Menu
Forfattere
Alle får influenza eller forkølelse fra tid til anden. Vi designede et eksperiment for at undersøge, hvordan det påvirker hjernen at være syg oftere. For at gøre det brugte vi et stykke af en bakterie til at få voksne hanmus til at opleve symptomer på sygdom. Vi gav musene dette stof fem gange i alt. Musene fik det bedre i løbet af et par dage og holdt to ugers pause mellem eksponeringerne. Derefter målte vi, hvordan musene lærte og huskede ny information, og hvor godt deres hjerneceller arbejdede for at hjælpe dem med at lære. Vores eksperimenter tyder på, at sygdom ofte forstyrrer kommunikationen mellem hjernecellerne, så musene får problemer med at lære og huske. Vores data kan hjælpe læger med at forudsige, hvilke patienter der kan få hukommelsesproblemer, når de bliver ældre. Vores undersøgelse viser også, hvor vigtigt det er at holde sig så sund som muligt og tage skridt til at beskytte os selv og andre, når vi bliver syge.
Kløen i halsen, den snottede næse, den urolige mave, det dunkende hoved, kuldegysningerne … vi kender alle følelsen af at blive forkølet eller få influenza. Det er ikke sjovt. At være syg påvirker ikke kun den måde, kroppen fungerer på – det påvirker også hjernen. At være træt, have svært ved at koncentrere sig og føle sig umotiveret, tilbagetrukket eller gnaven er nogle af de almindelige, milde, hjernepåvirkende symptomer, som folk oplever, når de føler sig syge [1, 2]. Heldigvis er de fleste mennesker kun syge i nogle få dage. Da immunsystemet. Bekæmper man infektionen, får man det som regel bedre og kan vende tilbage til normale aktiviteter, som at gå i skole eller se venner.
At blive syg er en almindelig oplevelse i livet, men nogle mennesker bliver oftere syge end andre. Undersøgelser af mennesker tyder på, at ældre mennesker, der har haft flere infektioner i løbet af deres liv, viser et større fald i hjernens evner, kendt som kognitive funktioner[3, 4]. Det kan udgøre et problem for mennesker, der oplever ændringer i hukommelsen, når de bliver ældre, hvilket er et almindeligt problem i denne gruppe.
Vores forskningsspørgsmål var: “Hvad sker der med hjernen, og hvordan den fungerer, hvis en person har flere erfaringer med infektioner?”. Vores hypotese var, at hvis flere erfaringer med infektioner påvirker hjernen negativt, vil vi se problemer med den måde, hjernecellerne (kaldet neuroner) kommunikerer og med den måde, information læres og huskes på.
Det er ikke etisk forsvarligt at lave eksperimenter, hvor vi gør folk syge med vilje. Så vi brugte voksne hanmus [5]. Mus bruges ofte i biologiske eksperimenter, og de ældes meget hurtigt, så vi nemt kan studere ændringer over tid. Alle vores procedurer blev gennemgået og godkendt på forhånd af et panel af andre forskere for at sikre vores mus’ velfærd. Vi valgte procedurer, der ville minimere enhver smerte eller lidelse, som musene kunne opleve. Derudover blev alle forsøgspersoner uddannet i etisk brug af dyr i forskning.
Vi gjorde nogle mus i vores undersøgelse “syge” ved at give dem en indsprøjtning af et stof kaldet lipopolysaccharid (LPS). LPS kommer fra det ydre lag af en bestemt type bakterier. Mange forskere har brugt LPS til at lære om, hvordan både bakterieinfektioner og immunsystemet fungerer [6]. Når vi giver en moderat mængde LPS til mus, får det immunsystemet til at producere midlertidig inflammation, ligesom det ville ske, hvis musene blev inficeret med rigtige bakterier. Men fordi LPS kun er en del af bakterien, kan infektionen ikke sprede sig fra celle til celle i et dyr eller fra dyr til dyr.
Vi gav nogle af musene LPS fem gange i løbet af ca. 3 måneder (figur 1A). Vi ventede 2 uger mellem “infektionerne” med LPS, før vi gjorde musene “syge” igen. Hver gang disse mus fik LPS, fik andre mus en kontrol, stof, som i sig selv burde have en meget lille effekt på kroppen. I vores tilfælde var denne kontrol saltvand, som det man får på hospitalet, hvis man er dehydreret. Vores kontrolgruppe bestod af normale mus, som aldrig havde haft infektioner. Vi sammenlignede, hvordan hjernerne hos musene i kontrolgruppen fungerede med hjernerne hos mus, der havde været udsat for flere LPS-eksponeringer. Efter at musene var kommet sig over alle fem indsprøjtninger, målte vi deres indlæring og hukommelse, samt hvordan deres neuroner kommunikerede.
Først målte vi, hvor “syge” musene var på flere tidspunkter i løbet af undersøgelsen. Vi brugte en sundhedsscreening, som vi har udviklet, og som svarer til en fysisk undersøgelse, som en læge kan foretage, når man er syg. Vi kiggede på musenes udseende, kropsholdning, vejrtrækning og bevægelser. Vi tjekkede også, om de havde tabt sig, og tog deres temperatur for at se, om de havde feber. Hvert element, vi målte, blev tildelt point, og jo flere point et dyr havde, jo sygere opførte det sig (figur 1B). Vi foretog disse målinger samme dag som indsprøjtningerne. To uger senere målte vi også alle disse egenskaber igen for at sikre, at musene ikke stadig var syge, før den næste LPS-injektion blev givet.
Ingen mus viste tegn på sygdom, før indsprøjtningerne begyndte. Som vi forventede, så vi generelt ingen tegn på sygdom hos de mus, der fik saltvandskontrollen. Men hver gang musene fik LPS, viste de moderat sygdomsadfærd. Sygdomsadfærden varede ikke længe. Lige før den næste eksponering havde alle LPS-behandlede mus samme sygdomsscore som kontrolmusene, hvilket betyder, at de var kommet sig over virkningerne af LPS. Disse data betød, at vi kunne teste vores hypotese om virkningerne af flere infektioner på hjernen!
Dernæst målte vi, hvordan vores mus lærte og huskede (figur 1A). Da mus ikke kan bruge ord til at fortælle os, hvad de ved, gjorde vi det ved hjælp af en vandlabyrint. Mus er naturlige svømmere. Dr. Richard Morris skabte denne test for omkring 40 år siden. Musene blev anbragt i en stor balje med stuetempereret vand (figur 2). Vandet var farvet for at skjule en udgangsplatform lige under overfladen. Musene svømmede rundt i labyrinten og ledte efter platformen, så de kunne komme op af vandet og ind i et varmt bur for at tørre sig. Rummet med labyrinten indeholdt pejlemærker (f.eks. billeder af forskellige geometriske former), som hjalp musene med at navigere. Musene svømmede fra startpunktet til den skjulte udgangsplatform, hvis placering forblev den samme under hele eksperimentet. Når de havde fundet den skjulte platform, tog forsøgslederen musen med tilbage til deres varme bur for at tørre sig. Efterhånden som musene lærte at finde udgangsplatformen over flere forsøg, svømmede de ad en mere effektiv vej til platformen, som tog mindre afstand. Svømmedistancen var vores afhængige variabel. Denne adfærd minder meget om, hvordan en person lærer ruten fra forskellige steder i byen (skolen, indkøbscentret eller en restaurant) tilbage til sit hjem. For at sikre, at musene var i sikkerhed, mens de svømmede, var der altid en “livredder”-forsker på vagt. Alle musene fik seks svømmeture hver dag i 8 dage, i alt 48 svømmeture i labyrinten.
Før starten på denne hukommelsestest havde alle musene samme gode helbredsscore. Men vi fandt små forskelle i, hvordan musene huskede de ting, vi lærte dem (figur 2). For at afgøre, hvor godt musene huskede den information, de havde lært hver dag, sammenlignede vi den afstand, musene svømmede til udgangsplatformen i det sidste forsøg hver dag (forsøg 6), med svømmeafstanden i det første forsøg den næste dag (forsøg 1). Mus, der fik kontrolindsprøjtninger, var for det meste i stand til at huske udgangsplatformens placering mellem testdagene. Det ved vi, fordi musene i denne gruppe viser lignende afstande i forsøg 6 og forsøg 1 på disse testdage. Men de mus, der gentagne gange oplevede og kom sig over LPS-“infektioner”, havde større problemer med at huske denne information mellem testdagene. Det ved vi, fordi disse mus svømmede længere på det første forsøg hver dag (forsøg 1) sammenlignet med det sidste forsøg dagen før (forsøg 6). Det svarer lidt til, at man måske glemmer detaljerne i ruten til en vens hus, hvis der er gået noget tid, siden man sidst var der, og man derfor drejer et par gange forkert undervejs. Heldigvis var dette hukommelsesproblem kortvarigt og forsvandt i løbet af anden halvdel af testperioden, da musene havde flere svømmeture og lærte den skjulte platforms placering bedre at kende. Det tyder på, at mus med en fortid med LPS-“infektioner” har lidt sværere ved at huske oplysninger, når de først lærer dem, men med yderligere øvelse for at forstærke det, de har lært, kan de indhente mus, der ikke har oplevet gentagen sygdom.
Dernæst undersøgte vi, hvordan erfaring med infektioner påvirkede neuroner i en del af hjernen kaldet hippocampus, som er vigtig for indlæring og hukommelse (figur 3). Neuroner i hippocampus styrer, hvordan vi lærer og husker ting ved at kommunikere med hinanden. Neuroner kommunikerer meget hurtigt, i størrelsesordenen millisekunder (1 millisekund svarer til 0,001 s). Når neuronerne fungerer korrekt, kan vi lære og huske ting godt.
Neuroner modtager information fra nogle af deres naboneuroner og sender beskeder til andre ved hjælp af elektriske signaler. Forskere kan forstå, hvor godt neuroner kommunikerer, ved at bruge særlige værktøjer til at måle denne elektriske kommunikation. Først kiggede vi på signalerne fra et neuron i hippocampus for at bestemme dets normale niveau af elektrisk aktivitet. Derefter stimulerede vi et andet neuron, som kommunikerer med det hippocampusneuron, vi var interesseret i, og målte, hvor godt kommunikationssignalet blev modtaget af hippocampusneuronet ved at måle dets elektriske aktivitet som svar. Vi forventede, at neuronerne ville øge deres elektriske aktivitet, når de modtog signaler fra den naboneuron, vi stimulerede. Det gjorde vi for neuroner fra mus, der blev udsat for flere LPS-injektioner, og for neuroner fra mus, der fik kontrolinjektioner. Vi registrerede neuronsignaler i 1 time.
Neuroner fra mus, der fik gentagne LPS- eller kontrolinjektioner, kunne modtage signalerne fra deres naboneuroner. Begge grupper viste også mere kommunikation efter stimuleringen, som vi forventede. Interessant nok var de elektriske signaler fra neuroner fra kontrolbehandlede mus stærkere end dem fra neuroner fra mus, der havde oplevet LPS, især tidligt i optagelsesperioden (figur 3). Det betyder, at hippocampus-neuroner hos mus med en historie med tilbagevendende LPS-eksponering var mindre i stand til at modtage kommunikationssignaler fra andre neuroner sammenlignet med kontrolmus. Denne svækkelse ser ud til at komme sig i løbet af den timelange optagelsesperiode, men den tidlige afbrydelse af kommunikationen har stadig en negativ indvirkning på indlæringen. Forestil dig, at du sidder i klassen og lytter til din lærer, der forklarer en opgave. Hvis du kun modtager en del af lærerens instruktioner, vil du have sværere ved at udføre opgaven korrekt og få en god karakter. I det hele taget kan hyppig sygdom påvirke indlæring og hukommelse negativt, som vi så det i vores vandlabyrint.
Infektioner er en normal del af livet. De rammer næsten alle mennesker og dyr. Men infektioner kan ramme nogle organismer mere end andre. Vi fandt ud af, at nogle af neuronerne i hippocampi hos mus, der havde haft flere tilbagevendende LPS-oplevelser, ikke kommunikerede så godt, som de normalt ville. Det svarede til små vanskeligheder med at huske de informationer, musene havde lært, i hvert fald i starten. Disse indlærings- og hukommelseseffekter skete et stykke tid efter den sidste LPS-behandling, hvor musene var sunde og ikke viste tegn på sygdomsadfærd.
Disse oplysninger er nyttige, fordi de giver forskere og læger vigtig viden om, hvordan infektioner kan påvirke mennesker i det lange løb. Det er især vigtigt for ældre mennesker, hvis kognitive funktioner måske falder, når de bliver ældre. Vores data kan afsløre nye måder at reducere de ændringer i hjernen og hukommelsen, der har tendens til at ske, når folk bliver ældre. For eksempel vil forskere måske opdage nye måder at behandle infektioner på, som hjælper med at undgå disse indlærings- og hukommelsesproblemer.
Vores undersøgelse har nogle begrænsninger. For det første brugte vi kun hanmus, så vores fremtidige arbejde vil omfatte hunmus. For det andet er LPS en model for bakterielle infektioner, men andre mikrober som virus, svampe og parasitter kan også inficere mennesker og påvirke, hvordan hjernen fungerer. Vi har for nylig afsluttet et eksperiment med virusinfektioner for at finde ud af, hvordan andre mikrober påvirker hjernen [7]. Endelig skal vi teste potentielle måder at forebygge de hjerne- og adfærdseffekter, der følger med et større antal infektioner.
Et vigtigt resultat af dette arbejde er, at minimering af infektioner kan beskytte vores hjerner og bevare, hvor godt vi tænker og husker, når vi bliver ældre (figur 4). Hvis vi holder os sunde, f.eks. ved at få en årlig influenzavaccine, kan vi reducere risikoen for at få alvorlige infektioner. Vi kan også begrænse spredningen af infektioner til familie og venner ved at praktisere god hygiejne som f.eks. korrekt håndvask. Hvis vi er syge, kan vi bruge social afstand og bære masker i overfyldte indendørs områder som købmandsforretninger eller klasseværelser. Kort sagt er lejlighedsvise infektioner en normal del af livet for næsten alle, men hvis vi holder os så sunde som muligt, kan vi sørge for, at vores hjerner fungerer optimalt, når vi bliver ældre.
Immunsystemet: Den gruppe af organer og celler, der styrer, hvordan vi reagerer på infektioner eller skader.
Kognitiv funktion: Mentale processer, herunder tænkning, viden, erindring, bedømmelse, problemløsning og beslutningstagning, som gør os i stand til at forstå og interagere med verden.
Neuroner: Celler i hjernen, der modtager information fra kroppen eller andre dele af hjernen, kommunikerer med hinanden gennem elektriske og kemiske signaler og styrer vores tanker, følelser og reaktioner.
Lipopolysakkarid (LPS): Et fragment af cellevæggen fra en type bakterier. Det kan udløse stærke immunreaktioner og bruges ofte i forskning til at studere inflammation.
Kontrol: En gruppe i en undersøgelse, der betragtes som normal. Forskere sammenligner værdier for en afhængig variabel i kontrolgruppen med eventuelle ændringer i denne variabel, der observeres i forsøgsgruppen.
Afhængig variabel: En variabel, der bruges til at bestemme effekten af eksperimentelle manipulationer, fordi den ændrer sig under forskellige forhold.
Hippocampus: Et lille, buet område i hjernen, der er afgørende for hukommelsesdannelse og rumlig navigation, og som hjælper os med at huske information og forstå vores fysiske placering.
[1] Batista, C. R. A., Gomes, G. F., Candelario-Jalil, E., Fiebich, B. L. og de Oliveira, A. C. P. 2019. Lipopolysaccharid-induceret neuroinflammation som en bro til at forstå neurodegeneration. Int. J. Mol. Sci. 20:92293. doi: 10.3390/ijms20092293
[2] Harris, S. A., og Harris, E. A. 2015. Herpes simplex virus type 1 og andre patogener er vigtige årsagsfaktorer i sporadisk Alzheimers sygdom. J. Alzheimer’s Dis. 48:319-53. doi: 10.3233/JAD-142853
[3] Katan, M., Moon, Y. P., Paik, M. C., Sacco, R. L., Wright, C. B. og Elkind, M. S. 2013. Infektionsbyrde og kognitiv funktion: Northern Manhattan Study. Neurology 80:1209-15. doi: 10.1212/WNL.0b013e3182896e79
[4] Strandberg, T. E., Pitkala, K. H., Linnavuori, K., and Tilvis, R. S. 2004. Kognitiv svækkelse og infektionsbyrde hos ældre. Arch. Gerontol. Geriatr. Suppl. 9:419-23. doi: 10.1016/j.archger.2004.04.053
[5] Engler-Chiurazzi, E. B., Russell, A. E., Povroznik, J. M., McDonald, K. O., Porter, K. N., Wang, D. S., et al. 2023. Simpkins: intermitterende systemisk eksponering for lipopolysaccharid-induceret inflammation forstyrrer hippocampal langtidspotentiering og forringer kognition hos aldrende hanmus. Brain Behav. Immun. 108:279-91. doi: 10.1016/j.bbi.2022.12.013
[6] Catorce, M. N., og Gevorkian, G. 2016. LPS-induceret murin neuroinflammationsmodel: hovedtræk og egnethed til præklinisk vurdering af nutraceuticals. Curr. Neuropharmacol. 14:155-64. doi: 10.2174/1570159×14666151204122017
[7] Harrison, M. A. A., Morris, S. L., Rudman, G. A., Rittenhouse, D. J., Monk, C. H., Sakamuri, S. S. V. P., et al. 2024. Intermitterende cytomegalovirusinfektion ændrer neurobiologisk metabolisme og inducerer kognitive underskud hos mus. Brain Behav. Immun. 117:36-50. doi: 10.1016/j.bbi.2023.12.033
Vores fantastiske hjerner giver os mulighed for at gøre utrolige ting, men alligevel er de stadig mystiske på mange måder. Forskere har opdaget nogle situationer, hvor hjernen kan “narres”, og denne indsigt i hjernens indre arbejde har ført til nogle spændende nye teknologier, herunder virtual reality (VR). Ud over sin velkendte rolle inden for spil og underholdning har VR nogle fantastiske anvendelsesmuligheder inden for medicin. VR kan hjælpe patienter med at håndtere smerter, og det kan også hjælpe kirurger med at øve delikate procedurer og vejlede dem under operationer. Andre fremskridt kaldet hjerne-maskine-grænseflader kan lytte til hjernens snak og oversætte tanker til kommandoer til computere eller endda robotlemmer, hvilket i høj grad kan forbedre livet for mennesker med visse handicap. I denne artikel vil vi forklare, hvordan forskere bruger resultater fra banebrydende hjerneforskning til at producere spændende nye teknologier, der kan helbrede eller endda forbedre hjernens funktioner.
…
Dette studie undersøger, hvordan opmærksomhedsunderskud/hyperaktivitetsforstyrrelse (ADHD) påvirker gravide kvinder med fokus på, hvad det betyder for deres helbred. Forskningen er rettet mod unge og teenagere og hjælper med at forklare komplekse videnskabelige ideer på en måde, der er let at forstå. Den starter med at forklare, hvad ADHD er: en almindelig tilstand, der begynder i barndommen og kan fortsætte ind i voksenalderen. Derefter ser forskningen på de specifikke problemer, som kvinder med ADHD kan have, når de er gravide, f.eks. en højere risiko for depression, angst og komplikationer under graviditeten. Ved at undersøge detaljerede sundhedsjournaler fra mange forskellige kilder og sammenligne erfaringerne fra gravide kvinder med og uden ADHD finder undersøgelsen, at kvinder med ADHD er mere tilbøjelige til at få alvorlige helbredsproblemer, når de er gravide. Den viser dog også, at de, der tager ADHD-medicin, mens de er gravide, kan opleve et fald i disse helbredsproblemer, hvilket understreger vigtigheden af sikker brug af medicin. Undersøgelsen slutter med et råd til teenagere: Tal åbent med lægen, og træf informerede sundhedsvalg under graviditeten.
… Alle får influenza eller forkølelse fra tid til anden. Vi designede et eksperiment for at undersøge, hvordan det påvirker hjernen at være syg oftere. For at gøre det brugte vi et stykke af en bakterie til at få voksne hanmus til at opleve symptomer på sygdom. Vi gav musene dette stof fem gange i alt. Musene fik det bedre i løbet af et par dage og holdt to ugers pause mellem eksponeringerne. Derefter målte vi, hvordan musene lærte og huskede ny information, og hvor godt deres hjerneceller arbejdede for at hjælpe dem med at lære. Vores eksperimenter tyder på, at sygdom ofte forstyrrer kommunikationen mellem hjernecellerne, så musene får problemer med at lære og huske. Vores data kan hjælpe læger med at forudsige, hvilke patienter der kan få hukommelsesproblemer, når de bliver ældre. Vores undersøgelse viser også, hvor vigtigt det er at holde sig så sund som muligt og tage skridt til at beskytte os selv og andre, når vi bliver syge.
…
Vidste du, at dine celler kan fortælle, hvad klokken er? Hver eneste celle i din krop har sit helt eget ur. Disse ure er ulig alle andre. Der er ingen tandhjul eller gear. Tiden indstilles af jordens rotation, så vores kroppe er perfekt afstemt med nat og dag. Selv om du måske ikke engang er klar over deres eksistens, styrer disse ure mange aspekter af dit liv. Fra hvornår du spiser og sover til din evne til at koncentrere dig eller løbe hurtigt – urene styrer det hele. Hvordan fungerer disse ure, og hvordan fortæller de tiden? Hvad sker der med vores ure, hvis vi ser tv sent om aftenen eller flyver til den anden side af jorden? Denne artikel undersøger disse spørgsmål og forklarer de videnskabelige opdagelser, der har hjulpet os med at forstå svarene.
…Få inspiration og viden om praksis og cases, evidens og forskning, kurser, netværksmøder og vores Læringsplatform – alt sammen til at styrke din faglige udvikling.
Du kan til enhver tid trække dit samtykke tilbage ved at afmelde dig nyhedsmailen.
Du modtager om et øjeblik en e-mail med et link, hvor du bekræfter tilmeldingen.
Med venlig hilsen
MiLife