Laseren som kan løse depresjonsgåten

Nobelprisvinner Susumu Tonegawa lente seg framover og senket stemmen inne på den solfylte hotellrestauranten i Trondheim.

– Vi kan altså styre dem, beordre dem og kontrollere dem, sa han og lot ordene henge i lufta noen sekunder før han fullførte:

– Vi kan manipulere hjernen.

På en sofa like bortenfor lå TV-stjerna Larry King langflat og sov med munnen åpen. Neil deGrasse Tyson, verdens kanskje mest kjente vitenskapsformidler, hadde nettopp spradet rundt i lokalet i cowboyhatt. Forskningskonferansen Starmus bringer med seg alle typer mennesker til Trondheim.

Men av alle nobelprisvinnerne og stjernene var det utvilsomt Susumu Tonegawa vi ville møte. For da vi kom over de banebrytende museforsøkene hans under arbeidet med vår store sak om hukommelsen, føltes det nesten som et gløtt inn i fremtiden.

Tonegawa senket stemmen ytterligere, selv om det bare var oss og en enslig kvinne i hele restauranten.

– For ikke lenge siden var dette science fiction. Nå gjør vi det, hvisket 77-åringen med en slags blanding av glede og ærefrykt.

Den lille japaneren satte seg ytterst på den grønne toseteren – og begynte å forklare begeistret.

Maskinen som kan styre hjernen

Det har lenge vært en av menneskehetens store science fiction-drømmer: en maskin som kan kontrollere hukommelsen.

Idéen går igjen i utallige bøker og filmer. Som i George Orwells roman 1984, hvor myndighetenes vitenskapsmenn jobber på spreng for å styre tankene til folkemassene.

Eller i Total Recall med Arnold Schwarzenegger, hvor man kan bestille seg minner fra at man har vært på spektakulære feriereiser.

Eller kanskje mest ikonisk av dem alle, 90-tallsfilmen Men in Black, hvor Will Smiths karakter har en praktisk liten dings som sletter minner med et lysglimt. Zapp, og du har glemt at du så romvesenene.

Vi synes å ha en bunnløs fascinasjon for å kontrollere hva andre mennesker husker, kanskje fordi tankene er det eneste absolutt private vi har. Kan du kontrollere tankene, kan du kontrollere alt.

Og det er nettopp dét Susumu Tonegawa gjør med mus: Han kan manipulere hukommelsen deres. Han gjør det sågar nøyaktig som Will Smith, med et glimt av laser.

Tonegawa og kollegene utnytter at minnene våre er noe fysisk i hjernen. Minner består av hjerneceller som «fyrer» elektriske signaler mot hverandre, litt som dette:

Hvis man på kunstig vis kan få en hjernecelle til å «fyre», kan man i teorien skru på et minne når man vil. Det er nettopp det forskerne har fått til.

Trikset er å gjøre noen små genmanipulasjoner på noen utvalgte celler, så de cellene man vil styre blir sensitive for laserlys. Så fører forskerne laseren inn i hjernen via en fiberotpisk kabel, skrur på, og zapp, de rette cellene begynner å fyre.

Det høres kanskje enkelt ut, men det har åpnet en helt ny verden innen hjerneforskningen. Plutselig kan forskerne styre hukommelsen som med en joystick: av, på, opp, ned. Husk, glem, føl.

Utfordringen er å finne hvert enkelt minne i mylderet av hjerneceller, men vi lærer stadig mer om minnenes plassering. Og allerede i dag får forskerne til fascinerende manipulasjoner.

Hvis de gir en mus et lite støt, for eksempel, kan de når som helst «skru på» igjen minnet om støtet. Et glimt av laser i hjernen, og dyret stivner av skrekk, selv om ingenting vondt eller skummelt har skjedd.

I et annet forsøk har de tatt et minne om et lignende støt og forandret det skumle, vonde minnet til noe lykkelig, bare ved å pirke litt i cellene.

Det er ikke en fremtidsdrøm fra Hollywood, det er publisert, anerkjent forskning.

Vi får alltid mørke tanker av å høre om så mektige verktøy. I filmer og bøker, fra Brave New World til Star Wars, ender jo teknologien bestandig i gale hender, eller den forderver samfunnet på en eller annen måte.

Men Susumu Tonegawa, som vant Nobelprisen i medisin i 1987, har et litt annet perspektiv.

Han tror nemlig denne teknikken kan forandre behandlingen av mentale lidelser for alltid.

Å kurere depresjon på et blunk

– Vi kan gjøre mye rart og fantastisk. Men det vi er aller mest entusiastiske for, er behandling av depresjon, sa Tonegawa.

Depresjon: Det er den vanligste av de mentale lidelsene – når hverdagslige oppgaver blir uoverstigelige fjell, når man bare vil ligge under dyna med lyset av. Ifølge WHO er 300 millioner mennesker rammet.

Det rare er – med tanke på at det er så utbredt – at vi egentlig ikke har spesielt gode behandlingsmåter. Altså, det finnes både smarte psykologiske terapier, antidepressiva og noen former for elektrosjokk. Men alle har sine ulemper eller bivirkninger, ifølge Norsk Helseinformatikk. Frekvensen for tilbakefall er høy, og Folkehelseinstituttet mener det er usikkert hva som egentlig hjelper. Og igjen, 300 millioner er rammet.

Så det rykket litt til i journalistbrynet da Susumu Tonegawa fortalte følgende: at de har greid å gjøre deprimerte mus helt friske.

– Du bare skrur på laseren. Og vips, så har du kurert depresjon!

Tonegawa forklarer: Forskerne oppdaget at vi har to forskjellige typer hukommelsesceller i hjernen: én type celler som lagrer positive minner, og en annen type som lagrer negative minner. Humøret vårt styres av en slags evig tautrekking mellom disse positive og negative cellene, du kan se for deg noe sånt:

Men hos deprimerte mus, mus som hadde blitt utsatt for store mengder stress, oppdaget forskerne noe rart med disse cellene. De positive cellene hadde liksom sluppet taket og gitt opp.

Musene sluttet å jakte positive opplevelser. Og selv når de fikk behagelige opplevelser servert, greide de ikke nyte dem.

– De negative cellene hadde vunnet kampen! Vi tenkte: Det er slik depresjon fungerer, sier Tonegawa.

Så hva kunne de gjøre for å kurere depresjonen? Tonegawa fikk en enkel, men briljant idé: Forskerne måtte hjelpe i gang de positive cellene, som med en startkabel. Så de brukte laseren og aktiverte et gammelt gladminne, om at musa paret seg.

Og vips, så var depresjonen borte.

– Vi bare skrudde på det blå lyset, og dyret ble kurert, hehehehe! Fordi lyset er så mektig!

Det var et formidabelt gjennombrudd. Mange har skrevet dystopisk om maskiner som kan manipulere hukommelsen, men at bruksområdet skulle være å behandle depresjon, den så de nok ikke komme.

Selv om Susumu Tonegawa er nobelprisvinner, kan man nesten ta ham for å bare være en eksentrisk skrue, der han legger ut om den fantastiske laseren. Men forskningen hans får gode skussmål av både hjerneforskere og psykologer.

– Dette er visjonært og kjempespennende. Jeg har forsket på depresjon i mange år, og jeg synes dette er superkult, sier psykologiprofessor Åsa Hammar ved Universitetet i Bergen.

Likevel måtte vi nesten se det med egne øyne for å tro det.

Så vi dro til Universitetet i Oslo, for å finne ut om det virkelig kunne stemme. Der er nemlig metoden, som kalles optogenetikk, i full bruk.

Velkommen til optogenetikkens rare verden

I et mørkt, lite rom i kjelleren under Biologibygget på Blindern sitter Mikkel Lepperød, doktorgradsstudent i nevrovitenskap, og styrer hjernen til en svart rotte.

Som regel er det bare forskerne som får lov å være her nede, men vi slapp inn. Ned en trapp, forbi to dører med kodelås og inn i et rom fullt av advarselskilt. Så til desinfisering i et slags avlukke med blåseapparat. Som astronauter på vei inn på en romstasjon.

Og om det fortsatt var noen tvil – det er altså virkelig. Når Lepperød trykket på laserknappen, forandret rottas hjerneaktivitet seg. ​Vi kunne se det på grafene på PC-skjermen hans.

– Det føles litt som science fiction, men det er altså reelt?

– Selv for oss er dette rimelig science fiction-aktig. Men ja.

Vi fant litt av den skepsisen vi lette etter her nede. Førsteamanuensis Marianne Fyhn, lederen for laben på Blindern, kom inn i rommet med blått hårnett og hvite plasthansker. Hun er ikke helt overbevist om at musene i Tonegawas forsøk egentlig har depresjon.

– Disse musene har vært utsatt for så mye stress at de har gått inn i en tilstand som man kaller helplessness. Det kan kanskje til en viss grad sammenlignes med mennesker som har vært utsatt for svært mye stress eller traumer over tid, men det er ikke det samme som depresjon, sa Fyhn.

Hun har ikke tro på at optogenetikk vil kunne kurere depresjon, i hvert fall ikke varig.

– Jeg synes Tonegawa trekker det for langt i sitt intervju med dere.

Likevel avfeide hun ikke japanerens forsøk som useriøse. Hun kalte dem «flotte eksperimenter». Og vi forstod etter hvert at dette faktisk handler om noe enda større enn bare depresjon.

For uavhengig av hva forskerne på Blindern synes om enkeltforsøk, er de virkelig entusiastiske for metoden med laseren.

De forteller at metoden, som altså kalles optogenetikk, rett og slett er i ferd med å revolusjonere hele hjerneforskningen.

Optogenetikken dukket opp rundt 2005, men de siste årene, i takt med at vi kartlegger mer og mer av hjernen, har det tatt litt av. Som Marianne Fyhn fortalte:

– Jeg møtte en gammel traver på feltet nylig. Han fikk tårer i øynene da han snakket om denne nye teknologien. Han kunne plutselig teste alt han hadde drømt om å teste i årevis. Med millisekunds presisjon kan vi nå manipulere hjernecellenes aktivitet, og på den måten begynne å forstå hvilke celler som bidrar til hva.

Man kan bare se for seg hvilke muligheter metoden kan åpne i fremtiden. På Blindern er de mest opptatt av å forstå hjernefunksjoner, men på sikt håper de optogenetikken kan gi ny kunnskap om – hold deg fast – nesten alle mentale lidelser.

– Det vil garantert komme fremskritt innenfor kunnskap om depresjon og angst. Men også med sykdommer som er mer sammensatte, som schizofreni, tror jeg vi kan få til mye. Det er ganske kult, sier Fyhn.

Det er ganske kult. Men vi må nesten bremse litt.

Er mennesket bare celler og nervebaner?

Alle forskerne vi har snakket med i forbindelse med denne saken er begeistret for mulighetene innenfor optogenetikk. Samtidig er alle sammen, inkludert Susumu Tonegawa selv, klinkende klare på at det gjenstår betydelige hindringer.

For det første, dette er fortsatt mange år unna å bli realisert.

For det andre, det er store forskjeller mellom hjernene til mus og mennesker, og per i dag har vi ikke noen metode for å teste teknikkene på mennesker. I operasjonssalen på Blindern må de borre små hull i hjerneskallen til musene og rottene for å implantere de fiberoptiske kablene. Det kommer ikke til å skje hos mennesker med det første.

Og så er det én ting til. Vil vi egentlig?

Mentale lidelser er ikke nødvendigvis som kreft, et fremmedelement man bare vil ha ut av kroppen. De kan tvert imot være en del av personligheten din. Innenfor schizofreni, for eksempel, mener mange psykologer at stemmene man hører kommer fra pasientens egen personlighet. Det er deg selv du hører. Man skal være rimelig desperat for å fjerne de stemmene med en laser.

Dessuten, å begynne å manipulere hjernen er enda et steg i å redusere mennesket til synapser og celler. Er vi klare for å vite nøyaktig hvordan sjelelivet vårt er skrudd sammen, eller å begynne å forandre hvem vi er? Til å i ytterste konsekvens kunne gå i butikken og shoppe en dose selvtillit og to pakker kjærlighet? Å tukle med hjernen kan åpne et vepsebol med slike absurde og ikke helt utenkelige spørsmål. Det er en grunn til at science fiction-forfatterne elsker å tegne fryktscenarier om slik teknologi.

Norske Edvard Moser drar litt i håndbrekket. Han var med på å vinne nobelpris for sitt arbeid med hukommelse i 2014, og vet bedre enn de fleste hva som er mulig i moderne hjerneforskning.

– Jeg tror man hverken kan eller ønsker å manipulere minner hos mennesker med det første. Mot sykdommer kan det hjelpe oss mye, men man må sørge for at det ikke blir misbrukt.

– Skulle man noen gang bli i stand til å gjøre dette hos mennesker, må man tenke seg om ti tusen ganger først, sier Moser.

Spørsmålet er om utviklingen lar seg stoppe. Hvis det er én ting historien viser om vitenskapen, er det at teknologi med besnærende muligheter sjelden lar seg bremse av etikk.

Og Moser beskriver et felt i usedvanlig vekst.

– Framskrittene er virkelig voldsomme. Det er veldig, veldig vanskelig å forutse hvor dette vil ende.

Tonegawas bønn til de unge, lovende

Tilbake i restauranten i Trondheim sier Susumu Tonegawa seg enig. Akkurat som Moser er han aller mest opptatt av å oppdrive kunnskap.

– Vi må være veldig forsiktige når det gjelder å overføre det vi gjør med mus til mennesker, sier japaneren.

Men han ønsker ikke bremse utviklingen. Tvert imot. Han har allerede gjennomført lovende museforsøk om alt fra depresjon og traumer til Alzheimer og schizofreni. Nå er den store drømmen å gå videre fra mus og utforske menneskehjernen.

– Vi forsker ikke på mus fordi vi er opptatt av hukommelsen til mus! Vi forsker på mus fordi vi er opptatt av hukommelsen til mennesker.

Han avsluttet derfor intervjuet med en bønn.

– Nå er det ikke opp til hjerneforskerne lenger. Det er opp til ingeniører og fysikere, kanskje kjemikere og psykologer. De må hjelpe oss å lage teknikker for å studere menneskehjernen uten å borre i den.

– Det er dette som holder dere tilbake?

– Ja. Ingen har funnet den virkelige gode idéen. Men den kommer til å komme, den kommer til å komme. Kanskje ikke i min levetid. Men den kommer.

Mens han snakket, la vi merke til en bevegelse – den middelaldrende kvinnen i båsen bak Tonegawa reiste seg opp. Hun hadde sittet i restauranten gjennom nesten hele intervjuet, rett bak ham, noen ganger med hodet i telefonen, men for det meste uten å gjøre noe som helst. Det var nesten litt underlig.

«I'm sorry», sa hun på pent britisk. Hun hadde faktisk tyvlyttet – i nesten tre kvarter.

«Jeg greide ikke unngå å lytte. Dette var bare så interessant. Takk!».

Susumu Tonegawa smilte høflig, men så nesten litt forbauset ut.

Dette er nemlig ikke science fiction for ham. Det er virkelighet.

• Podkast: Hør mer fra det fascinderende intervjuet med Tonegawa i «Kuriøs»
• Mer langlesing om minner: Clint Eastwood og den forræderske hukommelsen