Deras arbete har visat hur en avancerad intellektuell process utförs av hjärnansnervceller. Nobelförsamlingen, som består av 50 professorer vid Karolinska Institutet, utser Nobelpristagare I fysiologi eller medicin. Nobelpriset har sedan 1901 belönat de forskare som gjort de viktigaste upptäckterna till mänsklighetens nytta.
Första komponenten
År 1971 upptäckte John O´Keefe den första komponenten i detta positioneringssystem. När en råtta befann sig på en viss plats i ett rum aktiverades alltid vissa nervceller i den del av hjärnan som kallas hippocampus. Andra nervceller i hippocampus aktiverades vid andra platser i rummet. O´Keefe drog slutsatsen att dessa ”platsceller” i hjärnan bildar en slags inre karta av rummet.
Mer än 30 år senare, år 2005, upptäckte May‐Britt och Edvard Moser en annan nyckelkomponent i hjärnans positioneringssystem. De identifierade en typ av nervceller, ”rutnätsceller”, som skapar ett koordinatsystem för positionsbestämning. Deras fortsatta undersökningar visade hur de olika celltyperna samverkar för att vi ska förstå var vi befinner oss och hittar rätt.
Människan och hennes omgivning – ett klassiskt problem
Förmågan att orientera sig i omgivningen är av största betydelse för oss alla. Rumsuppfattningen gör det möjligt att bestämma vår position och orientera oss i förhållande till föremål i rummet. När vi ska förflytta oss till en annan plats kopplas denna förmåga till en upplevelse av avstånd som baseras på rörelse och på kunskap om var vi tidigare befann oss.
Frågor om rumsuppfattning och navigationsförmåga har engagerat filosofer och forskare i århundraden. För över 200 år sedan hävdade den tyske filosofen Immanuel Kant att vissa mentala förmågor är medfödda och inte beroende av erfarenhet. Han menade att rumsuppfattning är en sådan inbyggd förmåga som vi använder för att tolka världen. När experimentalpsykologin utvecklades vid mitten av 1900‐talet blev det möjligt att utforska dessa problem närmare.
Labyrint för råttor
Edward Tolman undersökte hur råttor tar sig fram i en labyrint, fann att de kunde lära sig att navigera, och föreslog att de hittade rätt med hjälp av en slags inre karta i hjärnan. Men var i hjärnan fanns isåfall kartan? John O´Keefe fascinerades av frågan om hur hjärnan kan styra beteenden och beslöt sig i slutet av 1960‐talet för att angripa den med neurofysiologiska metoder. När O´Keefe analyserade signaler från enskilda nervceller i den del av hjärnan som kallas hippocampus, fann han att vissa av dem aktiverades varje gång en råtta befann sig på en given plats i rummet.
Han kunde visa att dessa ”platsceller” inte bara registrerar synintryck utan bygger upp en inre karta av det omgivande rummet. O’Keefe föreslog att hippocampus kan bilda en mängd olika kartor genom att kombinera platsceller som aktiveras i olika omgivningar. Minnet av ett rum kan lagras som den kombinerade aktiviteten hos ett antal platsceller i hippocampus.
May‐Britt och Edvard Moser hittar koordinaterna
May‐Britt och Edvard Moser kartlade nervsignaler som går in i hippocampus i råttans hjärna. De upptäckte då en förbluffande aktivitet i ett närbeläget område av hjärnan, som kallas entorhinala cortex. Här aktiverades vissa nervceller när råttan passerade punkter som bildade ett sexkantigt mönster i rummet. Var och en av dessa 3 ”rutnätsceller” (grid cells) aktiveras i ett unikt mönster och tillsammans bildar cellerna ett koordinatsystem som möjliggör navigation.
Förutom rutnätscellerna innehåller entorhinala cortex också celler som registrerar huvudets riktning och rummets gränser. All denna information kombineras i hippocampus med platscellernas karta, och på så vis skapas ett positioneringssystem i hjärnan, en slags inre GPS.
Kartförrådet i människans hjärna
Den mänskliga hjärnan har kunnat undersökas med avancerad bildteknik och i samband med operationer, och man har nyligen hittat platsceller i hippocampus och rutnätsceller i entorhinala cortex. Hos patienter med Alzheimers sjukdom, påverkas ofta hippocampus och entorhinala cortex i ett tidigt skede, och dessa individer förlorar förmågan att hitta vägen och orientera sig i omgivningen.
Kunskap om hjärnans positioneringssystem kan därför hjälpa oss att förstå de mekanismer som leder till förlust av rumsminnet. Upptäckten av hjärnans positioneringssystem är ett genombrott i förståelsen av hur nervceller arbetar för att tillsammans utföra högre kognitiva funktioner. Den öppnar vägar för att förstå andra kognitiva processer, till exempel hur människan förmår att minnas, tänka och planera.
