Berzelii Centra:

Gränslös forskning om hjärnan

Vår hjärna är den mest komplicerade struktur som vi känner till i universum. För att förstå hur den fungerar räcker inte den enskilda forskargruppens resurser och kompetens långt.

Det är bakgrunden till det nystartade Stockholm Brain Institute. Centret består av tio väletablerade forskargrupper vid Karolinska institutet, Kungliga tekniska högskolan och Stockholms universitet. Flera av dem finns i den absoluta världstoppen.

— Satsningen ger oss möjlighet att bedriva forskning på en annan nivå. Genom att gå samman kan grupperna lyfta sig och skapa en synergieffekt, säger Hans Forssberg som är huvudansvarig för centret och professor vid Karolinska institutet.

Det finns flera skäl till samgåendet. En anledning är att den här typen av forskning kräver enorma resurser. Bara satsningen på en metodplattform för att avbilda hjärnan med olika tekniker är en investering i hundramiljonersklassen.

— Det är inte heller bara att köpa in apparaterna. Det måste också finnas människor med rätt kompetens.

Satsningen på ett gemensamt centrum beror också på utvecklingen mot systembiologi och ett mer tvärvetenskapligt arbetssätt. Idag behövs kunskap om alltifrån molekylär genetik, neurofysiologi och bildbearbetning till beteendevetenskap och psykologi. Utan den här kunskapen kan man inte förstå hur proteiner och celler fungerar och kopplas ihop i nätverk och system. Eller hur de olika systemen interagerar för att få ett visst beteende.

— Det här är så komplexa system att det inte går att intuitivt förstå vad som är rätt eller fel. Därför måste man använda sig av matematiska modeller och simulera processer ifrån ax till limpa. Då räcker det inte längre med att ha tio duktiga forskargrupper som gör sin lilla del.

Minne och känslor

— Vi undersöker funktioner som minne, känslor och agerande ur olika infallsvinklar, berättar Hans Forssberg.

En infallsvinkel är utveckling respektive degeneration i hjärnan.

— Som barnläkare jobbar jag mycket med hur hjärnan och de här funktionerna utvecklas. Andra forskare tittar på hur hjärnan hos äldre människor förändras.

Forskarna intresserar sig också för könsskillnader. Hjärnan är olika uppbyggd hos kvinnor och män och vi använder inte alltid samma delar av hjärnan för att lösa en viss uppgift.

En tredje inriktning är olika sjukdomar i hjärnan. Från neurologiska utvecklingsstörningar som ADHD och autism hos barn och ungdomar, till schizofreni hos vuxna och demens bland äldre. De olika funktionerna hänger alla samman med s k monoaminerga signalsubstanser, t ex dopamin. Dessa finns i hjärnans pannlob och inre kärnor, och många tillstånd beror troligen på en obalans i de här systemen.

Flera tillämpningar

— Vi försöker hitta inriktningar och arbetsformer där även industrin kan passa in. Inom fem år ska vi kunna visa att industrin är så intresserade av oss att de är beredda att lägga in pengar i gemensamma forskningsprojekt, säger Hans Forssberg.

Han ser flera tänkbara industriella tillämpningar av forskningen vid centret. En av dem är nya biomarkörer som gör det möjligt att upptäcka sjukdomar tidigare och studera effekten av behandlingsmetoder. En annan tillämpning är kognitiv träning av t ex arbetsminnet med hjälp av specialutvecklade dataspel.

— Nya träningsmetoder skulle också kunna utvecklas för dem som har motoriska störningar så att de klarar sig bättre i vardagslivet.

Ytterligare ett användningsområde är nya metoder för bildanalys och beräkningar.

Redan idag samarbetar centret med flera företag. Ett samarbete rör den PET-kamera för forskningsändamål som är en viktig del av plattformen för hjärnavbildning.

— Vi har fått världens mest utvecklade PET-centrum genom ett avtal med Astra Zeneca.

För att få den beräkningskapacitet som behövs för att kunna analysera hjärnbilderna har PET-kameran kopplats till en ny superdator, Blue Gene. Datorsystemet är det första i sitt slag i Norden och är resultatet av ett samarbete mellan IBM och Stockholm Brain Institute.

Representanter från såväl IBM som Astra Zeneca ingår i centrets styrelse där även Karolinska Universitetssjukhuset är representerat.

— Sjukvården är väldigt viktig för oss, framhåller Hans Forssberg.

Interaktiva projekt

Den nya satsningen ifrån Vetenskapsrådet och Vinnova går istället till projekt där de olika forskargrupperna samarbetar i nya konstellationer.

— Nu är det forskarna som ska använda den här strukturen och skapa nya interaktiva projekt.

Centret kommer också att satsa på forskarutbildning och seminarier.

— Målet är att få en bra och kreativ undervisnings- och forskningsmiljö för att kunna ta hand om nya forskare. Sedan får vi se vilka framtida satsningar som behövs.

Måste flytta ihop

— Det finns alldeles för få kvinnor inom vårt forskningsfält. Av tradition har det inte funnits så många kvinnliga forskare, men det är något som måste förändras.

Hans Forssberg efterlyser också en förändring i lokalsituationen. Idag sitter de olika grupperna fortfarande utspridda över ett stort område. Orsaken är att planerna på ett nytt universitetssjukhus hittills gjort det omöjligt att hitta en gemensam byggnad för Stockholm Brain Institute.

— Det är vårt stora problem. Vi måste flytta in under ett tak för att få ihop de olika delarna. Det är väldigt viktigt. Då tror jag vi skulle få de här spontana och informella mötena där tankarna bara flyger.

Text: Peter Tillhammar