At huske er en af vores mest fundamentale færdigheder. Hvis vi ikke kan huske, er det næsten umuligt at være mennesker. Alligevel ved vi ikke ret meget om, hvordan den enorme masse af nerveceller i vores hoved kan huske så forskellige ting som et telefonnummer, et ansigt og ting, vi oplevede for 50 år siden.

To amerikanske forskere har imidlertid for nylig offentliggjort undersøgelser, der giver os væsentlig ny viden om, hvordan vores hukommelse virker. Begge har undersøgt tynde skiver fra rottehjerners hippocampus - en evolutionært gammel del af hjernen, som man længe har vidst har stor betydning for dannelse af hukommelse.

I det ene forsøg har professor Ben Strowbridge på Case Western Reserve University i Cleveland gemt to bit information i ti sekunder i de skiver af rottehjerner, han arbejder med. Det er første gang, det er lykkedes med rigtige hjerneceller.

Hukommelsesnerveceller er lidt anderledes end andre nerveceller. Alle nerveceller lever for at sende signaler til hinanden. De gør det hele tiden, og de fleste nerveceller reagerer på et signal ved selv at signalere kortvarigt. Men man har længe vidst, at der er grupper af celler, som reagerer anderledes.

Disse nerveceller bliver ved med at signalere i op til ti sekunder efter den første impuls. Forskellige forsøg med hukommelse har vist, at der er en sammenhæng mellem, hvor godt man husker, og hvor meget denne form for aktivitet måles.

Den almindeligt accepterede hypotese er, at disse celler er vores korttidshukommelse. Men den præcise struktur af mekanismen har været ukendt, indtil Strowbridge nu kommer med en sandsynlig forklaring.

Før han kom så langt, var han imidlertid nødt til at gå en omvej omkring en 100 år gammel tegning lavet af en mand ved navn Santiago Ramón y Cajal. I hippocampus findes nogle celler, som kaldes moslignende celler - "mossy cells" - fordi de har nogle porøse udvækster, som er meget karakteristiske. Det er disse moslignende celler, der bliver ved at fyre nerveimpulser af.

»Vi havde et stort problem med at finde kilden til deres impulser,« forklarer Strowbridge til Ingeniøren, »indtil jeg tænkte på at gå tilbage til Cajals gamle tegninger.«

Cajal havde tegnet nogle celler, som på engelsk kaldes semilunar granular cells, SGC'er. Disse celler findes der forholdsvis få af i hippocampus, og stort set ingen forskere har interesseret sig for dem, siden Cajal tegnede dem. Cellerne ligger typisk i forbindelse med de moslignende celler i hippocampus, og da Strowbridge begyndte at undersøge forbindelsen mellem dem, var der straks gevinst.

»Det var næsten med det samme klart for os, at der var en forbindelse mellem SGC'er og mossy cells,« fortæller Strowbridge.

Det viste sig, at de oversete SGC'er er det afgørende led i styringen af de moslignende celler.

Hippocampus er opbygget med et tykt bundt nerver, der fører information ind i den ene ende til bearbejdning i hippocampus. Dette nervebundt satte Strowbridge to elektroder ned i for at give et kunstigt signal til hukommelsestrukturen.

Derefter målte han på tre moslignende celler længere ind i hippocampus. Det viste sig, at alt efter hvilken elektrode han udløste, kom der forskelligt mønster af reaktion i de tre celler. Ved den ene elektrode havde alle tre celler en middelkraftig og næsten ens reaktion, ved den anden elektrode havde de to celler ingen reaktion, mens den tredje havde en meget kraftig reaktion. Interessant nok havde afstanden til stimulationen intet at gøre med styrken på reaktionen.

Denne del af forsøget viser en interessant egenskab ved vores hukommelse: Hvis man uden at kende det oprindelige signal måler på en enkelt mossy cell, kan man ikke vide, hvilken elektrode der har sendt signal ind.

Men hvis man måler på tre celler, så vil kombinationen af deres tilstande straks fortælle, hvilken elektrode der blev brugt.

Den enkelte celle gemmer altså ikke brugbar information, det er hele netværket af celler, der er hukommelse.

»Vores forsøg viser, hvordan man gemmer to bit i netværket. Vi har tænkt at gå videre med forsøg på at gemme flere bit og se, hvordan netværket håndterer denne kompleksitet.«

Dette og afsløringen af SGC'ernes funktion kan blive et udgangspunkt for at forstå hukommelsens opbygning på niveauet over cellerne. Måske kan det endda hjælpe med at nå Strowbridges oprindelige mål: at behandle epilepsi. Opdagelsen af SGC'ernes funktion betyder nemlig, at man nu har fået et helt nyt mål for medicin mod epilepsi.

I denne uges trykte udgave af Ingeniøren kan du læse om den anden nye opdagelse inden for de biokemiske processer, der skaber langtidshukommelsen. Abonnenter kan læse artiklen i sin fulde længde HER