne teknik kunne vi se, hvordan AMPA-receptorerne reagerede i realtid (figur 2).
Før vi testede olien, undersøgte vi to måder, hvorpå AMPA-receptorer normalt lukker ned. Den ene kaldes desensibilisering af, hvilket sker, når receptoren holder op med at reagere, selvom glutamat stadig er til stede. Den anden er deaktivering af, som er hvor hurtigt receptoren lukker, efter at glutamatet er forsvundet. Disse “slukknapper” er vigtige for at holde hjernesignaler under kontrol, og når de ikke fungerer korrekt, kan det føre til problemer som epilepsi eller andre hjernesygdomme.
Da vi tilføjede lavendelolie, så vi, at begge disse slukningsprocesser blev bremset. Receptorerne forblev aktive lidt længere end normalt. Denne milde effekt kan hjælpe hjernen med at holde sine signaler i bedre balance, især i tilstande, hvor hjernecellerne bliver for aktive (figur 3).
Selvom det måske virker overraskende, kan noget så simpelt som lavendelolie hjælpe forskere med bedre at forstå, hvordan man holder hjernens signaler i balance. I denne undersøgelse fandt vi, at lavendelolie forsigtigt ændrer den måde, AMPA-receptorerne lukker ned på, uden at blokere dem fuldstændigt. Den slags effekt kan være nyttig i tilstande som epilepsi eller andre hjernesygdomme , hvor signalerne er for stærke eller varer for længe. Selvom der stadig er behov for mere forskning, viser disse resultater, hvordan naturlige ingredienser en dag kan spille en rolle i beskyttelsen af hjernen, og at selv planter kan have en stærk forbindelse til neurovidenskaben.
Neurotransmittere: Små kemiske stoffer, der overfører beskeder mellem neuroner ved at krydse synapsen.
Synapse: Et lille mellemrum mellem neuroner, hvor neurotransmittere “springer” over for at flytte et signal fra en celle til en anden.
AMPA-receptor: En type receptor i hjernen, der hjælper neuroner med at kommunikere. Den fungerer som en lille tunnel, der lader ioner strømme ind i cellen.
Glutamat: En kraftig neurotransmitter, der hjælper hjernecellerne med at sende signaler hurtigt og kraftigt.
Excitotoksicitet: En skadelig tilstand, hvor neuroner bliver overstimulerede og beskadiges.
Hele-celle patch clamp: En laboratoriemetode, hvor forskere forsigtigt “lytter” til alle de små elektriske signaler inde i en celle ved at forbinde et specielt glasværktøj til den.
Desensibilisering: En proces, hvor en receptor bliver mindre responsiv, mens signalet (som glutamat) stadig er til stede, hvilket betyder, at den holder op med at virke, selvom signalet endnu ikke er forsvundet.
Deaktivering: Processen, hvor en receptor slukkes og stopper sin aktivitet, efter at signalet er ophørt, hvilket hjælper med at kontrollere, hvor længe et hjernesignal varer.
[1] Principperne for nervecellekommunikation. 1997. Alcohol Health Res. World 21:107–8.
[2] Chang, P. K., Verbich, D., og McKinney, R. A. 2012. AMPA-receptorer som lægemiddelmål i neurologiske sygdomme – fordele, forbehold og fremtidsudsigter. Eur. J. Neurosci. 35:1908–16. doi: 10.1111/j.1460-9568.2012.08165.x
[3] Henley, J. M., og Wilkinson, K. A. 2013. AMPA-receptortrafik og mekanismerne bag synaptisk plasticitet og kognitiv aldring. Dialogues Clin. Neurosci. 15:11–27. doi: 10.31887/DCNS.2013.15.1/jhenley
[4] Qneibi, M., Jaradat, N., Al-Maharik, N., Hawash, M., Issa, L., Suboh, S., et al. 2023. Effekten af æterisk olie fra Lavandula coronopifolia på de biofysiske egenskaber ved desensibilisering og deaktivering af gating-strømme i ionotrope receptorer. Sci. Rep. 13:8417. doi: 10.1038/s41598-023-35698-0
Mange tenniskampe finder sted i varme omgivelser, når solen skinner. Tennisspillere skal derfor træne i varmen for at lære at præstere under varme forhold. Selvom de måske får rådet til at bære lyst tøj, bærer mange spillere sorte T-shirts under træning og kampe. Denne undersøgelse, der blev gennemført med unge, dygtige tennisspillere, undersøgte, om T-shirtens farve (sort eller hvid) havde nogen indflydelse på spillerne. Under to træningskampe i varmen (32 °C) målte vi luft- og T-shirt-temperaturen, hvor hårdt spillerne følte, at de arbejdede, hvor komfortable de følte sig med omgivelserne, og hvor trætte de følte sig. Resultaterne viste, at når man spiller tennis udendørs i varmen, har T-shirtens farve ingen indflydelse på fysiske faktorer som temperatur. At bære en sort T-shirt kan dog have en negativ indflydelse på mentale faktorer ved at øge atleternes følelse af at arbejde hårdt, træthed og ubehag.
…
Børn har brug for at bevæge sig. Bevægelse af kroppen kaldes også fysisk aktivitet. Fysisk aktive børn har sundere kroppe og sind. Når børn er fysisk aktive, hjælper det deres kroppe og sind med at føle sig godt tilpas. De fleste børn opfylder ikke de nationale anbefalinger for fysisk aktivitet. Skoler er et godt sted at hjælpe børn med at bevæge sig mere. En måde at gøre dette på er at give børnene mulighed for at være fysisk aktive i klasseværelset. Når børn er fysisk aktive i klasseværelset, kaldes det bevægelsesintegration. Når børn sidder for længe, kan de føle sig triste og ensomme, men når lærerne bruger bevægelsesintegration, føler børnene sig gladere og klar til at lære. I denne artikel vil vi tale om, hvorfor bevægelsesintegration er vigtigt, og hvordan det kan hjælpe børn med at klare sig bedre i skolen.
…
Cerebral synshandicap (CVI) er en synsforstyrrelse forårsaget af hjerneskade, der gør det vanskeligt at behandle information fra øjnene. Selvom deres øjne fungerer fint, har børn med CVI ofte svært ved at finde og genkende objekter, især på rodede eller travle steder. Klinikere, såsom øjenspecialister (der studerer øjne og synsfunktioner) og neuropsykologer (der studerer hjernefunktioner), arbejder på at identificere børn med CVI og støtte dem, hvis de har det. En nyttig test er en visuel søgeopgave, der viser, hvordan børn leder efter ting. Hvorfor er det svært for børn med CVI at søge? Videnskabelige forskere bruger værktøjer som øjenregistrering, der viser, hvor børn kigger hen under en søgning, og hjerneafbildning, der hjælper dem med at forstå, hvordan dele af hjernen arbejder sammen. Ved at kombinere klinisk praksis og videnskabelig forskning kan vi bedre forstå, hvordan børn med CVI oplever verden, og finde nye måder at hjælpe dem i dagligdagen.
…
Forestil dig at kunne styre dit yndlingsvideospil ved blot at tænke på det! Det lyder måske som science fiction, men denne utrolige teknologi er ved at blive en realitet takket være hjerne-computer-grænseflader (BCI’er). BCI’er muliggør kommunikation mellem hjernen og et kunstigt apparat. Forestil dig din hjerne som en kraftfuld maskine, der sender elektriske signaler, når du vil gøre noget, f.eks. styre en robotarm med tankerne, efter at du har mistet evnen til at bevæge dine hænder. BCI’er overfører hjernesignaler til en computer, som derefter lærer at forstå disse signaler og oversætte dem til instruktioner, der styrer enheden. I denne artikel udforsker vi en verden, hvor sind og maskiner interagerer, og hvor mulighederne kun er begrænset af vores fantasi.
…