lu.se

Experimentell medicinsk vetenskap

Medicinska fakulteten | Lunds universitet

Välkommen till forskargruppen Hjärnans sensorimotoriska funktioner

I labbet ”Hjärnans sensorimotoriska funktioner” studerar vi hjärnkretsar som är involverade i rörelsekontroll och somatosensorisk informationsbearbetning för armen och handen. En grundlig förståelse för hur hjärnan löser dessa uppgifter kan ge oss avgörande information om hur hjärnan fungerar.Rörelsetyrning och sensorisk informationsbearbetning ligger fördelade över en ganska stor mängd strukturer i CNS som inkluderar delar av neokortex, lillhjärnan, hjärnstammen och ryggmärgen. Alla dessa strukturer är kraftfullt aktiverade under alla former av viljemässiga rörelser och erhållande av sensorisk information. Faktum är att den viljemässiga rörelsekontrollen och sensorisk informationsbearbetning är nära kopplade processer och de underliggande nervcellskretsarna  som stödjer dessa funktioner är tätt sammanvävda i ett stort informationsbearbetande nätverk. Denna funktionsprincip leder till att sjukdom i en del av hjärnan oundvikligen kommer att påverka funktionen i de andra delarna och att många effekter av sjukdomen kan delvis kompenseras för genom återstående friska delar av nätverket. Dessutom kommer många sjukdomar resultera i utbredda förändringar i hjärnans globala nätverk, och boten eller dämpningen av symtom kan potentiellt stå att finna i korrektionen av dessa obalanser. 

Förutom det övergripande bidraget att förstå hur hjärnan fungerar, finns det två andra stora resultatområden för vår forskning:

1. Det första handlar om hur funktionen i hjärnans nätverk av nervceller ändras av sjukdomar som påverkar rörelseförmågan, som stroke och Parkinsons sjukdom. På grund av den täta sammanflätningen av nervcellsnätverket kommer sjukdomar i en del av hjärnan att leda till förändringar i alla de delar med vilka den är kopplad. Eftersom hjärnan är mycket plastisk, eller formbar, även i vuxen ålder, så kan de reaktioner som uppstår bli cementerade vilket hämmar eller förhindrar funktionsåterhämtning. En viktig nyckel till att kunna bota eller mildra dessa sjukdomar ligger i förståelsen av hur dessa obalanser uppstår och kan korrigeras.

2. Det andra handlar om upptäckten av nya beräkningsprinciper som skulle kunna appliceras i alternativa datorsystem eller olika typer av processkontroll. I hjärnans globala nervcellsnätverk finns det många olika typer av lokala mikrokretsar som utför specifika typer av beräkningar. Hjärnans funktion kan ses som summan av de beräkningsegenskaper som finns i alla lokala mikrokretsar.Vår detaljerade insikter i hur hjärnans nervcellskretsar är organiserade, både lokalt och globalt, gör det möjligt att beskriva hjärnans funktion i termer av beräkningsegenskaper.