Forskere har identificere en gruppe celler i midthjernen, der fungerer som en pause/play-knap på al form for bevægelse. Når hjernecellerne bliver stimuleret, pauser mus alle former for bevægelse og genoptager først bevægelserne igen, når stimuleringen stopper. Det er et meget interessant og nyt fænomen, som måske også findes hos mennesker, siger forsker.
De fleste kender til følelsen af, at man er i færd med noget, men pludselig hører en lyd, der får hele kroppen til at stoppe op midt i en bevægelse, for at al opmærksomhed kan rettes mod lyden. Det kan være, at man tror, at nogen banker på døren, eller at nogen råber.
Det samme kender man til fra dyr, for eksempel når en kat jager og pludselig stopper helt op og retter al koncentration mod en fugl i græsset. Når fuglen er fløjet væk, eller når man har fundet ud af, hvad lyden er, fortsætter bevægelserne, som om nogen først havde trykket på pauseknappen og nu igen trykker på play.
"Det er en meget interessant opdagelse, og vi tror, at reaktionen anvendes for at højne opmærksomheden," fortæller en af forskerne bag studiet, professor Ole Kiehn fra Institut for Neurovidenskab ved Københavns Universitet.
Forskningen, der er lavet sammen med kollegaerne Ph.d. Haizea Goñi-Erro, adjunkt Raghavendra Selvan og adjunkt Roberto Leiras, er offentliggjort i Nature Neuroscience.
Gjorde hjerneceller følsomme over for lys
Det betyder, at forskerne genetisk ændrede hjernecellerne, så de kan stimuleres af lys fremfor deres normale stimuli.
På den måde kan forskerne meget præcist undersøge funktionen af hjerneceller ved blot at aktivere dem med små glimt af lys fra en lyskilde indsat i hjernen.
De nerveceller, som forskerne stimulerer, kan skelnes fra andre nerveceller ved, at de udtrykker en specifik molekylær markør kaldet Chx10. De findes i midthjernen i et område, der kaldes det pedunculopontine (PPN) område. Det område findes også i midthjernen hos andre dyr og mennesker.
Forskerne vidste ikke, hvad de skulle forvente, da de stimulerede de undersøgte hjerneceller dybt inde i hjernen på mus, men fandt, at det affødte den omtalte pause/play-reaktion, altså at når de lyste på hjernecellerne, standsede musene midt i deres bevægelse. Når de stoppede med at lyse på hjernecellerne, fortsatte musene med det, de var i gang med.
Det særlige ved pause/play-reaktionen er, at bevægelsen stopper (sættes på pause), og når den starter igen, starter den præcist, hvor den stoppede (play).
"Stimulering af disse hjerneceller sætter al form for bevægelse på pause. Det gælder også vejrtrækningen, der enten stopper eller bliver langsommere, og hjertets slag, der bliver langsommere," forklarer Haizea Goñi-Erro.
Ikke det samme respons som ved frygt
Forskere kender allerede til andre hjerneceller, der også stopper bevægelse, når de bliver stimuleret.
Nogle hjerneceller stopper, for eksempel gang. Det er de hjerneceller, som er ansvarlige for at standse benenes fremmarch, i takt med at vi går hen mod en forhindring, for eksempel en dør for at åbne den.
Andre hjerneceller er aktive, når mennesker og dyr "fryser," hvis de bliver forskrækkede eller oplever farer.
"Når vi studerer det motoriske mønster ved frysning, ser det helt anderledes ud end pause/play-reaktionen. Så selv om man kunne tænke, at det er det samme, så er det helt forskellige fænomener," forklarer Roberto Leiras.
Forskerne tror, at den opdagede form for bevægelsesstop har noget at gøre med hyperfokusering, når et menneske eller et dyr retter al opmærksomhed mod en lyd eller et visuelt indtryk.
Kan spille rolle ved Parkinsons
Foruden at være et ekstremt fascinerende fænomen kan den nye opdagelse måske vise sig at blive vigtig viden inden for sygdomsforståelse.
Ved Parkinsons sygdom kan patienter ofte opleve - specielt sent i sygdomsforløbet - at deres krop standser midt i bevægelsen, for eksempel under gang.
Her er det ifølge Ole Kiehn ikke utænkeligt, at de celler, som bliver aktiveret ved pause/play-reaktionen, er overaktiveret hos personer med Parkinsons, og at det kan medvirke til deres gangbesvær.
"Vi undersøger nu i mus, om dette er tilfældet. Måske kan det bringe os tættere på en forståelse af, hvilke forandringer i hjernen som bidrager til de nogle af de motoriske symptomer ved Parkinsons sygdom," siger han.
