Hjärnans komplexa helhet: Pirta Hotulainen söker svar på hjärnans gåtor från nervcellernas budbärare till vilka avtryck en inflammation lämnar

Pirta Hotulainen, ledare för forskargruppen med fokus på nervceller vid Medicinska forskningsinstitutet Minerva, har ägnat en stor del av sin karriär åt att studera hjärnans strukturer och plasticitet. I dagsläget fokuserar hon mycket på en komplex men intressant frågeställning: hur lämnar olika inflammationstillstånd spår i våra hjärnor?

Hotulainens väg till forskaryrket började redan i gymnasiet genom ett brinnande intresse för naturvetenskap. Hennes studier i kemi och biokemi vid Helsingfors universitet ledde henne så småningom till Tyskland för att skriva sin doktorsavhandling.

– Det är bra för en forskare att röra sig på det internationella fältet. Det breddar ens kompetens och ger nya perspektiv, reflekterar Hotulainen.

Efter några år i München och Münster återvände hon till Finland som postdoc-forskare vid Institutet för bioteknik vid Helsingfors universitet. Intresset för det nuvarande forskningsämnet väcktes genom ett vardagligt samtal vid kaffebordet.

En lång forskningsresa bland dendritiska utskott

I 15 års tid har Hotulainen studerat nervcellernas utskott, så kallade dendriter, och de små utskotten – taggar eller spines – som finns på dem. Dessa mikroskopiska strukturer spelar en avgörande roll när information överförs från en nervcell till en annan.

– När vi lär oss något nytt aktiveras nervcellerna, och varje ny tagg lagrar ett minne. Om du lär dig en ny kunskap kan du få till exempel fem nya taggar, förklarar Hotulainen.

Hjärnan är dock plastisk: kopplingar skapas, men de gallras också bort. Om hjärnan inte används tas de outnyttjade utskotten bort. Detta fenomen förstärks av olika sjukdomar, exempelvis vid Alzheimers sjukdom. Även kronisk stress kan ses som ett gift för dessa utskott, eftersom det minskar dess antal.

Kan vi då själva främja utskottens välmående och därmed vår hjärnhälsa? Hotulainens budskap är tydligt: hjärnan behöver ständig motion och utmaningar. Moderna hjälpmedel som AI och GPS är visserligen praktiska, men vi får inte låta dem tänka åt oss.

– Allt nytt lärande är bra, men framför allt mångsidig motorisk aktivitet aktiverar hjärnan på ett bredare plan. Till exempel dans och musik är utmärkta exempel på nyttig hjärngymnastik. De kombinerar hörsel, rytm, minne och koordination, förklarar Hotulainen.

Inflammationer strålar in i hjärnan

På senare tid har Hotulainens forskargrupp fokuserat på hur infektioner och inflammationer i kroppen påverkar hjärnan. Intresset för ämnet går tillbaka till pandemiåren, då man märkte att Covid-19 orsakade akuta och allvarliga neurologiska symptom hos vissa patienter.

Forskargruppen har bland annat studerat hur ledgångsreumatism påverkar hjärnan hos möss. Resultaten har varit slående: ett inflammationstillstånd i kroppen gör hjärnans celler mer vaksamma och förändrar beteendet; det har bland annat visat sig öka ångest.

– Det verkar som att hjärnan lär sig att anpassa sig till inflammationen och kan reagera ännu häftigare nästa gång. Upprepade, kraftiga inflammationstillstånd kan vara en bidragande orsak till att neurologiska sjukdomar, såsom Alzheimers, bryter ut, berättar Hotulainen. Särskilt kvinnor tycks vara mer mottagliga för förändringar orsakade av inflammation på grund av ett annorlunda immunsvar.

Forskning är lagarbete

Vid Minervainstitutet leder Hotulainen en forskargrupp som består av magisterstuderande, doktorander och forskningsassistenter. Arbetet är mångsidigt och innefattar problemlösning, finansieringsansökningar och analys av resultat. Trots att vetenskapligt arbete kräver precision och koncentration, betonar Hotulainen vikten av fria diskussioner:

– Nya kopplingar och forskningsämnen föds ofta i avslappnade situationer genom samtal. Inom vetenskapen måste man kunna lyssna på andra för att hitta nya perspektiv och skapa något nytt tillsammans.