Page 1

<— 90 mm —>

<— 138 mm —>

17 mm

Bli med på oppdagelsesferd dypt inn i hjernen.

u n n i e i ke s et h (f. 1974) er utdannet kjemiker, og er tidligere vitenskapsjournalist og programleder i nrk. Hun har skrevet flere populærvitenskapelige bøker for både barn og voksne, blant annet Norske forskingsbragder (2016). Nå jobber hun ved Institutt for lærerutdanning ved ntnu. Hun brenner for å gi folk innsikt i vitenskap gjennom spennende vitenskapshistorier. Eikeseth er født i Førde og bor i Trondheim.

I 2003 gjør hjerneforskerne Edvard og May-Britt Moser et oppsiktsvekkende funn i et laboratorium i Trondheim, som snur opp-ned på alt man hittil hadde trodd om menneskers og dyrs stedsans.

U N N I

E I K E S E T H

<— 90 mm —>

«Charles Darwin formulerte en mistanke som ble stående som et åpent spørsmål lenge etter hans død: Kunne det være at en del av hjernen var spesialisert for retningssans? Først 130 år senere skulle dette spørsmålet bli besvart av et forskerpar ved et lite universitet i Norge.» 

<— 206 mm —>

Hvordan klarer dyr og mennesker å finne veien? Og hvorfor er nesten alle minnene våre koplet til sted?

UNNI EIKESETH JAKTEN PÅ STEDSANSEN

«De hadde funnet en målestokk for hjernens indre kart, en målestokk som forskere hadde lett etter i mange tiår. Forskere verden rundt gapte over det utrolige funnet, men May-Britt og Edvard Moser hadde ikke tid til å feire særlig lenge. De var de første i verden som hadde sett disse cellene, og nå var det tusen nye spørsmål å finne svar på.»

<— 138 mm —>

Jakten på stedsansen følger de to sunnmøringenes utrolige reise fra de var unge studenter som ikke visste hva de ville bli, til de får verdens gjeveste forskningspris: Nobelprisen i medisin.

«May-Britt fulgte den opprinnelige planen sin. Hun trente rotter, før hun avlivet dem og delte hjernen deres i skiver. Til slutt satt hun timer, dager og uker i det mørke, lille rommet med konfokalmikroskopet og telte forgreininger på nervecellene til rottene som hadde levd i luksusbur, og de som hadde levd i vanlige rottebur.»

Boka gir et unikt innblikk i forskernes opp- og nedturer og den kreativiteten som ligger bak banebrytende forskning. hvordan

ISBN 978-82-419-1237-5

9

jakten-pa-stedsansen-9788241912375-trykklar.indd 1-5

m ay - b r i t t o g e d va r d m o s e r

l ø s t e e n av v i t e n s k a p e n s s t o r e g åt e r

788241 912375

23.02.2018 10:38


H VO R DA N E D VA R D M O S E R O G M AY - B R I T T M O S E R L Ø S T E E N AV V I T E N S K A P E N S S T O R E G Å T E R


Copyright © Vigmostad & Bjørke AS 2018 Grafisk produksjon: John Grieg, Bergen Omslagsdesign: Øystein Vidnes Omslagsillustrasjon: Øystein Vidnes Papir: 90 g offset, 115 g G-print (bildelegg) Boken er satt med 11/15 pkt. Capitolina 1. opplag 2018 ISBN: 978-82-419-1237-5 Forfatteren har mottatt støtte fra Det faglitterære fond. Spørsmål om denne boken kan rettes til Vigmostad & Bjørke AS Kanalveien 51 5068 Bergen Telefon 55 38 88 00 Eller e-post til post@vigmostadbjorke.no www.vigmostadbjorke.no Det må ikke kopieres fra denne boken i strid med åndsverkloven eller avtaler om kopiering som er inngått med Kopinor.


Til Tormod


INNHOLD

«ET UFEILBARLIG INSTINKT». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 HAREID PLANETKLUBB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 HIPPOCAMPUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 HUKOMMELSESSPORET. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 SVØMMENDE ROTTER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 VARM HJERNE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 EDINBURGH. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 ET INDRE KART. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 ET DOGME VAKLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 INN I DET UKJENTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 ET MØNSTER TRER FRAM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 ROTTER MED FRAKK – PÅ JAKT ETTER STEDSANSENS CELLER. . . . . . . . . . 107 MINNEPALASSET. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 «RING MIG GENAST» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 INN I DET HVITE – NÅR MINNER DØR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 TAKK!. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 NOTER. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 LITTERATUR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 STIKKORD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183


«ET UFEILBARLIG INSTINKT»

Hvitt, hvitt, hvitt. Øynene til den russiske løytnanten Ferdinand von Wrangel og mennene hans sved og verket i det skarpe lyset som ble reflektert av den snødekte havisen. Det var begynnelsen av april 1821. Litt over en uke tidligere hadde ekspedisjonen forlatt fastlandet og lagt av gårde mot nord over frosset hav i 21 sleder, trukket av til sammen 240 hunder. De første dagene hadde de fortsatt kunnet se Baronov-klippene på fastlandet bak seg i horisonten. Deretter var verden rundt dem bare en endeløs islagt slette, kun avbrutt av råker og skruis. Von Wrangel ledet en av to Sibir-ekspedisjoner som var sendt ut av keiser Aleksander. Oppgaven var å kartlegge kysten av Sibir i inngående detalj. De skulle også undersøke om det fantes ukjente landområder nord for

9


Sibir i det arktiske havet, slik noen andre oppdagere hevdet. Å vite hvor de var, og å finne veien tilbake igjen på frossent hav, uten landemerker å navigere etter, var et spørsmål om liv eller død for von Wrangel og mennene. Når råker og store blokker av is tvang ekspedisjonen til stadig å endre retning, tok løytnanten ut kursen. Von Wrangel hadde hjelp av de mest moderne navigasjons­ instrumentene som fantes, blant annet to kronometre, som fungerte som bærbare tidsstandarder. I tillegg en stoppeklokke, en sekstant og en kunstig horisont, tre azimuthkompasser, to teleskoper og en måletråd. Mot slutten av dagens etappe la han sammen alle målingene for å finne ekspedisjonens nøyaktige posisjon. Det underlige var at flere av de erfarne lokale sledeførerne var langt bedre enn han selv til å beregne posisjonen etter en dags ferd på isen, selv helt uten bruk av navigasjonsinstrumenter. Det var som «om de fikk hjelp av et slags ufeilbarlig instinkt», skrev løytnanten i nedtegnelsene sine. Særlig imponert var von Wrangel over den erfarne sledeføreren og guiden Sotnik Tatarinow: Midt i intrikate labyrinter av is, der man av og til tok til høyre og av og til til venstre, snart rundt en stor isblokk, snart kryssende over en mindre, gjennom alle de endeløse endringene i retning virket det som om han hadde en oversikt over dem alle i hukommelsen, og at han kunne kompensere for dem

10


alle slik at vi aldri mistet hovedretningen. Og mens jeg fulgte med på de ulike vendingene med kompasset i hånden og forsøkte å beregne kursen, så hadde han alltid en perfekt kunnskap. Hans beregninger av avstandene vi hadde tilbakelagt, redusert til en rett linje, passet med mine målinger som var dedusert fra observerte lengdegrader og dagens kurser.1

Etter å ha vært nær ved å bli fanget i råtten og smeltende havis kom ekspedisjonen til von Wrangel seg med nød og neppe tilbake til fastlandet. De hadde ikke funnet noe land mot nord, men de hadde oppdaget flere øyer og fylt inn hvite flekker på kartet langs den sibirske kysten. Flere tiår etter von Wrangels strabasiøse reise kom beretningen hans ut på engelsk og ble lest av den berømte evolusjonsbiologen Charles Darwin. Darwin bet seg merke i beskrivelsen av sledeførerens utrolige stedsans, og begynte å gruble over hvordan noe slikt var mulig. Darwin hadde selv vært på en lang ekspedisjon med skipet The Beagle da han var i tjueårene. Han visste godt hvor krevende det var å holde oversikt over reisen under slike forhold som von Wrangel og mennene hadde navigert i. Verken et kompass eller Nordstjernen var nok til at man kunne vite hvor man var på åpent hav, når man hele tida var tvunget til å gjøre kursendringer. Sledeføreren måtte ha drevet med en annen ubevisst form for regnskap over fart, retning og tid. Likevel trodde ikke Darwin at slede­førerne hadde en spesiell egenskap som andre

11


mennesker manglet. Sannsynligvis kunne alle mennesker til en viss grad holde oversikt over hvor de var, men sledeførerne så ut til å ha perfeksjonert denne evnen. Evolusjonsbiologen mente at synet, men sannsynligvis også informasjon fra egne muskelbevegelser, var viktig for denne sansen. Charles Darwin formulerte en mistanke som ble stående som et åpent spørsmål lenge etter hans død: Kunne det være at en del av hjernen var spesialisert for retningssans?2 Først 130 år senere skulle dette spørsmålet bli besvart av et forskerpar ved et lite universitet i Norge.


HAREID PLANETKLUBB

En ettermiddag høsten 1982 skjedde et tilfeldig møte på gata i Oslo. 32 år senere skulle to av menneskene som møttes, sette sitt preg på nyhetssendinger i mange uker da de ble tildelt Norges aller første nobelpris i medisin. 19-åringen May-Britt Andreassen var akkurat gått av vakta på Kaffistova og var på vei ned mot Karl Johans gate da hun fikk øye på et par kjente ansikter hjemmefra. Det var Øyvind Strand, som hun hadde gått på gymnaset med i Ulsteinvik, og Edvard Moser fra kjemiklassen hennes. Edvard fortalte at han skulle begynne å studere realfag i Oslo til våren. May-Britt hadde studert i byen i halvannet år allerede og tilbød seg straks å være guide hvis Edvard trengte det. Hun husket hvordan det hadde vært da hun selv var fersk student og alt var fremmed og nytt, og ville gjerne hjelpe ham til å bli kjent på universitetet og i byen.

13


May-Britt kjente ikke Edvard særlig godt, og inntrykket hennes fra skoletida var at han virket litt sjenert. Men noen måneder senere var han tilbake i Oslo og overrasket henne med å ta kontakt. Han ville gjerne ha en omvisning på Blindern. De to hadde vokst opp cirka to mil unna hverandre på Sunnmøre: hun på et småbruk i Fosnavåg, og han i tettstedet Hareid på naboøya Hareidlandet. May-Britt var yngst i familien, mens Edvard Moser var storebror i en familie som skilte seg ut med en nokså spesiell historie. Foreldrene hans var tyske og hadde kommet til Norge på 1950-tallet da faren hans fikk jobb på en orgelfabrikk på Haramsøya. Begge begynte på skolen i august 1969, bare noen uker etter at Neil Armstrong og Buzz Aldrin som de første menneskene i historien hadde landet på månen med Apollo 11. Selv om både USA og månen var langt unna virkeligheten til sunnmørske sjuåringer, visste alle førsteklassinger at det var mulig for mennesker å nå så langt som å sette støvelavtrykk på en fremmed klode. Som mange andre barn i månelandingens tid var Edvard Moser interessert i astronomi og romfart. Sammen med skolekameraten Øystein Orten startet han Hareid planetklubb, der de utvekslet fakta om solsystemet og avstandene mellom planetene. Men han var også interessert i mye annet, som å samle på steiner og lage kjemiske reaksjoner på badet.

14


May-Britt hadde mye energi og prøvde det meste av aktiviteter i nærområdet. I likhet med mange andre barn i bibelbeltet gikk hun på søndagsskole. Senere drev hun med svømming og gikk i fjellet, var med i speideren og spilte gitar. Hun var ofte å se sammen med hunden Bamse, en stor buhund som hun hadde fått av foreldrene. I løpet av Edvards første måneder i Oslo ble de to gode venner. En av grunnene til det var kanskje at begge var i samme situasjon, de lurte på hvilket fag som var det rette for dem. Det første kurset Edvard tok på universitetet, var uorganisk kjemi, men han oppdaget nokså fort at det ikke var noe for ham. Han vurderte å studere andre realfag, men en bok han leste på den tiden, ga ham smaken på noe helt annet. Han var dypt fascinert av Sigmund Freuds Drømmetydning, der Freud beskrev både sine egne og andres drømmer og hevdet at drømmene var en vei inn til menneskets innerste psyke. «Jeg hadde lyst til å forstå hvorfor folk handlet som de gjorde, og hvorfor de drømte som de gjorde, og om det var slik som Freud tenkte, at drøm var en vei til innsikt i hvordan menneskesinnet fungerte. Det var det som gjorde at jeg ble interessert i faget psykologi», sier Edvard Moser.3 May-Britt ristet på hodet over at han kunne lese noe så uvitenskapelig, men hun delte Edvards interesse for

15


psykologi. Helt siden barndommen og oppveksten tett på natur og dyr hadde hun vært opptatt av hvorfor dyr og mennesker oppførte seg slik de gjorde. Høsten 1983 ble det derfor til at de to satt sammen i forelesningssalen på psykologistudiet i Oslo. De opp­ daget ganske raskt at en grein av psykologien appellerte mer til dem enn resten av faget. Det var biologisk psykologi, en retning der forskere brukte naturvitenskapelige fremgangsmåter for å finne den underliggende biologien til menneskers og dyrs atferd. Det sa på en måte klikk for dem begge – det var akkurat dette de ville holde på med. Foreleser Carl Erik Grenness ga dem en spesial­utgave av tidsskriftet Scientific American, boka The Brain, som introduserte dem for de største gjennombruddene i biologisk psykologi og nevrobiologi de siste årene.4 I ti­årene før Edvard og May-Britt begynte å studere, hadde det skjedd en revolusjon i psykologien som var drevet fram av framskritt innenfor hjerneforskning, biologi og kjemi. De innså at de var studenter i en tid der psykologer begynte å avdekke hvordan hjernen lærte, og hvordan det ga seg utslag i hvordan dyr eller mennesker handlet. Nå visste man at læring innebar at nerveceller knyttet kontakt med andre nerveceller og «snakket» sammen i kontaktpunktene, synapsene. Hukommelse innebar at de samme nervecellene som var involvert i læring, ble aktivert igjen.

16


I The Brain kunne de blant annet lese om de banebrytende eksperimentene som amerikanske Eric Kandel hadde gjort på nervesystemet til nakensneglen Aplysia. Selv om sneglen var primitiv og hadde et svært enkelt nervesystem, kunne den likevel lære. Nervecellene til sneglen er blant de største i dyreverdenen, 1 millimeter i diameter. De kan ses med det blotte øyet, og det gjør sneglen svært godt egnet som forskningsobjekt.5 En naturlig refleks hos Aplysia er at den trekker inn gjellen på undersiden av kroppen når en fare truer. Denne refleksen tok Kandel utgangspunkt i i sine eksperimenter. Han trente Aplysia opp til å skille mellom ufarlig berøring (habituering), og berøring den skulle være ekstra sensitiv for (sensitivering). Sistnevnte ble sneglen utsatt for samtidig som den fikk et elektrisk støt. Kandel oppdaget at de to forskjellige formene for læring, habituering og sensitivisering, viste seg på forskjellige måter i nervecellene. Nerveceller som hadde lært å bli mer sensitive, grodde flere utløpere til cellene som styrte gjellerefleksen, enn de nervecellene som var blitt vant til at berøringen var ufarlig. Dette var det første konkrete eksempelet man hadde på at læring satte fysiske spor i nervesystemet!6 Edvard Moser og May-Britt Andreassen ble skuffet da de oppdaget at det ikke var noe forskningsmiljø for biologisk psykologi i Norge. Men snart oppdaget de at det fantes noe vel så interessant: Universitetet i Oslo

17


hadde et verdensledende miljø av hjerneforskere som jobbet med et av de aller mest spennende områdene i hjernen når det gjaldt hukommelse og læring: hippocampus.


<— 90 mm —>

<— 138 mm —>

17 mm

Bli med på oppdagelsesferd dypt inn i hjernen.

u n n i e i ke s et h (f. 1974) er utdannet kjemiker, og er tidligere vitenskapsjournalist og programleder i nrk. Hun har skrevet flere populærvitenskapelige bøker for både barn og voksne, blant annet Norske forskingsbragder (2016). Nå jobber hun ved Institutt for lærerutdanning ved ntnu. Hun brenner for å gi folk innsikt i vitenskap gjennom spennende vitenskapshistorier. Eikeseth er født i Førde og bor i Trondheim.

I 2003 gjør hjerneforskerne Edvard og May-Britt Moser et oppsiktsvekkende funn i et laboratorium i Trondheim, som snur opp-ned på alt man hittil hadde trodd om menneskers og dyrs stedsans.

U N N I

E I K E S E T H

<— 90 mm —>

«Charles Darwin formulerte en mistanke som ble stående som et åpent spørsmål lenge etter hans død: Kunne det være at en del av hjernen var spesialisert for retningssans? Først 130 år senere skulle dette spørsmålet bli besvart av et forskerpar ved et lite universitet i Norge.» 

<— 206 mm —>

Hvordan klarer dyr og mennesker å finne veien? Og hvorfor er nesten alle minnene våre koplet til sted?

UNNI EIKESETH JAKTEN PÅ STEDSANSEN

«De hadde funnet en målestokk for hjernens indre kart, en målestokk som forskere hadde lett etter i mange tiår. Forskere verden rundt gapte over det utrolige funnet, men May-Britt og Edvard Moser hadde ikke tid til å feire særlig lenge. De var de første i verden som hadde sett disse cellene, og nå var det tusen nye spørsmål å finne svar på.»

<— 138 mm —>

Jakten på stedsansen følger de to sunnmøringenes utrolige reise fra de var unge studenter som ikke visste hva de ville bli, til de får verdens gjeveste forskningspris: Nobelprisen i medisin.

«May-Britt fulgte den opprinnelige planen sin. Hun trente rotter, før hun avlivet dem og delte hjernen deres i skiver. Til slutt satt hun timer, dager og uker i det mørke, lille rommet med konfokalmikroskopet og telte forgreininger på nervecellene til rottene som hadde levd i luksusbur, og de som hadde levd i vanlige rottebur.»

Boka gir et unikt innblikk i forskernes opp- og nedturer og den kreativiteten som ligger bak banebrytende forskning. hvordan

ISBN 978-82-419-1237-5

9

jakten-pa-stedsansen-9788241912375-trykklar.indd 1-5

m ay - b r i t t o g e d va r d m o s e r

l ø s t e e n av v i t e n s k a p e n s s t o r e g åt e r

788241 912375

23.02.2018 10:38

Jakten på stedsansen (9788241912375)  
Jakten på stedsansen (9788241912375)