NyheterForskning

Hjärnans striatum nod för multisensorisk integrering

Publicerat 2014-08-22 09:00. Uppdaterat 2014-08-22 15:41This page in English

En ny studie från Karolinska Institutet ger ökad kunskap om hur hjärnan processar yttre intryck som beröring, synintryck och ljud från olika källor och sidor av kroppen, för att välja och generera adekvata rörelser. Resultaten publiceras i vetenskapstidskriften Neuron och visar att ett område i hjärnan som kallas striatum fungerar som nod för integreringen av olika typer av sensorisk information, med specialiserade funktioner för olika typer av nervceller.

– Striatum är införselstationen i de basala ganglierna och kopplas normalt till motorisk funktion. Vår studie fokuserar på dess roll i integreringen av sensoriska intryck. Det är viktig kunskap, eftersom den här delen av hjärnan är involverad i en mängd olika sjukdomar och funktionsstörningar, som till exempel Parkinsons sjukdom, Huntingtons sjukdom, ADHD och Tourettes syndrom, säger Gilad Silberberg, forskningsledare vid institutionen för neurovetenskap.

Striatum är den största av den grupp strukturer i hjärnan som kallas basala ganglierna och som är placerade i främre nedre delen av storhjärnan, under hjärnbarken. Området är involverat i motorisk inlärning, samt i att välja, planera och utföra handlingar och rörelser med utgångspunkt från förväntad belöning av hjärnans dopaminsystem. Till följd av de allvarliga motoriska symtom som uppträder i relaterade sjukdomar har forskningen om striatum kommit att fokusera på rörelseaspekten av dess funktion.

Men för att kunna välja och utföra korrekt motorisk aktivitet måste man kunna samordna och tolka sensorisk information från olika källor, sidor av kroppen och i olika former, så som beröring, visuella intryck, ljud och doft. Denna integrering av sensorisk information är i själva verket en grundläggande funktion hos vårt nervsystem.

Använde patch-clamp

I den nu publicerade studien visar forskarna Gilad Silberberg och Ramon Reig att enskilda nervceller i striatum integrerar intryck från båda sidor av kroppen och att en subgrupp av dessa nervceller i sin tur integrerar olika typer av känslointryck, det vill säga beröring, ljus, eller ljud. Forskarna använde en metod som kallas patch-clamp för att registrera den synaptiska aktiviteten i enskilda nervceller i striatum hos möss, och på det viset studera reaktionerna vid beröring av morrhåren på båda sidor samt visuell stimulering. Nervceller som svarar på både visuell och taktil stimulering lokaliserades till en specifik region i mitten av striatum.

– Vi kunde också visa att nervceller av olika typer integrerar sensoriska intryck på olika sätt, vilket talar för att de har olika roller i det stratiala nätverket, säger Gilad Silberberg.

Forskningen har finansierats genom ett startbidrag från det europeiska vetenskapsrådet ERC till Gilad Silberberg samt anslag från Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Karolinska Institutets strategiska forskningsprogram inom neurovetenskap (StratNeuro) och Vetenskapsrådet.

Publikation 

Multisensory Integration in the Mouse Striatum
Ramon Reig and Gilad Silberberg
Neuron online 21 August  2014, doi:10.1016/j.neuron.2014.07.033

NeurofysiologiNeurovetenskap