Bergen fMRI-gruppe i PNAS

Forskerne bak studien er Professor Kenneth Hugdahl, professor Karsten Specht, seniorforsker dr. René Westerhausen og Ph.D.-stipendiat Liv E. Falkenberg. Falkenberg er artikkelens førsteforfatter, og den banebrytende forskningen hører inn under hennes Ph.D.-prosjekt. Doktorgradsprosjektet er del av et større EU-finansiert prosjekt ledet av Kenneth Hugdahl som undersøker spesielt hørselshallusinasjoner hos pasienter med schizofreni, og hva som skjer i hjernen til disse personene.

Glutamat påvirker hjerneaktivering

Falkenberg skal i sitt prosjekt undersøke mekanismer bak kognitiv kontroll hos schizofrene. For å ha et datagrunnlag å sammenligne med, gjennomførte forskerne først en studie på friske mennesker.

- Du må vite hva som er «friskt» før du skal undersøke en pasientgruppe, forteller prosjektleder Kenneth Hugdahl.
- Mange hopper over denne biten. Vi ville gå mer i dybden på de friske personene. Så skulle det vise seg at det som egentlig er en tilfeldighet i prosjektet gav overraskende resultater.

- Vi ville se på signalstoffer i hjernen som gjør at hjernecellene kan kommunisere med hverandre, følger Falkenberg opp.
- Spesifikt ville vi undersøke hvordan signalstoffet glutamat påvirker hvordan aktiviteten er i hjernen under bearbeiding av kognitive oppgaver. Vi fant at hos friske mennesker er det forskjeller i hvordan folk med høye og lave glutamatnivåer jobber med de kognitive kontrollmekanismene. Hjernen ble rett og slett aktivert på forskjellige måter.

I mål med forskjellige ruter

Kenneth Hugdahl forteller at hjerneaktivering måles ut fra blodgjennomstrømming og oksygennivå i hjernen. Dette måles i den samme MR-maskinen som måler glutamatnivået, men ut fra andre parametere. Da gruppen tok disse to målene sammen, kom de oppsiktsvekkende resultatene fram.
- Glutamat spiller en rolle for hvordan hjernen brukes når en person skal løse en kognitivt krevende oppgave, men ikke hvor bra han eller hun utfører selve oppgaveløsningen. De med høyere glutamatnivåer hadde lavere aktivering i hjernen. Indirekte betyr dette at de er mer effektive i oppgaveløsningen, fordi de trenger mindre ressurser. Motsatt viste det seg at de med lavt glutamatnivå viste økt aktivering, som kan være en form av kompensatorisk prosess i hjernen, sier Hugdahl

- Begge kommer altså i mål, men de tar forskjellige ruter, illustrerer Falkenberg.

Ut fra funnene på friske mennesker kan gruppen nå danne nye hypoteser for hva som skjer i hjernene til schizofrenipasienter.
- Så lenge du har friske nivåer av glutamat i hjernen, merkes forskjellen kun på aktiveringsnivå - altså blodgjennomstrømming, og ikke på atferdsnivå – altså oppgaveløsning, sier Karsten Specht.
- Men det er mulig at glutamatnivåer utenfor de friske rammene påvirker prestasjonen. Dette skal vi undersøke videre.

Overraskende smertefritt

Prosessen med å få studien publisert i et tidsskrift på så høyt nivå som PNAS, har vært overraskende smertefri i følge Hugdahl. - Det har tatt om lag et halvt år, som er overraskende kort tid, og det var kun nødvendig med én revisjon. Det er ikke uvanlig å måtte revidere både tre og fire ganger før en artikkel aksepteres og kan trykkes.

Forskere ved fMRI-gruppen har hatt fire artikler i PNAS de siste seks årene. Hugdahl forteller at artikler som publiseres i denne type tidsskrift ofte dreier seg om studier som forskere anser som viktige, men som sensasjonstørste medier ikke er like interessert i. Studien av glutamatnivåer og hjerneaktivering representerer derfor den «seriøse» forskningen heller enn den «spektakulære».

- Det er veldig gledelig å ha så gode både nasjonale og internasjonale forskere med i fMRI-gruppen. Virksomheten er avgjørende for kvaliteten på forskningen. Og ikke minst er det et stort pluss for Liv å få denne artikkelen med i sin Ph.D.-avhandling, avslutter Hugdahl.

Les også om denne saken i UiBs nettavis På Høyden.

Artikkelen av Falkenberg et.al. er tilgjengelig i PNAS Early Edition.