Meny

Javascript verkar inte påslaget? - Vissa delar av Lunds universitets webbplats fungerar inte optimalt utan javascript, kontrollera din webbläsares inställningar.
Du är här

Uppfinnaren och entreprenören Christer Fåhraeus disputerar på kloridjonernas betydelse för hjärnans plasticitet

Hur lär sig kroppen att den ska dra bort handen när vi bränner oss eller känner smärta? Vilken roll spelar koncentrationen av kloridjoner inuti nervcellerna för att denna inlärning ska ske? Och hur regleras denna koncentration av kloridjoner i nervcellerna? Det är några av de frågor Christer Fåhraeus undersökt i sin avhandling ”Chloride ion dynamics in neronal homeostasis and plasticity”.
bild på en nervcell
Bildkälla: Mostphotos

Trots att kloridjoner är en av de vanligaste förekommande negativt laddade jonerna i kroppen, är det först under senare tid som forskarvärlden börjat förstå vilken roll ämnet spelar i nervsystemet och för hjärnans plasticitet. Man vet idag att om koncentrationen av kloridjoner är för hög inuti nervcellerna blir nervsystemet överexciterat – alltså överstimulerat – något som idag anses vara en orsak till flera typer av epilepsi och neuropatisk smärta men som även associeras med Huntingtons och Parkinsons sjukdom.

– Kloridjonerna påverkar kommunikationen mellan nervceller och har indirekt även betydelse för att de ska förstå vilka andra nervceller de hänger ihop med. Förenklat kan man säga att en hög kloridjonskoncentration inuti en viss typ av nervceller gör att signalerna nervcellerna skickar blir starkare, medan en lägre nivå klorid lugnar ned dem, förklarar Christer Fåhraeus.

En teori är att detta påverkar inlärning, inte minst under fosterstadiet då man vet att det sker en viss essentiell inlärning, som till exempel smärtreflexen. Det är sedan tidigare känt att ett färdigutvecklat nervsystem har en lägre koncentration av kloridjoner än vad vi har som foster.

– Då är förhållandena nämligen det omvända: fostret har en högre koncentration av kloridjoner i nervcellerna vilket förmodligen sammanfaller med att nervcellerna under den här tiden generellt har ett behov att etablera kontakt med varandra. De lär sig var de har varandra, kan man enkelt uttrycka det. Kloridjonerna verkar alltså spela en stor roll för inlärningen under den här tiden, säger Christer Fåhraeus.

Christer Fåhraeus visar i avhandlingen att balansen av kloridjoner inuti och utanför nervcellen regleras av en kotransportör, ett protein i membranet som kan transportera kalium och klorid ut och in i cellen.

Det har gått ett tag sedan artiklarna i avhandlingen publicerades, den första är från 1997.

– Även om avhandlingen därför inte innehåller färska nyheter, så är den fortfarande relevant. Resultaten håller. Faktum är att den kotransportör av klorid och kalium in och ut från cellen som vi studerat, den var inte så ”het” på den tiden vi först publicerade vårt arbete. Men insikten om hur viktig den är har bara ökat sedan dess.

Såg att mätinstrumentet störde nervcellen

För att kunna studera klorid- och kaliumkoncentrationer inuti cellen behövs bra mätinstrument. Det visade sig att ett av de viktigaste mätinstrumenten som används för att studera nervceller, en mikroelektrod, stör mätningen av kloridjonerna. Med hjälp av försök på kärnkraftverket i Studsvik lyckades Christer Fåhraeus mäta hur många klorid- och kaliumjoner som läckte in i cellen från instrumentet. Genom att sedan konstruera en matematisk teori om hur mikroelektrodens olika egenskaper påverkar mätningen, gick det att kalibrera instrumentet och på så vis mäta hur många kloridjoner som transporteras av kotransportören.

Inlärd smärtreflex

Christer Fåhraeus har också studerat hur smärtreflexen bildas och menar att det verkar som att den lärs in, snarare än att den är medfödd. En teori är att detta sker när vi som foster ligger och sparkar i magen.

– Det är intressant att kroppen direkt lyckas dra bort just den kroppsdelen där smärtan orsakas. Det innebär att nervcellerna i ryggmärgen måste ha lärt sig vilka muskler som kan flytta just den delen som upplever smärta. Man kan tänka sig att det sker när bebisen ligger och sparkar och musklerna lär sig vilka som hänger ihop med olika hudytor. För att verifiera att reflexen är inlärd, gjordes det studier för att se om det går att göra det motsatta: lära in en felaktig reflex hos råttor, genom att ge dem en ”felaktig” taktil feedback på svansen (taktil innebär att man överför information genom beröring). Och det gick.

Tove Smeds

Kategorier

Avhandling och disputation

Christer Fåhraeus disputerar den 12 januari 2019 vid Institutionen för experimentell medicinsk vetenskap med avhandlingen ”Chloride ion dynamics in neuronal homeostasis and plasticity: Measuring a zero current with a twitch of learning

 

Senaste nyheter

2019-03-22

Svensk kunskap om Asien på efterkälken

Svensk kunskap om Asien på efterkälken
2019-03-22

Forskare avslöjar Jupiters okända resa

Forskare avslöjar Jupiters okända resa
2019-03-21

Framtidens innovationer prisbelönade

Framtidens innovationer prisbelönade
2019-03-20

Ljumske och höft kollas med 5-sekunderstest

Ljumske och höft kollas med 5-sekunderstest
2019-03-18

Fyra frågor om Europas framtid

Fyra frågor om Europas framtid

Intresserad av forskning och samhälle? Prenumerera på Apropå!

I nyhetsbrevet Apropå varvas senaste nytt från Lunds universitet med kommentarer till aktuella samhällshändelser från några av våra 4800 forskare.

Box 117, 221 00 LUND
Telefon 046-222 00 00 (växel)
Telefax 046-222 47 20
lu [at] lu [dot] se

Fakturaadress: Box 188, 221 00 LUND
Organisationsnummer: 202100-3211
Om webbplatsen