Marie Carlén: Hon vill avkoda hjärnan

Sherlock Holmes var en idol när hon var barn och mamman föreslog tidigt forskaryrket. Ändå var det ingen spikrak väg till vetenskapen för Marie Carlén. I dag leder hon avancerade studier på den del av hjärnan som formar oss som individer: Prefrontalkortex.

Porträtt av Marie Carlén, forskare vid institutionen för klinisk neurovetenskap. Foto: Martin Stenmark.
Marie Carlén, forskare vid institutionen för neurovetenskap. Foto: Martin Stenmark.

Text: Cecilia Odlind. Tidigare publicerad i Medicinsk Vetenskap nr 4/2020.

Empati, beslutsförmåga, social kompetens, uppmärksamhet. Ja, hela vår personlighet samlas i prefrontalkortex, den främre delen av hjärnans pannlob.

– Människan har störst prefrontalkortex av alla djur. Och så har vi också många förmågor som inte andra djur har, säger Marie Carlén.

Hennes forskning handlar om att förstå dessa funktioner på ett grundläggande plan för att kunna förstå och behandla psykiatriska sjukdomar. Kunskapen är svårgripbar, menar hon.

– Klart är att denna del av hjärnan är nödvändig för högre mentala funktioner. Alla psykiatriska sjukdomar och även drogberoende har en koppling till prefrontalkortex. Men vad gör den delen av hjärnan som är unikt? Om vi kan förstå det bättre så kan vi också förstå avvikelser bättre, säger Marie Carlén.

Och det borgar för bättre möjligheter att kunna behandla sjukdomar som drabbar hjärnan. 

– En viktig förklaring till att många behandlingar för psykiatriska tillstånd fallerar är att vi inte känner till tillräckligt mycket om vad det är som orsakar dem, säger hon.

Med hjälp av nya tekniker kan forskarna sätta in elektroder i hjärnan på möss och registrera aktivitet i upp till 1 000 nervceller samtidigt i realtid. De kan spela in aktivitetsmönster från olika delar av hjärnan och se hur olika delar av hjärnan kommunicerar med varandra. Med hjälp av tekniken optogenetik kan de också sätta på och stänga av nervceller med hjälp av ljus. På det viset kan de studera vad som händer om viss aktivitet i hjärnan hämmas och ta reda på vilka nervceller som är involverade i specifika processer i hjärnan.

– Vi försöker identifiera och separera aktivitetsmönster och förstå vad de står för. Vi försöker också förstå hur olika nätverk av nervceller i hjärnan är kopplade till varandra. Men vi vet egentligen inte exakt vad vi letar efter, det är grundforskning, målet är att göra upptäckter om hur hjärnan är uppbyggd och fungerar, säger Marie Carlén.

Det hela låter ganska abstrakt. Hon ger ett konkret exempel.

– Vi vet att prefrontalkortex är viktig för uppmärksamheten. Vi hade en hypotes om vilka celler som var avgörande i att behålla uppmärksamheten, de kallas parvalbumin–uttryckande nervceller, PV-celler. Vi kunde 2016 visa att när man är uppmärksam så är dessa celler i prefrontalkortex väldigt aktiva, och de reglerar vilken information som skickas vidare från prefrontalkortex. Och uppmärksamheten brister när de inte fungerar som de ska, förklarar Marie Carlén.

Porträtt av forskaren Marie Carlén. Foto: Martin Stenmark.
Forskaren Marie Carlén. Foto: Martin Stenmark.

Vill öka förståelsen för psykisk sjukdom

Problem med uppmärksamhet är vanligt vid neuropsykiatriska funktionsnedsättningar och psykiska sjukdomar och all grundläggande kunskap är viktig för att hitta nya behandlingar, menar hon. I ett nytt projekt, som hon driver tillsammans med sin sambo Konstantinos Meletis, också han forskare vid institutionen för neurovetenskap vid Karolinska Institutet, vill de försöka förstå mer om hjärnan vid autism.

– Grundfrågan är hur hjärnan fungerar vid beslutsfattande. Hur ser aktiviteten i prefrontalkortex ut när musen tar ett beslut? Det finns genmodifierade möss som lider av autismliknande tillstånd. Genom att jämföra aktivitetsmönster i hjärnan hos dessa möss med hur det ser ut i friska möss hoppas vi kunna förstå mer om både den grundläggande biologin men även hur avvikelser i prefrontalkortexs funktion påverkar beslutsfattande. Autism är ett komplext tillstånd, men dessa studier kan förhoppningsvis bidra till förståelsen av grunden till vissa typiska symtom, säger hon.

Att stoppa in elektroder eller stänga av och sätta på aktivitet i hjärnan med syftet att göra grundläggande upptäckter är inte experiment man vare sig kan eller får göra i människor.

– Dessa försök måste ske på djur.

En långdragen kontrovers inom forskningsfältet är huruvida experiment på försöksdjur kan ge kunskap om psykiatriska sjukdomar.

– En del menar att skillnaderna är för stora när det gäller hjärnans funktion. Och visst har människor förmågor som djur inte har och det tyder till exempel på en mer avancerad prefrontalkortex. Men jag och många med mig menar att det även finns mentala funktioner som är universella och att vi genom att förstå dessa kan få värdefull kunskap som gäller alla hjärnor. Jag tror att det finns grundläggande principer för hur prefrontalkortex fungerar. Kan vi förstå den i någon art så är det ett enormt framsteg, säger hon.

Men att göra försök på djur är inget Marie Carlén tar lättvindigt på.

– Vi pratar mycket om de etiska aspekterna på labbet och är mycket noga med att följa regelverken. Det är dessutom helt avgörande för våra experiment att djuren mår fysiskt och mentalt väl. Forskningsfrågorna behöver besvaras, menar jag, och kan mitt bidrag öka chansen för det måste jag bidra, säger hon.

Själv är Marie Carlén vegetarian sedan 1990-talet.

– Det var en nyårsafton som jag tog det slutgiltiga beslutet. Jag sa: ’Detta är min sista köttmåltid’. I det moderna samhället jag är del av behöver vi inte äta kött. Det kan vara gott och praktiskt men det är inte etiskt försvarbart, enligt mig.

Den hållningen har mött betydligt mer motstånd än försöksdjursfrågan, menar hon.

– Jag tar aldrig själv upp frågan om vad folk äter eller inte, det är i dagens samhälle fortfarande för känsligt. Jag dömer ingen. Men att inte äta kött är en provokation för vissa personer, de tar det som en indirekt kritik mot deras egna matval. Jag har också blivit beskylld för att vara inkonsekvent när jag gör djurförsök men inte äter djur, som om det vore bättre att både göra djurförsök och äta kött. Men jag kan motivera båda dessa ställningstaganden för mig själv, säger Marie Carlén.

Sökte jobb med utvecklingsmöjligheter

Att hon skulle bli forskare var långt ifrån självklart. Efter studenten började hon först att utbilda sig till läkare. Men ganska snart hoppade hon av.

– Jag reste mig och gick under en tenta och kom aldrig mer tillbaka.

Under några år arbetade hon sedan på olika jobb som städare, sömmerska, vårdbiträde på ett ålderdomshem. Stekte hamburgare på McDonalds.

– Jag är tacksam för de där åren då jag hann fundera mycket på vad jag ville göra. Tiden i arbetslivet är så lång, det måste vara värt att gå till jobbet varje dag. Jag ville ha utvecklingsmöjligheter både när det gäller mina sysslor och min lön, ett jobb där hårt arbete är givande och lönar sig, säger hon.

Det var under biologistudier på Stockholms universitet som hon för första gången hörde talas om forskning.

– Ingen i min familj är akademiker och jag kände inte till yrket. Men min mamma sa ofta när jag var liten att jag borde bli forskare. Då förstod jag inte varför, för jag hade inget begrepp om vad det var, säger Marie Carlén.

Examensarbetet råkade ske hos professor Jonas Frisén på Karolinska Institutet och sedan den dagen är hon fast.

– Mitt jobb ger mig oändliga möjligheter, varje dag är utveckling. Och det är ascoolt att alla kan göra detta. I Sverige kan vem som helst utbilda sig och sedan bli forskare och få umgås med sjukt smarta människor hela dagarna, du behöver inte ha en särskild bakgrund, säger hon.

Men det innebär också ett mycket stort ansvar och mycket hårt arbete.

– Ju hårdare du arbetar, desto mer sannolikt att du också kan ha den tur som krävs för att lyckas. För att orka arbeta så hårt och lägga många andra intressen åt sidan har det varit oerhört viktigt för mig att känna att det som driver mig är mitt eget intresse och en vilja att förstå. Mitt bästa råd till unga som funderar på en forskarkarriär är att hitta sina egna forskningsintressen och mål. Låt inget annat styra, säger Marie Carlén.

Fakta om Marie Carlén

Namn: Marie Carlén

Titel: Docent vid institutionen för neurovetenskap, Karolinska Institutet.

Ålder: 50 år.

Familj: Sambo Konstantinos Meletis (också forskare vid Karolinska Institutet) + tvillingdöttrar.

Motto: Work hard, play hard. I labbet jobbar vi hårt men vi är även duktiga på att fira små och stora framgångar.

Så kopplar jag av: Använder hjärnan men på ett annat sätt, gärna kultur i någon form. Kombinationen brott och psykologi intresserar mig mycket.

Inspireras av: Som barn var jag lite besatt av Sherlock Holmes, jag gillade hans sätt att lösa problem på ett vetenskapligt sätt.

Bästa forskaregenskap: Outtröttlig.

Marie Carlén om…

… att tvivla på sin forskning:

Som ung kunde jag tvivla på att jag bar på de rätta frågorna. När jag väl startade min egen grupp kom det naturligt. Jag har fått styrka av att se att vi kan både formulera och besvara väsentliga forskningsfrågor.

… jämställdhet i forskningen:

Vi måste få fler kvinnor att stanna kvar inom akademin efter disputationen. En jämnare könsfördelning handlar om rättvisa och skulle positivt påverka hur verksamheten bedrivs.

… att arbeta med sin partner:

Vi träffades på labbet och har levt och jobbat tillsammans i 17 år. Det är fantastiskt att kunna dela det vetenskapliga livet med någon, det tillför en extra dimension och innebär ett stort stöd.

… att vara öppen:

Man kan inte önska sig hur biologin är. Vi sätter upp hypoteser om hur det fungerar men man kan inte bli besviken för att det inte är som man tror. Naturen är som naturen är, mitt jobb och mål är klargöra.

Text: Cecilia Odlind. Tidigare publicerad i Medicinsk Vetenskap nr 4/2020.