Amrita Universitet tilslutter sig Den Europæiske Unions Hjerneforskningsprojekt

Amrita Vishwa Vidyapeetham er blevet det første indiske universitet, som samarbejder med den Europæiske Union i Projektet ‘Den Menneskelige Hjerne’ (Human Brain Project, HBP). Der er 143 universiteter i Europa, der arbejder sammen for at forstå hjernens funktion og udvikle løsninger for bedre at begribe og helbrede hjernesygdomme.

Hjernens funktionelle signaler kan scannes via magnetisk resonans-billeddannelse (fMRI). Det anvendes på specialhospitaler og fremtrædende klinikker til at overvåge hjerneaktiviteten på en ikke-invasiv måde. På trods heraf har det været udfordrende at forbinde disse signaler med den underliggende hjerneaktivitet af hjerneceller eller - neuroner.

Dr. Shyam Diwikar og hans team på Amrita Bioteknologiske Fakultet har tilsluttet sig HBP’s projekt, kaldet BOLDSim. De er her i gang med at udvikle et beregningsmæssigt værktøj til modellering af de funktionelle signaler i hjernen, ved brug af cellulære datadrevne modeller. Samarbejdspartnerne er Pavia Universitet i Italien og Aix-Marseille Universitet i Frankrig, og teamet er koordineret af Schweiz’ Føderale Teknologiske Institut, Lausanne (EPFL) i Schweiz.

“Forskere inden for neurovidenskab vil ofte gerne forstå sundhed og sygdom i hjernen, rygmarven og dens kredsløb både på cellulære og adfærdsmæssige niveauer for at kunne kortlægge, hvordan en given sygdom påvirker patienten. Siden 2009 har vi udviklet modeller af lillehjernen (cerebellum), og hvordan dens signaler påvirkes under forskellige omstændigheder”, forklarer Diwikar.

“Vi har brugt forsøgsdata og computer-simuleringer til at få en bedre forståelse af, hvordan hjerner fungerer. BOLDsim vil forbedre anvendeligheden af vores computermodeller og opkvalificere dem til at vurdere hjernens sundhed, samt visualisere de ting, der tidligere ikke var muligt at identificere."

Et aftalememorandum blev underskrevet mellem Amrita Universitet og EPFL til at samarbejde om projektet. Foretagendet er en del af HBP’s EBRAINS Infrastruktur og tilbyder en omfattende portefølje af hjernedata, videnskabelige tjenester, digitale redskaber og computerressourcer for forskere og industrien.

BOLDsim vil lave modeller over de specielle signaler, som er genereret af hjerneaktivitet, hvilket kaldes de blod-ilt-niveau-afhængige signaler (Blood Oxygen Level Dependent, BOLD). For at gøre dette bruges data på celleniveau, som er tilgængelige i HBP’s Hjerne-Simulerings-Platform (BSP). Modelredskabet vil være frit tilgængeligt for neurovidenskabelige forskere.

Projektet sker i samarbejde med Prof. Egidio D'Angelo og hans team på Pavia Universitet, samt 'Den Virtuelle Hjerne' (TVB), som er under udvikling på Aix-Marseille Universitet. Modellerne vil give forskerne en bedre mulighed for at få en præcis forståelse af, hvordan hjernetilstande manifesterer sig og til at kunne påpege ændringer i neurale netværk under særlige sundheds- og sygdomstilstande hos patienterne.

“Jeg er meget glad for, at vi er blevet det første indiske universitet til at samarbejde omkring Projektet ‘Den Menneskelige Hjerne’ og til at udvikle en simulering, der hjælper til at forstå hjernens tilstande og derved modellere hjernefunktioner,” siger Amrita’s Vice-Kansler, Dr. Venkat Rangan.

“Vi ser os selv som en grundig forskningsinstitution, der i løbet af de seneste 25 år har etableret mere end 180 samarbejdsaftaler med 500 af de top-rangerende universiteter i verden. Igennem aftale-memorandum’et med Schweiz’ Føderale Teknologiske Institut, Lausanne i Schweiz og vores HBP partnere; Pavia Universitetet i Italien og Aix-Marseille Universitet i Frankrig, vil vi tilføje en ny dimension til vores banebrydende neurovidenskabelige forskning.”

Udover at blive anvendt som forudsigelses-modeller i medicinsk øjemed vil BOLDsim også give en ny forståelse af, hvordan hjernens tanke-processer foregår. Projektet ‘Den Menneskelige Hjerne’ løber frem til 2023, og første fase forventes afsluttet inden oktober 2021.

* Det første billede “Neuroner” fra de Nationale Sundhedsinstitutioner (NIH) er licenseret under CC BY-NC 2.0.