Bortom ögonblicket – hjärnforskning då, nu och i framtiden

UFBI är ett tvärvetenskapligt forskningscentrum som grundades 2001. Centrumet fokuserar på forskning av hjärnan med bland annat minnesforskning för att förstå hur minnet fungerar i livsspannet, framför allt under åldrandet. Det gemensamma för många av de studier som bedrivs vid centrumet är minnesforskning, något Umeå varit i framkant med.

– Många av de fantastiska resultat härifrån handlar om minnet, och det har satt Umeå på kartan som en stark motor i att förstå hur minnet fungerar i livsspannet, förklarar Anders Wåhlin, vice föreståndare UFBI.

Några av studierna är så kallade longitudinella studier, som löper över många år och som undersöker minnesfunktioner. Man har undersökt minnet under utveckling och utbildning, men framför allt under åldrandet, hur minnet förändras och vad det beror på. Två av dessa projekt är Cobra och Dynamic, som är unika studier om minnet, hjärnan och dopamin. Cobra tar avstamp i 60-årsåldern, medan Dynamic ser på minnet ur ett vuxet livsspansperspektiv. I Umeå har man varit tidiga med just longitudinella studier, där Betula-projektet är det mest unika projektet som legat till grund för den fortsatta forskningen inom området. Betula-projektet har under ett tidsspann på 30 år studerat åldrandet, minnet och demens genom tester och intervjuer med personer i studien.

För att förstår hur folk förändras över tid så måste man följa dem

Lars Nyberg arbetar som professor i neurovetenskap. Hans forskning handlar om att med funktionell hjärnavbildning koppla hjärnsystem till olika minnesprocesser.

BildMattias Pettersson

Lars Nyberg, professor vid Strålningsvetenskaper och IMB grundade UFBI och var även med vid starten av Betula-projektet. Projektet startade faktiskt med datainsamling redan innan fMRI tekniken var uppfunnen, där man mellan 1988–1990 testade 1000 umeåbor mellan 35–80 år. Sedan hade man uppföljning av dessa vart femte år och lade samtidigt till nya grupper.

– Totalt har 4500 umeåbor deltagit i projektet, berättar Lars Nyberg. 

Betula-projektet har mer eller mindre avslutats, och den sista stora insamlingen gjordes 2014.

– De som hade varit med längst hade varit med i 30 år, berättar Lars.

Man har med andra ord samlat en jättestor databas under dessa år, något som blev möjligt när Vetenskapsrådet tilldelade Lars och hans handledare utmärkelsen ”Stark forskningsmiljö i Sverige”. En utmärkelse som bara tio grupper i Sverige fick, och som innebar ett betydande ekonomiskt bidrag. Det gjorde att de kunde kombinera Betula med forskningen vid UFBI som just hade startats upp.

– När vi fick det anslaget kände vi att vi fick kapacitet att testa många. Nära 400 Betula deltagare skannades med magnetkamera, förklarar Lars.

Dessa deltagare skannades sedan två gånger till, med fem års mellanrum.

– För att förstår hur folk förändras över tid så måste man följa dem, säger Lars.

Engagerade umeåbor

Att få folk att ställa upp på studier som sträcker sig över en längre tid har inte varit något problem, något som också gjort att det lämpat sig bra att driva studien och scanningen i Umeå.

– Umeå har nog varit en bra plats för det, det är ganska få som flyttar härifrån, och man är generellt positiv att komma tillbaka och göra nya tester, förklarar Lars.  

Anders Wåhlin håller med, och menar att umeåborna både är angelägna och har ett stort engagemang. Något som är viktigt när man jobbar med studier över så pass lång tid.

I projektet har man varit mån om att ta hand om deltagarna. De har bjudits in på fika, fått ta del av resultat, samt att man skickar julkort till alla deltagare!

– Vi har haft populärvetenskapliga föredrag där vi bjudit in dem och visat lite resultat, haft fika och inför varje ny omgång har vi gett återkoppling, berättar Lars.

Efter att Betula studien avslutats startade man upp Cobra där Lars Nyberg tillsammans med bland annat Katrine Riklund och Lars Bäckman från KI (Karolinska Institutet) intresserade sig för dopaminsystemet och vad åldersförändringar av det gör med hjärnans funktioner. Främst har man fokuserat på Dopamin D2 -systemet.

I Cobraprojektet tittar man på hur den funktionella kognitionen i hjärnan ser ut genom magnetkameran. Projektet är ett samarbete med KI, och forskargrupper i Tyskland, men själva scanningen görs alltså här i Umeå.

– Vi har en bra kompetens här i Umeå, förklarar Anders Wåhlin.

UFBI är ett tvärvetenskapligt forskningscentrum där avbildningstekniker används för att undersöka hjärnan.

BildMattias Pettersson

Kompetensen och det faktum att det finns ett stort engagemang hos deltagarna har gjort att Umeå är en bra plats att utföra själva skanningen. När man sedan fick den nya PET-scannern så valde man att lägga Cobra och Dynamic datainsamlingen här.

– Det är praktiskt och ekonomiskt svårt att undersöka lika många deltagare som i Betula med PET, men cirka180 testades första gången, och cirka 130 av dem kom tillbaka efter fem år, berättar Lars Nyberg.

Innan PET/CT:n byts ut nu i sommar väntar en tredje omgång, där man hoppas få runt 100 deltagare.

Att ha longitudinella studier med PET är något tämligen unikt.

– Här fick vi tänka till. Deltagarna är 60+ när de börjar studien, en tid i livet då det är det mycket som händer i hjärnan.

Parallellt med Cobra startade Alireza Salami, en tidigare doktorand till Lars Nyberg upp Dynamicstudien kring Dopamin D1 systemet. Han gjorde sin postdoc i Stockholm och fick senare ett Wallenberg Fellowship i Umeå (WCMM) som blev starten för Dynamicprojektet. Cobra och Dynamic är alltså två projekt som liknar varandra, med skillnaden gäller vilket dopaminsystem som är i fokus.

– De här två projekten berikar varandra, förklarar Lars Nyberg.

– Det är två stora unika och longitudinella studier som handlar om att förstå minnet i åldrandet, och det gör man genom att titta på dopaminet med hjälp av PET. Det gör att de studierna är väldigt unika, förklarar Anders Wåhlin.

Minnesstudier med fokus på inlärning

Förutom dessa två studier pågår även studier där man undersöker tidigare delar av livet, med inriktning på inlärning. Syftet med minnesstudierna är att få en bättre förståelse för vad det är som händer i hjärnan, för att kunna konstruera strategier i att motverka vissa sjukdomar. Att ”bara” lösa korsord hjälper inte för att hålla hjärnan och minnet starkt och friskt. Man behöver designa övningar för minnesträning för att komma åt att träna minnet.

– Det kan vara väldigt avgörande att utveckla mer sofistikerade strategier för att få effekt som du har nytta av i vardagen, berättar Anders Wåhlin.

Mikael Stiernstedt, forskningskoordinator vid UFBI, menar att det kan vara svårt att nå ut och förmedla de resultat och fynd man gör. Bruset gör det svårt att komma igenom.

– Många kan säga att något funkar så bra, trots att det kanske inte finns stark evidens för det. Det kan vara svårt att hitta de som faktiskt har belägg för det de säger, förklarar Mikael Stiernstedt. 

– En sak som UFBI har bidragit och bidrar med är att genom sina longitudinella studier en unik möjlighet att kunna se att det inte är deterministiskt att du försämras när du åldras. Det finns faktiskt de som över tid ligger på väldigt hög nivå och inte tappar eller försämras kognitionsmässigt. Det har varit lite ovisst tidigare, innan man hade belägg för det. Då har UFBI varit viktiga i att kunna beskriva hur hjärnan fungerar, att det inte är säkert utan att det går att åldras även på det här sättet, även om det finns mycket man inte kan påverka, fyller Anders Wåhlin i. De individuella skillnaderna är betydande!

Erfarna sköterskor skapar trygghet

Något som varit viktigt har varit att få deltagarna till studierna trygga. Här har man valt att anställa MR sköterskor som tar hand om deltagarna när de kommer, så det känner sig lugna och trygga.

– Är man inte orolig så ligger man heller inte och rör på sig i kameran, och då får man bättre bilder, förklarar Lars som tycker att modellen fungerar mycket bra.

Erfarna forskningssköterskor tar hand om deltagarna i studien när de kommer på undersökningarna.

BildMattias Pettersson

För att kunna köpa in forskningsmagnetkameran söktes stöd från Wallenbergstiftelsen (KAW). Magnetkameran delas med regionen, en samverkan som fungerar väldigt bra och som skapat goda möjligheter även för patienter. De dagar och tider kameran inte används i forskningssyfte används den i klinik, för att den inte ska stå still och inte utnyttjas.

– Vi har i dagsläget ungefär 20 timmar i veckan för forskningsstudier, resten används till klinik säger Lars.

Tack vare kameran har man också kunnat bidra med att få ner de kliniska kötiderna. Samspelet mellan region och universitet är både uppskattat och värdefullt.

Samverkan är positivt även för deltagarna i studien. För även om du deltar i studien, så granskas dina bilder, samt att du genomgår en hälsoundersökning, vilket kan innebära att man upptäcker någonting och på så vis kan remittera vidare och patienten får komma under vård.

– Det har faktiskt hänt att vi till exempel upptäckt högt blodtryck hos personer under hälsoundersökningen som vi då kunnat skicka vidare, berättar Mikael Stiernstedt.

– I vissa fall kan upptäckter i samband med MR varit livsräddande, menar Lars Nyberg.

Detaljerad granskning blir också ett bra stöd i forskningen, för om man i rapporterna skriver att en deltagare är neurologiskt frisk, så kan man med stor säkerhet garantera det.

Något MR-kameran är användbar för är just att studera hjärnans funktion. Deltagaren får ligga i magnetkameran och utföra vissa moment samtidigt som man tittar på hjärnan och hur den aktiveras och vilka delar av den som styr. Då används det som kallas funktionell MRI (fMRI).  Deltagaren får utföra minnestester samtidigt som man tittar på hjärnans funktion och vad som händer där inne.  I alla tre studier (Betula, Cobra och Dynamic) har man undersökt just den här aspekten och hur hjärnans funktionalitet förändrats över tid.

– Det är spännande att kunna titta in i hjärnan och kolla hur den jobbar, förklarar Lars Nyberg.

Vidare berättar han hur detta också fått effekt kliniskt, när man kan använda klinisk fMRI på patienter genom att patienten t.ex. gör en motorisk uppgift inför kirurgi på ett visst område i hjärnan. Lars menar att den samverkan som tydligt finns i dessa projekt är viktig, särskilt eftersom vi är ett universitetssjukhus och behöver visa hur forskningen och kliniken på bästa sätt kan samarbeta för att sträva framåt. Att forskningen kan leta sig in i vården och bidra.

– Ibland tar det tid, men ibland går det fort att omsätta kunskapen till praktisk verksamhet, säger Lars.

Vågar tänka långsiktigt

UFBI är ett tvärvetenskapligt centrum, med många förgreningar som är stimulerande och kreativt. I centrumet har man samlat många kompetenser, bland annat statistiker, som bidragit till att föra forskningen framåt. Man har etablerat flera internationella projekt, med en nivå på verksamheten som är god. Det har Lars och övriga vid centrumet skapat genom samverkan, öppenhet, tålamod, och genom att växa organiskt i en lagom takt.

– Det är avgörande att det blir en öppen attityd, att man vågar tänka långsiktigt, menar Lars.

För det tog några år innan man på UFBI publicerade, mycket på grund av den långsiktighet som krävs när man genomför longitudinella studier, där just tålamodet är avgörande. På UFBI har man lyckats med det, att kunna ha arbetsro och vila i att resultaten kommer om man ger det lite tid.

– Om man har is i magen och tålamod, då kan det verkligen ränta på sikt, avslutar Lars.