Marte Julie (28) forsøker å løse et av verdens største mysterier

Vi møter Marte Julie Sætra (28) fra Enebakk hjemme hos henne. Hun har nettopp kjøpt seg sin første leilighet, en koselig ettroms på Majorstua i Oslo. Her bruker hun all sin ledige tid på å forsøke å løse ett av verdens største mysterier: Hvordan er det egentlig hjernen fungerer?

For å finne ut av det, trenger hun en laptop med en programvare som kan etterligne en fiktiv hjernes celler. Digitalisering av hjernens nervesystem har skapt uante muligheter for forskningen, og stadig løses små gåter i det store puslespillet.

– Hjernen er det organet vi vet minst om

Hjernen er bygget opp av 100 milliarder hjerneceller som jobber i titusenvis av nettverk. For hver eneste tanke vi tenker, fyres det av elektriske impulser som sendes videre til ulike deler av hjernen.

Marte Julie har utviklet nye matematiske modeller som beskriver de elektriske signalene.

Veldig forenklet kan vi se på hjernecellene som mange små, elektriske kretser. Marte Julie regner på hjerneceller med de samme fysiske lovene som gjelder for de elektriske kretsene i mobiltelefonen din.

– Min jobb er å mate matematiske formler inn i datamaskinen som simulerer hjernecellene. Der kan jeg se hva som skjer når de overfører elektriske signaler.

– Hjernen er det organet vi vet minst om. Alt vi finner ut om hjernen kan på sikt hjelpe oss å kurere sykdommer, men det er ikke først og fremst dét som gjør det interessant for meg. Det er interessant å prøve å finne ut av ting vi ikke vet, nettopp fordi vi ikke vet det, sier hun.

Synes fysikk virket kjedelig

Men det var ikke soleklart for Marte Julie at det var forsker hun skulle bli. Da hun var yngre, ante hun ikke hva hun skulle søke på – hun syntes faktisk at fysikk virket kjedelig.

– Jeg tenkte at fysikk ikke var noe for meg, haha!

Lite ante hun at hun i 2021 skulle ende opp med ni års studier ved Universitetet i Oslo, en doktorgrad i hjernefysikk og jobb som hjerneforsker.

I 2020 var det rekordhøye søkertall til høyere utdanning med over 150.000 søkere gjennom samordnet opptak. Teknologi- og realfag fikk et stort oppsving av søkere, og da særlig blant jenter.

I disse dager er det aller siste frist for å søke studier for kommende studieår. Kunnskapsdepartementet har meldt ut at de ønsker seg enda flere søkere til realfag i 2021 da Norge stadig får flere arbeidsplasser innen blant annet innovasjonsteknologi.

Marte Julie mener det er synd at mange unge stresser sånn med hva de skal bli og mener at det må være lov til å prøve seg fram og bytte retning underveis. Det viktigste er å finne noe man virkelig er interessert i.

– Jeg hadde ingen masterplan fra jeg var liten om å bli hjerneforsker, men jeg husker en opplevelse fra videregående der jeg red på en hest og nesten ble kastet av. Istedenfor å bli redd, så poppet formelen for Newtons andre lov opp på netthinnen. Da skjønte jeg at fysikken jeg hadde lært på skolen, hadde gjort noe med meg og fått meg til å se verden med et litt annet filter.

– Men for å være hjerneforsker må du vel være veldig smart?

Marte Julie ler.

– Akkurat det spørsmålet har jeg fått en del. På fest kan jeg møte folk som tror at jeg bare vil snakke om supernerdete ting, mens jeg egentlig vil snakke om siste episode av «Jan Thomas møter drømmeprinsen». Min viktigste egenskap som forsker er vel at jeg er nysgjerrig og ganske tålmodig. Om du vil bli forsker, uansett felt, tenker jeg at tålmodighet er viktig.

– Det kan være tøft å jobbe med noe der vi vet så lite. Noen ganger så føles det litt som å famle i blinde, som forsker gjør jeg jo ting som ingen har gjort før.

Datasimuleringer skal kurere sykdom

I Norge vil 1 av 3 få en hjernerelatert lidelse i løpet av livet, som for eksempel epilepsi, demens, en mental lidelse eller hjerneslag. Allikevel vet vi lite om hvordan vi kan kurere hjernesykdommer, i motsetning til sykdom i andre organer.

En av årsakene til at det tar tid å finne en kur til disse sykdommene, er at det har vært ekstremt tidkrevende å forske på frem til det siste tiåret. De fleste forskningsprosjekter hittil har vært forsøk i laboratorier der man forsker på mus og rotter. Dette krever store laboratorier og nøye planlegging. Skjer det noe feil, er det veldig ressurskrevende å starte på nytt.

– Men ved å bruke programmering blir det litt som å bruke en flysimulator når du skal lære å fly, istedenfor å fly på ekte. Jeg kan altså teste ut hvordan hjerneceller reagerer på ulike stimuli gjennom en fiktiv hjerne, sier Marte Julie.

Norsk hjerneforskning i verdensklasse

Marte Julie har nettopp kapret drømmejobben som hjerneforsker hos det ideelle foretaket Simula Research Laboratory. Der skal hun ha kontakt med kollegaer over hele verden som forsker på hver sin lille bit av hjernen.

– Det som har vært fint med digitaliseringen av hjerneforskningen er at det har ført til samarbeid mellom biologer, leger og fysikere på en annen måte enn før. Hjernefysikk kan være med å fylle ut de manglende brikkene i et puslespill, der vanlige eksperimenter bare viser deler av puslespillet. For å løse hvordan vi skal behandle hjernesykdommer er vi nødt til å samarbeide!

Her får hun støtte av sin tidligere veileder, professor ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet i Ås, Gaute Einevoll.

– Det har skjedd enormt mye spennende innen digital hjerneforskning de siste årene. Nå har vi fått til et samarbeidsprosjekt i Europa som heter Human Brain Project, der over 500 forskere jobber sammen. I Norge er det bare et titalls forskere innen hjernefysikk, så det å koble seg opp mot andre i Europa gjennom store datanettverk, gir store muligheter. 

Norsk hjerneforskning har bemerket seg internasjonalt innen flere felt og vi har noen av verdens mest anerkjente forskere.

Forskerne Edvard og May Britt Moser, som jobber ved NTNU i Trondheim, er som kjendiser å regne i internasjonal hjerneforskning. De mottok nemlig en nobelpris i 2014 for å ha funnet «GPS-en» i hjernen, og i 2018 oppdaget de hvilket nettverk av hjerneceller som uttrykker tidssansen gjennom opplevelser og minner.

Slik har de funnet ut hvordan hjernen setter sammen tid og sted og slik lager minner.

For å gjøre dette opererte de inn fjærlette kameraer i hodet på rotter. Kameraene overfører live fra hjernen deres under ulike aktiviteter. Dette funnet kan være til stor hjelp for videre forskning på demens.

Virkeligheten er nær en sci-fi-film

I Trondheim dyrker de fram små menneskehjerner der de gjenskaper utviklingen i blant annet hjernekreft, og på Universitetssykehuset i Bergen ligger over 500 menneskehjerner i en fryser som tines opp og studeres.

Som her, når professor Charalampos Tzoulis ved Universitetet i Bergen tar ut en del av en menneskehjerne fra en fryser for å studere den:

Professor Magnar Bjørås leder forskningen der de omprogrammerer hudceller til å bli hjerneceller i et laboratorium ved NTNU i Trondheim.

– Det er ikke lenger «science fiction» å si at vi er nær å kunne skifte ut defekte deler av hjernen. Det skjer hele tiden gjennombrudd i hjerneforskningen for tiden.

Forskere har nå også klart å oversette hjernesignaler til enkle setninger med kunstig tale.

Enkelte blinde har også å klart å få synet tilbake ved at forskere kobler en kamerabrille direkte inn i synssenteret i hjernen.

Flere mennesker som er lamme eller har mistet en arm, kan nå få bevegelse og førlighet tilbake. Gjennom en chip i hjernen blir hjernens signaler digitalisert og koblet til robotiserte armer.

Feiret med nytt Disney-slott

Når Marte Julie en gang i blant trenger en pause fra hjernens mysterier, er det andre puslespill som tar opp tiden hennes. Da hun ble ferdig med doktorgraden før jul, feiret hun nemlig med å kjøpe et Disney-slott i lego i gave til seg selv. Slottet har 4080 deler, og hun brukte to uker på å bygge det.

– Disse brikkene blir jo til noe helt konkret, det er noe beroligende ved det. Innspurten på doktorgraden var veldig altoppslukende og jeg var litt redd for at det å levere skulle bli et antiklimaks. Da var det perfekt å ha et Lego-prosjekt å gå til når man ikke kan være så sosial, smiler hun.

Kilder brukt i denne artikkelen: UiO, Utdanningsforskning.no, Sciencealert, Fiancial Times, Howstuffworks, Nature, Estudie.no, Scientificamerican.

Endring søndag 28. februar kl. 10:20: Vi omtalte først forskerne Edvard og May Britt Moser som et ektepar, og dette er nå endret, da de er skilt. Vi har også fjernet setningen om at det kun finnes et titalls hjerneforskere i Norge, da det er flere som på ulikt vis jobber med dette feltet.
Endring mandag 1. mars kl. 11:27: Vi har endret fra Ytre Enebakk til Enebakk, da det er der Marte Julie er fra.