ERC-bevilling til forskning i, hvordan nerveceller regulerer kommunikation

Hvordan behandler og lagrer nervesystemet information, og hvordan gør vores nervesystem os i stand til at tilpasse og forbedre vores adfærd? Hvordan formår menneskers nervesystem at blive ved med at tilpasse sig den foranderlige verden, vi lever i?

Det kan konkret dreje sig om, at score det afgørende mål i en fodboldkamp, at huske navnet på en person, man lige har mødt, eller lære et fremmedsprog. Her er det afgørende at vores nervesystem er i stand til at behandle information.

Denne funktion spiller en vigtig rolle i evnen til at udvikle aktivitetsmønstre, for eksempel koordinerede bevægelser, men også når det kommer til at lagre information med henblik på læring og hukommelse

Nervesystemet evne til at behandle information er baseret på såkaldt plastiske ændringer af de signaler, der bliver sendt mellem synapserne, der forbinder nervecellerne.

Det er det, vi kalder for synaptisk plasticitet, og det er en livsvigtig funktion, der sikrer at nervesystemet virker, selv når det bliver udfordret.

Nu har lektor Alexander Matthias Walter fra Institut for Neurovidenskab modtaget et ERC Consolidator Grant på to millioner euro til at forske i netop dette område. Det er første gang, en forsker fra Institut for Neurovidenskab modtager et ERC Consolidator Grant.

”Jeg er meget glad for at have modtaget bevillingen. Den gør os i stand til at undersøge principperne bag en ny plasticitetsmekanisme, som meget vel kan vise sig at påvirke alle synapser, der udsender signalstoffer,” siger Alexander Matthias Walter.

Synaptisk plasticitet handler om synapsernes evne til at øge eller mindske mængden af signalstoffer fra den enkelte synapse, hvilket igen øger eller mindsker reaktionen i den tilknyttede celle.

“Denne funktion spiller en vigtig rolle i evnen til at udvikle aktivitetsmønstre, for eksempel koordinerede bevægelser, men også når det kommer til at lagre information med henblik på læring og hukommelse. Derudover kan manglende evne til at regulere neurotransmission være direkte forbundet med en række neurologiske forstyrrelser såsom epilepsi og udviklingshandicap,” forklarer Alexander Matthias Walter.

Lille sted med stor effekt

For hver synapse, der signalerer via neurotransmittere, er der steder, hvor kommunikationen begynder. De kaldes for udsætningssteder.

“Men der er typisk ganske få af den slags steder per synapse, hvilket betyder, at signalets styrke i høj grad afhænger af antallet af aktive steder. Det er derfor, de spiller så vigtig en rolle i synaptisk plasticitet,” siger Alexander Matthias Walter og tilføjer:

”Det lykkedes os for nylig at beskrive proteinerne bag disse steder, samt påvise, at stederne er reguleret, således at synaptisk transmission kan tilpasses samtlige tidsskalaer for behandling af information: fra få millisekunder til et helt liv for et dyr.”

ERC-bevillingen gør det muligt for Alexander Matthias Walter og hans kollegaer at studere principperne bag den nye mekanisme i bananfluer.

”Meget af synapsernes sammensætning og funktion er ens mellem mennesker og bananfluer, og vi håber derfor, vores resultater vil bidrage med ny viden, der også gør sig gældende i mennesker. Vi vil undersøge sygdomsmutationer hos mennesker ved brug af bananfluer med henblik på at forstå, hvorvidt bestemte neurologiske forstyrrelser er et resultat af udsætningssteders manglende evne til at understøtte denne plasticitet,” siger Alexander Matthias Walter.

Kontakt

Alexander Matthias Walter
awalter@sund.ku.dk