Bli med på forskningsprosjekt: Hjerneforskning

IMT

Har du tenkt på hva som egentlig skjer oppe i hjernen når du ser deg omkring? Hvordan du oppfatter bevegelser og klarer å skille mellom lyst og mørkt? Biologene har etter hvert gitt oss god kunnskap om hvordan hjernen er bygd opp, men vi vet lite om hvordan signaler sendes og behandles i nettverkene av nerveceller. Ved Institutt for matematiske realfag og teknologi er det ei forskningsgruppe som arbeider spesielt med denne problemstillinga.

Fagområdet kalles matematisk nevrovitenskap, og her trengs det forskere med spisskompetanse innenfor både fysikk, matematikk og biologi. Dessuten er informatikkbiten helt sentral – for å oppnå effektive beregninger og simuleringer av samspillet mellom tusener av nerveceller, kreves det gode programmer og stor datakraft.

LGN Foto: G. Einevoll

Å bruke matematikkens språk for å forstå biologien er noe ganske nytt, og det vil endre biologiforskningen radikalt, mener professor i fysikk, Gaute Einevoll. Han har arbeidet med forskning på dette feltet i en tiårsperiode, og forskningsgruppa hans har blant annet konsentrert seg om hvordan den antatte ”portvokteren” i hjernen, LGN, formidler synsinntrykk fra øyet til hjernebarken.

Hondas europeiske forskningsgruppe jobber med utvikling av en menneskelignende robot, ASIMO. Robotens evne til å ”se” og prosessere synsinntrykkene er helt avgjørende for hvilke oppgaver den med tida kan bli i stand til å utføre. Gjennom flere år har forskningsgruppa ved IMT bidratt med sin forskning til dette prosjektet. Men kan det tenkes noen annen nytteverdi av å vite hvordan hjernen kan beskrives matematisk?

-Vi må forstå hvordan hjernen fungerer før vi kan forvente virkelig gode behandlingsmetoder for sykdommer og lidelser som for eksempel epilepsi og Alzheimers. Vi har gode modeller for en enkelt nervecelle, men utfordringen nå ligger i å forstå samspillet mellom flere celler, forklarer Einevoll.

I tillegg til Einevoll, arbeider matematikkprofessor John Wyller og førsteamanuensis Hans Ekkehard Plesser med disse problemstillingene. De har flere doktorgradsstipendiater og mastergradsstudenter knyttet til arbeidet sitt.

- Og nå håper vi å få til et tverrfaglig 2-årig masterstudium i beregningsorientert biologi her på UMB, sier Einevoll. Etter planen vil det bli oppstart høsten 2006. De som begynner med laveregradsstudier nå, eller er i startfasen av en bachelorgrad, har altså gode muligheter for å sikte seg inn på dette.

Nervecelle Foto: G. Einevoll

- Vi ser at det vil bli et stort behov i de kommende årene for forskere og ingeniører med bred naturfaglig kompetanse. Denne beregningsorienterte biologien er ei ny satsning, og fyller et hull i den naturvitenskapelige tradisjonen, mener Einevoll. Eller som leder for Senter for integrert genetikk (CIGENE), professor i biologi Stig W. Omholt har uttalt om temaet: Nåværende generasjon biologer er den siste som kan greie seg uten formell utdannelse i matematikk.

Flere smakebiter på hva vi kan bruke beregningsorientert biologi til:
Ikke mobb roboten min …
Bio + matte = sant (intervju i Teknisk Ukeblad med Stig W. Omholt, CIGENE)

Oppdatert: 15.02.05
Utskriftsvennlig versjon : Arkiv : Tips en venn