Når død ikke bare er død!

 

Ydermere er den opfattelse, at hjerneceller dør hurtigt og uigenkaldeligt minutter efter at være berøvet ilt og glukose, nu også blevet anfægtet. Forskere ved Det Nederlandske Institut for Hjerneforskning i Amsterdam har genoplivet neuroner i hjernen hos mennesker, der har været døde i op tilotte timer! De opdagede, at formodet døde neuroner fra 30 afdøde menneskers hjerner, der blevanbragt i kunstig cerebrospinalvæske, bogstavelig talt kom til live igen og genvandt evnen til at forbrænde ilt og sende nerveimpulser langs aksoner. Forskerne går ud fra, at en eller anden ukendt mekanisme beskytter hjernecellerne mod at dø. En sådan overraskende overlevelsesmekanisme for hjerneceller tyder på, at hjerneskader vil kunne udbedres og overvindes i en betydeligt længere periode end hidtil antaget. Så hjerneceller indeholder faktisk alligevel en slags Lazarus-mekanisme.

Genernes rolle!
Hvad med generne? Det er velkendt at fosterhjernen formes af både arv og miljø. Men eksperterne mener ikke, at gener er skæbnebestemmende. Andre miljøfaktorer, bl.a. kost uddannelse og livsstil, er i høj grad bestemmende for, hvor godt vi fungerer mentalt.

»Generne er de materialer, som hjernen opbygges af. Miljøet er arkitekten,,< understreger Christine H ohmann, neuroforsker ved Kennedy-Kriger lnstitute i Baltimore. Når det gælder bekymring for gamle hjerner, er kun ca. 30 procent af de karakteristiske træk ved aldringen genetisk bestemt. Resten - altså 70 procent - er det ikke, siger den ledende aldersforsker John Rowe ved Mount Sinai Medical Center i New York. »Folk har stort set selvansvaret for deres egen alderdom."

Stress kan skade hjernen!
Den opfattelse, at hormoner har overvældende stor indvirkning på hjernen, er emnet for spændende ny forskning. Forskerne har længe vidst at cirkulerende kønshormoner former hippocampus - den del af hjernen, der er afgørende vigtig for, at vi kan huske dagligdagens begivenheder, og for visse former for indlæring - under hjernens tidlige udvikling. Først for nylig har de opdaget at hormoner, som f.eks. østrogen og stresshormoner, bl.a. kortisol også bidrager til at forme voksne hjerner. Dette er både gode og dårlige nyheder.

Tilstedeværelsen af stresshormoner som følge af langvarig kronisk stress er ikke godt for hjernen, fastslår forskerne. Og ikke blot fordi den form for stress fåI os til at føle os utrygge, angste, deprimerede eller udbrændte. Ny forskning afslører, at vedholdende stress faktisk kan ændre selve hjernecellernes struktur og funktionsmåde. Den barske sandhed: »Stress giver hjerneskader," fremhæver en ledende hjerneforsker, neuropsykiateren Richard Restak fra det medicinske og sundhedsvidenskabelige fakultet ved George Washington University.

Stress udløser »kæmp eller flygt-syndromet" en primitiv reaktion, hvorved der frigives stresshormoner (kortikosteroider og adrenalin), så kroppen mobiliseres til at redde sig fra truende farer, som f.eks. en brølende løve i junglen. I dag kan kortvarig stress, som i fortiden, være godt for hjernefunktionerne. Den stress, man f.eks. oplever ved at gå til eksamen, kan stimulere udsendelsen af en bølge af adrenalin, der styrker hukommelsen. Men langvarig, uhensigtsmæssig stress, deI udløses af dagligdags begivenheder, som f.eks. problemer på arbejdet, trafikpropper og økonomiske problemer, kan udtrætte hjernen, så vigtige neuronforbindelser nedslides, og man måske begynder at blive glemsom. Forskning tyder på, at kronisk stress faktisk kan få hippocampus, hjernens hukommelsescenter, til at svinde ind.

Dyreforsøg, gennemført af den ansete ekspert i hjernens reaktion på stress, Robert Sapolsky, professor i neurovidenskab ved Stanford University, viser, at et par ugers udsættelse for forhøjede niveauer af glukokortikoider får hjernecellernes dendritter til at flosse op, så signaloverførslen hæmmes. Den gode nyhed: Når niveauet af glukokortikoider synker igen, kan dendritterne atter vokse ud. Mange års overforsyning med glukokortikoider på grund af kronisk stress kan imidlertid få de hjerneceller, der er ansvarlige for hukommelsen, til at dø. Dette tab ser mest af alt ud som uddøde hjerneceller efter et slagtilfælde, pointerer den fremstående neuroforsker Bruce McEwen fra Rockefeller University.

Stress fører desuden til dannelsen af frie radikal-forbindelser, der kan få hjerneceller til at svinde ind og dø.

Østrogen: Hukommelsesmolekylet!
I modsætning hertil mener mange forskere, at hormonet østrogen virker stærkt bevarende på hukommelsen hos ældre kvinder og muligvis til en vis grad er en modgift mod Alzheimers sygdom. David Snowdon, hjerneforsker ved University of Kentucky, kalder østrogen for »det fremmeste middel" for kvinder, der ønsker at beskytte deres hjerneceller. »Jeg anbefaleI, at ældre kvinder så vidt muligt tager østrogen", samtykker Marilyn Albert hjerneforsker ved Harvard University.

Beviserne for østrogenets gavnlige indvirkning på hjernen, især når det gælder vedligeholdelse og retablering af hukommelsen, har hobet sig op gennem de seneste tyve år. En nylig banebrydende undersøgelse, gennemført af Barbara Sherwin ved McGill Universit y i Montreal viste, at kvinder, der havde fået fjernet æggestokkene, således at tilførslen af østrogen tørrede ud, fik færre point i intelligensprøver, især hvor det gjaldt sproglig hukommelse. De, der senere fik østrogen, genvandt alle deres mentale færdigheder. De, der ikke fik østrogen i dobbeltblindforsøget gjorde ikke.

Ny forskning viser endvidere, at østrogen foryngede hjernens hukommelsescentre hos ældre kvinder. Når kvinderne tog østrogen, afslørede hjernescanning af områderne for korttidshukommelse nogle »aktiverings«-mønstre, som mindede om dem, man finder i yngre kvinders hjerner. Dosis var 1,25 mg dagligt.

Ydermere påviste forskning ved Columbia University, at kvinder over den fødedygtige alder, som havde taget østrogenerstatning gennem ti år, kun havde en tredjedel så stor risiko for at udvikle Alzheimers sygdom som kvinder, der aldrig havde taget det. lkke en eneste kvinde, der havde taget østrogenerstatning gennem de fem år, undersøgelsen varede, fik Alzheimers sygdom. Man er ved at iværksætte landsdækkende undersøgelser i USA for at finde ud af, om østrogen kan forsinke eller vende den mentale svækkelse hos Alzheimer-patienter.

Hvordan virker østrogen? På flere måder, viser de fleste forskningsresultater. Man ved, at østrogen øger aktiviteten hos neurotransmittere, først og fremmest acetylcholin, der er af stor betydning for hukommelsen. Østrogen stimulerer desuden væksten af dendritter og synapser i hjerneceller og forbedrer derved kommunikationskanalerne. Endvidere peger nylig forskning på østrogen som en kraftig antioxidant der skærmer hjerneceller mod frie radikalers ødelæggelser. Celleundersøgelser viser, at østrogen mindsker evnen hos giftstoffer i hjernecellerne, som f.eks. glutamat og et protein, man kalder beta-amyloid, og som er til stede i Alzheimer-patienters hjerner, til at danne ødelæggende frie radikaler.

Brug hjernen mest muligt!
En af de mest lovende nye indfaldsvinkler i hjerneforskningen har leveret forbløffende beviser på, at den måde, man bruger hjernen på, kan ændre selve dens form. Ved at stimulere hjernen intellektuelt og fysisk kan man faktisk fremkalde målelige ændringer i dens struktur. Sådanne aktiviteter kan tilskynde hjernen til at danne nye neuronforbindelser og endda skabe helt nye hjerneceller! Dette er, hvad mange forskere nu fremfører på baggrund af helt ny forskning. Det sker uafviseligt hos laboratorierotter, ifølge bemærkelsesværdige nye opdagelser.

Et forskerhold på University of Illinois i Urbana-Champaign, under ledelse af William T. Greenough, opdrættede rotter i tre forskellige miljøer - hver for sig i bure, to og to sammen i bure og i et stort legebur med mange unge rotter, legetøj og legemøller - »et veritabelt Disneyland for rotter," med Greenoughs ord. Han sammenlignede kompleksiteten i deres hjerneceller. Det han opdagede, var yderst overraskende. I løbet af bare fire dage i »Disneys vidunderland af skæg og ballade" var rotternes hjerner gået amok i ny vækst - tætheden af deres synapser og længden af deres dendritter forøgedes voldsomt og hurtigt. Dyrene i de stimulerende omgivelser fik kort sagt lige pludselig flere forbindelser pr. hjernecelle - flere synapser - og en frodig, busket fremvækst af dendritter. Deres hjerner dannede desuden nye blodkar for at kunne tilføre det ekstra blod og ilt der var nødvendigt for at opretholde den ogede aktivitet i hjernecellerne. l tilgift blev hjernecellernes runde cellelegemer større. Greenough gav rotterne rigeligt at bestille med labyrinter og andre opgaver og kunne konstatere, at de stimulerede rotter klarede sig bedst og var de mest opvakte.

Også ældre rotter, der blev sat ind i »rotte-vidunderlandet", dannede flere nye forbindelser mellem hjernecellerne, sammenlignet med dem, der fortsat måtte henslæbe livet i et trangt kedeligt miljø - »rotter, der er helt til rotterne", som Greenough kalder dem. Men de gamle rotters hjerner var længere om at danne nye forbindelser end de unge rotters.

Greenough antager, at rotternes stimulerende livsstil tændte for gener i hjernecellerne, som sørgede for dannelsen af proteiner, der fremkaldte nyvæksten af dendritter og synapser.

Mindst lige så interessante er nogle endnu nyere undersøgelser, som er udført af neuroforskeren Fred Gage og hans kolleger ved Salk Institute for Biological Studies i La Jolla i Californien. De tog nyfødte rotter og satte nogle i almindelige laboratoriebure og andre i et »beriget" miljø med klatrerør og legehjul ny og spændende føde og masser af socialt samvær. To måneder senere blev »teenage" - rotterne underkastet en hjerneundersøgelse, hvor man brugte en kemisk markørforbindelse til registrering af nye hjerneceller. Ifølge Gage optalte forskerne hver eneste celle i hippocampus hos begge hold rotter. De rotter, der voksede op i vanlige omgivelser, havde 270.000 hjerneceller i hver af hippocampus' hemisfærer. Utroligt nok havde de rotter, der voksede op i det inspirerende miljø med fest og glade dage ekstra 50.000 hjerneceller i hver side af deres hippocampus. Det stimulerende miljø øgede altså antallet af hjerneceller med næsten 20 procent og de var strategisk placeret i hjernens hukommelses- og indlæringscenter!

Andre forsøg med stimulerede mus viste stort set samme markante stigning i antallet af hjerneceller og forgrenede dendritter. Desuden var mus, der levede i et stimulerende miljø, mere opvakte og klarede sig bedre i hukommelses - og indlæringstest i vandlabyrinter end mus, der opholdt sig i mere spartanske omgivelser. Forskerne forklarer, at en del neuroner typisk dannes i dyrs hjerner efter fødslen, men som regel hurtigt dør. Hos de stimulerede dyr lever de nydannede celler på gådefuld vis videre og medvirker til at styrke intellektet. Janice Juraska, neuroforsker ved University of lllinois, kalder sådanne eksperimenter for »en enestående demonstration af omverdenens indflydelse på hjernens udformning." Hvad det kan betyde for småbørn, er svimlende at forestille sig.

Uddannede hjerner er stærkere hjerner!
Hvordan kan det være, at kvinder med en universitetsuddannelse lever længere og bevarer deres mentale og fysiske evner bedre efter 75-årsalderen end deres knap så veluddannede medsøstre.? Hvorfor rammes de mindst uddannede hyppigere af Alzheimers sygdom?

Det er ganske rigtigt at jo bedre uddannet man er, jo mindre vil man være udsat for hukommelsestab og demens i alderdommen. Ved første blik kan dette virke højst ejendommeligt eller måske rettere opfattes som en følge af, at en højere socioøkonomisk status eller tidlig friholdelse for fattigdom og fejlernæring giver hjernen bestemte fordele. Fejlernæring påvirker med sikkerhed hjernefunktionerne" og genetiske forhold er uden enhver tvivl med til at fastlægge de øvre grænser for hjernens udvikling.

Men faktisk er naturens plan mere præget af et lighedsprincip. Om vores hjerner overlever forholdsvis uskadte til en moden eller høj alder, afhænger langt mere af vores egne mentale anstrengelser, end man måske har forestillet sig. Man mener, at man ved at stimulere hjernen intellektuelt allerede fra barndommen ansporer hjerneceller til dannelse af masser af forgreninger, således at der opstår millioner af nye forbindelser, synapser, mellem hjernecellerne. Dette betyder, at vedvarende mental stimulation faktisk opbygger mere hjernevæv, så man får et »større hukommelseskort" og derfor bliver i stand til at tænke hurtigere. Det betyder desuden, at man har opbygget et større overskud af hjerneceller, som man kan trække på, hvis hjernen skulle løbe ind i problemer efter slagtilfælde, hjerneskader eller degenerative hjernelidelser, som f.eks. Alzheimers sygdom.

David Snowdon fra Sanders-Brown Center on Aging ved University of Kentucky, leder en langtidsundersøgelse af ældre nonner, som har doneret deres hjerner tilobduktion efter deres død. Snowdon har bl.a. en forventning om, at de højest uddannede nonner, som altså har fået stimuleret deres hjerner mest har en større hjernebark med flere forgreninger og forbindelser. Han mener, at dette giver dem en større modstandskraft mod selv Alzheimers sygdom med mindre tab af åndsevner til følge. »De nonner, der har det rigeste uddannelsesmæssige og intellektuelle liv, er dem, der lider mindst af symptomer på Alzheimers", siger Snowdon.

Det ligger helt fast at forskerne finder forbløffende anderledes hjerneceller hos laboratorierotter, der er vokset op i et stimulerende miljø. Hjernecellerne hos stimulerede rotter er oversået med vidt udbredte, lange og komplicerede dendritforgreninger.  Ustimulerede rotter har hjerneceller med begrædeligt få, korte totter af hårlignende dendritter.

Arnold Scheibel leder af hjerneforskningsinstituttet ved University of California i Los Angeles, giver evolutionen æren. Han påpeger, at hjernen bogstavelig talt trives på nye ting for at overleve. »I hjernestammen er der et område, der kaldes retikulærsystemet. Det er indrettet til at reagere selektivt på det nye og eksotiske. Det var en overlevelsesmekanisme, dengang vi skulle vogte os for rovdyr. Nu aktiverer nye udfordringer vores retikulærsystem og stimulerer dendrittern es vækst. Det er grunden til, at man ikke alene skal holde sig i gang, men også tage nye udfordringer op."

Kort sagt: Hvis man har mere hjernemasse i reserve efter livet igennem at have brugt sin hjerne, vil ens åndsevner svækkes på et langt senere tidspunkt end hos en person, som ikke energisk og målrettet har opøvet sin hjerne. Eksperter sammenligner hjernen med en muskel - bruger man den, vil den vokse og udvides; bruger man den ikke, vil den svinde ind. Uddannelse gør derfor hjerner mere modstandsdygtige mod svækkelse og sygdom, fordi mennesker, der tager universitetseksaminer, normalt bruger deres hjerner mere og derved opbygger en mere adræt spændstig og kompleks hjerne.

Indlæring tænder for gener i nerveceller, som igen stimulerer vækc sten af dendritter og synapser. - William T. Greenough, University of Illinois i Urbana-Champaign

Jo flere synapser, dendritter og hjerneceller, man har, jo langsommere vil hjernen normalt også svækkes, når man bliver ældre. Har man mange af dem, skal der også gå mange tabt, før der kan spores tegn på svigt i hukommelsen og andre mentale funktioner op gennem alderdommen. Megen forskning viser således, at jo mere alvorlig demens, der opstår i forbindelse med Alzheimers sygdom, jo lavere er antallet af synapser mellem cellerne i hjernebarken, fremhæver hjerneforskeren Robert Katzman fra det medicinske fakultet ved University of California i San Diego. Han har desuden klarlagt at personer med højere uddannelse har lavere risiko for at få Alzheimers sygdom, muligvis fordi de bruger deres hjerner mere og derved holder cellerne i form. Han gennemførte en epidemiologisk undersøgelse i Kina, som viste, at kinesere med lavere uddannelse har fire gange større risiko for at dø af demenslidelser end bedre uddannede kinesere. Katzman antager, at en bedre uddannelse kan forsinke fremkomsten af Alzheimer-symptomer med omkring fem år.

Neurologen John Stirling Meyer og hans kolleger ved Baylor College of Medicine i Houston undersøgte gennem fire år 94 sunde personer på over 65 år. Omkring en tredjedel af disse personer var stadig på arbejdsmarkedet; en anden tredjedel havde trukket sig tilbage, men holdt sig mentalt og fysisk aktive, og den sidste tredjedel var forholdsvis inaktive. Forsøgspersonerne fik foretaget en standard-intelligenstest og andre neurologiske og psykologiske test ved undersøgelsens start og ved dens afslutning. I starten lå alle inden for normalområdet i disse test. Efter fire år fik den inaktive gruppe færre point i intelligensprøver og i test hvor man målte blodtilstrømningen til deres hjerner.

Motion udvider hjernen!
For nogle år siden blev forskerne lamslået over forsøg, der viste, at man ved at sætte rotter i legehjul fik deres hjerneceller til at danne en kemisk »vækstfaktor", der øger væksten af dendritter og derved udvider kommunikationsnetværket. Det mest bemærkelsesværdige var, at den ekstra hjernecellevækst ikke kun fandt sted i de dele af hjernen, der styrer de motoriske funktioner, men også i områder, der styrer hukommelse, logisk ræsonnement tænkning og indlæring, som det fremgår af forskning gennemført af Carl Cotman og hans kolleger ved University of California i Irvine. Motion øgede desuden blodtilstrømningen til hjernen. Cotman fandt senere, at ældre mennesker, der dyrkede motion, klarede sig bedre i test af de kognitive funktioner end dem, der ikke rørte sig så meget.

Interessante nye opdagelser, fremlagt af Arthur Kramer fra University of Illinois i Urbana-Champaign, viser yderligere, hvordan motion puster nyt liv i hjernen. Kramer testede de kognitive funktioner hos 124 mænd og kvinder i alderen 60-75 år, som aldrig eller meget sjældent dyrkede motion. Han satte dem på et program, hvor de tre gange om ugen gennemgik enten aerobisk motion - en times rask gåtur - eller udstrækning, som i yoga. Efter et halvt år fik vandrerne 25 procent flere point end udstrækkerne i kognitive test af »overordnet kontrol" eller »overordnet hukommelse". Stigningen indtraf i de »højere" funktioner, såsom beslutningstagning, planlægning, tidsstyring, evnen til hurtigt at skifte til nye opgaver, at finde og huske telefonnumre - færdigheder, der er væsentlige for at kunne føre et uafhængigt liv, men også er de første, der svækkes, når man bliver ældre. Kramer mener, at aerobisk motion pumper mere blod til hjernebarken fortil i pandelappen, der styrer de overordnede funktioner.

Andre forskere finder, at motion øger mængden af forbindelser, der bekæmper frie radikaler og dermed beskytter hjernecellerne, og at alle former for aktivitet virker fremmende på humøret.

Ved ganske enkelt at løbe et par gange om ugen forøger man mængden af proteiner i hjernen, og det medvirker til at beskytte nerveceller mod skader, celler, ,som man ved betyder meget for tænkning og erkendelse. - Carl Cotman, University af California i Irvine

Man må i sandhed sige, at vi er trådt ind i en ny, mirakuløs hjerneæra, fuld af lovende udsigter til et hidtil uset følelsesmæssigt og intellektuelt rigt liv. Forskerne er for første gang i historien begyndt at få indsigt i hjernens utrolige »formbarhed" - dens forbløffende evne til hele tiden at genopfinde sig selv. Alle vi, der lever i dag, vil kunne nyde godt af denne nye indsigt.