Ønsker tvillinger til sykling i ikke-eksisterende by

Kristine Walhovd studerer hvordan hjernen endrer seg igjennom livet og hvorfor noen blir demente. Nå etterlyser hun flere tvillinger til forsøket sitt.

TVILLINGFORSKER: Kristine Walhovd ønsker flere tvillinger, både eneggete og toeggete av samme kjønn, til et virtuelt sykkeleksperiment i den virtuelle byen Plastic City. Foto: Ola Sæther/UiO

For å forstå hva som skjer med hjernen når vi blir eldre og hvorfor det går bra for noen av oss og ikke for andre, er det viktig å forstå hva som skjer i hjernen gjennom hele livet, poengterer professor Kristine Walhovd på Psykologisk institutt ved Universitetet i Oslo. Sammen med professor Anders Fjell leder hun Senter for livsløpsendringer i hjerne og kognisjon (LCBC), der de studerer hvordan hjernen utvikler seg gjennom hele livet.

Tveeggete gener

Et dominerende syn i demens-forskning har vært at visse gener som gir oss fordeler eller har en nøytral effekt tidlig i livet, kan skape ulemper for oss etter reproduktiv alder. Forskergruppen til Walhovd har vist at dette motsetningsforholdet mellom nytte og ulempe ikke alltid stemmer.

Det har også vært en allment akseptert sannhet at eldre med høyere risiko for Alzheimer har mindre hippocampus, det området i hjernen som er viktig for både hukommelse og romlig orientering.

Walhovd mener også at denne påstanden har en svakhet.

– De fleste som forsker på Alzheimers sykdom, har ikke forsket på barn. Ingen av dem har sammenlignet størrelsen av hippocampus gjennom hele livsløpet med den genetiske risikoen for demens.

Det er nettopp dette Walhovd gjør. Sammen med forskergruppen og med spesiell innsats av Yunpeng Wang, som er førsteamanuensis i genetikk på Psykologisk institutt ved UiO, har Walhovd nå tatt et nytt dypdykk i størrelsen på hippocampus.

De har fulgt over tusen personer, mellom 4 og 95 år, i flere år. Med noen års mellomrom blir hjernen deres skannet. De har nå tilgang til mer enn to tusen hjerneskanninger.

Da de sammenlignet størrelsen på hippocampus over lang tid, viste det seg at hippocampus ikke bare ble mindre ved aldring.

– Resultatene våre tyder på at de som har den genetiske risikovarianten for demens – og dermed mindre hippocampus som gamle – startet med mindre hippocampus allerede som unge. Størrelsen er altså ikke bare aldersavhengig.

Walhovd påpeker at de ennå ikke kan tyde hva disse funnene har å si.

– Volumet på hippocampus er bare en liten del av puslespillet og genetikken som forklarer demens. Demens kan også skyldes andre ting. Vi kan derfor ikke løse demensgåten ved bare å løse ett problem. Jeg er villig til å vedde hus og båt på dette, understreker Walhovd.

Tvillingforsøk

Walhovd har også begynt å se på hva epigenetikken har å si. Epigenetikk er et ganske nytt fagområde der forskerne ikke bare ser på genene, men også tar hensyn til hvilke gener som er skrudd av og på.

Selv om hver enkelt av oss er født med et bestemt sett med gener – som vi bærer med oss hele livet – kan livshendelser og endringer i miljøet rundt oss føre til at visse gener etter hvert uttrykkes annerledes.

For å finne ut av hvordan miljøforskjeller og epigenetikken påvirker de kognitive evnene våre, er Walhovd i gang med å studere forskjeller og likheter hos tvillinger.

Eneggete tvillinger er genetisk like. Likevel er det en liten variasjon i hvor like de er.

Ett av spørsmålene hennes er om endringer i hjernen og evnen til å lære blir påvirket av tidligere faktorer i livet, slik som fødselsvekten og tilværelsen i mors liv.

For å kunne sammenligne de kognitive evnene er det viktig at alle tvillingene i forsøket hennes stiller likt. Walhovd har derfor jobbet hardt for at alle tvillingene må gjennomføre kognitive øvelser som de garantert aldri tidligere har vært borti.

Plastic City

Postdoktorene Knut Eiliv Ødegård Øverbye og Anne Cecilie Sjøli Bråthen har sammen med spilldesigner Sebastian Valla programmert og funnet opp en rekke nye oppgaver i en virtuell by, Plastic City, som ingen av deltakerne kjenner til og som ikke eksisterer i virkeligheten.

Deltakerne bruker virtual reality-briller og finner frem i den fem kvadratkilometer store byen på en fastmontert sykkel. Da kan forskerne følge med på hvordan hjernen til deltakerne fungerer når de skal navigere og huske ting.

– Det geniale med denne øvelsen er at navigasjon er grunnlaget for hukommelsen vår. Vi husker hendelser som er knyttet til tid og sted. Mange har problemer med å huske hva de har planlagt å gjøre i fremtiden. Dette er en spesiell form for hukommelse som det er vanskelig å trene på, men som vi kan trene på her.

Ved å koble resultatene til slike ting som genetiske faktorer og fødselsvekt, prøver Walhovd å finne årsaken til hvorfor noen gjør det bra eller dårlig på kognitive øvelser.

– Spørsmålet vårt er i hvilken grad resultatene kan forklares med faktorer som arv og miljø.

Forskerne tester både unge og eldre tvillinger over 16 år. For å komme i mål trenger Walhovd flere tvillingpar til forsøkene sitt, ikke bare eneggete, men også toeggete tvillinger av samme kjønn.

– Hvorfor toeggete tvillinger?

– De fleste skjønner at eneggete tvillinger er viktige for forskningen vår, men toeggete er like viktige. Jeg trenger de toeggete tvillingene for å kunne finne forskjellen på effekten av arv og miljø. Familiemiljøet deres er ganske likt, samtidig som de har genetisk varians.

Treningen går over lang tid

– Vi må først trene dem for å lære dem å sykle i Virtual Reality og hvordan de skal fungere i den virtuelle byen.

Alle tvillingparene har ti ukers trening og ti ukers pause. Selv om forsøkene går over lang tid, er Walhovd sikker på at de har det gøy.

– Laboratoriet er rett ved siden av kontoret mitt. Jeg hører latteren gjennom veggen. Det er nok et lite konkurranseaspekt mellom tvillingene.

Hjernen blir skannet både før og etter treningen for å se på endringer av blodstrømmen, størrelsen og de mikrostrukturelle trekkene. Walhovd undersøker også hvordan hippocampus har endret seg to år etter forsøket.

– Den nye kunnskapen er viktig for å finne ut hva som kan føre til demens. Vi ser både på effekten av fødselsvekt, livet i mors liv, genetikk og utdannelse. Samt trening.

Av Yngve Vogt
Publisert 9. sep. 2021 07:00
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere