Stora bilden: MAP2 och TUJ1 – inmärkt neuronalt nätverk i hjärnstammen som genererar rytmisk andning. Ovan höger: Inspiratorisk andningsaktivitet registerat ifrån ventralrot motornervceller samt direkt intracellulär registering ifrån en av de nervceller som utgör kärnan i andningsrytmgenerering. Nedtill höger visas nätverks- och korrelationsanalys utav timelapse kalcium-mätningar illustrerande hur de neurala cellerna samverkar i skapandet av andningen. Bilder: Eric Herlenius.
Hjärnstammens reglering av andningen ÄMNET: När den franska läkaren Le Gallois i början av 1800-talet slog fast att hjärnstammens medulla oblongata reglerar andningen var det första gången en viss region i hjärnan kunde knytas till en viss funktion. Ändå är mekanismerna för denna komplexa reglering fortfarande ett till stora delar outforskat fält. Problem med andningen och spontana andningsuppehåll innebär allvarliga hälsorisker för spädbarn, men också för helt andra patientgrupper, bland annat barn och vuxna med vissa genetiska sjukdomar och den stora gruppen vuxna snarkare.
26
Från födelseögonblicket till vår sista suck är kontinuerlig andning en förutsättning för vårt liv. Ändå är det fortfarande mycket som är okänt om hur andningen regleras. Ett skäl är att hjärnstammen – den del av hjärnan som styr andningen – rent anatomiskt är svår att studera där den sitter undangömd på hjärnans undersida. Eric Herlenius, professor i pediatrik vid institutionen för kvinnors och barns hälsa, forskar om hur hjärnstammens reglering av andningen utvecklas och påverkas av miljöfaktorer – och varför den ibland brister. Forskningen syftar också till att generellt öka kunskapen om hjärnans utveckling och hur den styrs av biologiskt arv i interaktion med miljö. – Hjärnstammen är en av de mest basala delarna i hjärnan, säger Eric Herlenius. Den finns hos alla djur, eftersom alla har behov av någon form av andning. Jag använder hjärnstammen som modell för att förstå hur hjärnan kan utvecklas ur våra cirka 20 000 gener, som egentligen borde vara alldeles för få för att skapa något så komplext. Forskningen rymmer såväl laborativa experiment som kliniska studier och registerforskning. – Roligast och mest givande är de fall där jag utforskar något hela vägen från kartläggning av de molekylära mekanismerna till förbättringar i det kliniska arbetet, säger han. Särskilt hos små barn är regleringen av andningen fortfarande instabil, vilket kan leda till andningsuppehåll och i värsta fall plötslig spädbarnsdöd. Eric Herlenius forskning FRÅN CELL TILL SAMHÄLLE 2013