GPS mózgu. Droga Moserów do Nagrody Nobla ebook

1. „Nieomylny instynkt”

Biel, biel, biel. Oczy rosyjskiego lejtnanta Ferdinanda von Wrangla i członków jego wyprawy piekły i bolały od ostrego światła odbijającego się od pokrytego śniegiem arktycznego lodu. Zaczynał się kwiecień 1821 roku. Nieco ponad tydzień wcześniej ekspedycja opuściła stały ląd i wyruszyła przez zamarznięte morze na północ w dwadzieścia jeden sań ciągniętych przez dwieście czterdzieści psów. Na początku widzieli jeszcze na horyzoncie za sobą klify Baronowa, ale później otoczyła ich niekończąca się połać bieli, przełamywana jedynie szczelinami w lodowej pokrywie i dryfującymi kawałami lodu.

Ferdinand von Wrangel dowodził jedną z dwóch ekspedycji wysłanych przez cara Aleksandra na Syberię w celu wypełnienia białych plam na mapach północnej części ogromnego cesarstwa rosyjskiego. Członkowie wyprawy mieli sporządzić szczegółowe mapy syberyjskiego wybrzeża oraz sprawdzić, czy na Morzu Arktycznym, na północ od Syberii, nie znajduje się nieodkryty jeszcze ląd, jak twierdzili inni odkrywcy.

Umiejętność orientowania się w przestrzeni i odnajdywania drogi powrotnej na zamarzniętym morzu, bez posiłkowania się znakami nawigacyjnymi czy charakterystycznymi elementami terenu, była dla von Wrangla i jego ludzi kwestią życia i śmierci.

Za każdym razem, gdy szczeliny i ogromne bloki lodu zmuszały członków ekspedycji do zmiany kierunku, lejtnant wyliczał kurs na nowo. Dysponował najnowocześniejszymi w tamtych czasach przyrządami nawigacyjnymi – miał między innymi dwa chronometry służące za przenośny standard czasu, a także stoper, sekstans, sztuczny horyzont, trzy busole, dwa teleskopy i taśmę mierniczą. Pod koniec każdego dziennego etapu na podstawie wyników pomiarów wyliczał, gdzie się obecnie znajdują. Co najdziwniejsze, wielu doświadczonych tubylców radziło sobie z ustaleniem aktualnej pozycji lepiej od niego – i to bez użycia jakichkolwiek instrumentów nawigacyjnych. Można by uznać, że „pomagał im nieomylny instynkt”, jak zapisał lejtnant w swoich notatkach.

Odkrywcy szczególnie zaimponował doświadczony przewodnik Sotnik Tatarinow:

Wśród zawiłych lodowych labiryntów, gdzie skręcaliśmy raz w prawo, raz w lewo, to omijając ogromny blok lodowy, to przechodząc po mniejszym i nieskończenie wiele razy zmieniając kierunek, on wydawał się pamiętać wszystkie te zmiany i kompensować jedne drugimi, by ani na chwilę nie zboczyć z wytyczonej drogi. Kiedy ja śledziłem kolejne zmiany, z kompasem w ręku, próbując powrócić na właściwy kurs, on doskonale go znał. Jego szacunki pokonanych przez nas odległości, zredukowanych do linii prostych, zgadzały się z moimi wyliczeniami sporządzonymi na podstawie szerokości geograficznych i dziennych tras1.

Po uniknięciu niemal cudem uwięzienia w lodowej szczelinie ekspedycja von Wrangla została zmuszona do powrotu. Nie natrafili na nieznany ląd na północy, ale odkryli liczne wyspy i wypełnili białe plamy na mapie syberyjskiego wybrzeża. W kilka dziesięcioleci po morderczej wyprawie notatki lejtnanta zostały przetłumaczone na język angielski i wydane drukiem. Przeczytał je znany biolog ewolucyjny Karol Darwin. Opis niewiarygodnej wręcz orientacji przestrzennej rosyjskiego przewodnika przykuł uwagę Darwina i skłonił go do zadania sobie pytania, jak to możliwe.

Sam Darwin, mając dwadzieścia kilka lat, też dołączył do długiej wyprawy na statku „The Beagle”. Doskonale zdawał sobie sprawę, jak trudno jest orientować się w terenie w takich warunkach, w jakich znalazł się von Wrangel i jego ludzie. Na otwartym morzu kompas i Gwiazda Polarna też by nie wystarczyły, gdyby przez cały czas należało korygować kurs. Przewodnik musiał nieświadomie prowadzić inną, nieznaną rachubę prędkości, kierunku i czasu. Darwin nie podejrzewał go jednak o posiadanie nadludzkich zdolności. Uznał, że każdy człowiek jest prawdopodobnie w stanie do pewnego stopnia orientować się w przestrzeni, a Tatarinow po prostu doprowadził tę sztukę do doskonałości. Biolog przypuszczał, że dla funkcjonowania tego zmysłu istotny jest wzrok, a może także informacja płynąca z ruchów mięśni.

Karol Darwin sformułował przypuszczenie, pozostające nierozwiązaną zagadką jeszcze na długo po jego śmierci: Czy w mózgu może się znajdować struktura wyspecjalizowana w orientacji przestrzennej?2

Dopiero sto trzydzieści lat później odpowiedzi na to pytanie udzieliła para naukowców z małego norweskiego uniwersytetu.

2. Kółko astronomiczne

Pewnego popołudnia jesienią 1982 roku dwójka ludzi zupełnie przypadkowo spotkała się na ulicy w Oslo. Trzydzieści dwa lata później ci sami ludzie będą bohaterami wiadomości przez wiele tygodni po przyznaniu Norwegom pierwszego dla tego kraju Nobla w dziedzinie medycyny.

Dziewiętnastoletnia May-Britt Andreassen skończyła akurat zmianę w restauracji Kaffistova i szła w stronę Karl Johans gate, kiedy zauważyła dwóch kolegów z rodzinnych stron. Øyvind Strand chodził z nią do gimnazjum w Ulsteinvik, a Edvarda Mosera poznała na zajęciach z chemii. Edvard wyjaśnił, że od wiosny zamierza studiować w stolicy nauki ścisłe i przyrodnicze. May-Britt mieszkała w Oslo już od pół roku i zaproponowała, że zostanie jego przewodniczką. Pamiętała jeszcze dni, w których jej samej jako świeżo upieczonej studentce wszystko wydawało się obce i nowe, i gotowa była pomóc koledze poznać uczelnię i miasto.

May-Britt nie znała Edvarda zbyt dobrze. Z czasów szkolnych zapamiętała go jako nieco nieśmiałego. Zdziwiła się więc, gdy chłopak skontaktował się z nią kilka miesięcy później i poprosił, by oprowadziła go po kampusie Blindern.

May-Britt i Edvard dorastali w odległości mniej więcej dwóch mil od siebie w południowej części okręgu Møre og Romsdal. Ona wychowała się w małym gospodarstwie w Fosnavåg, a on – w osadzie Hareid na sąsiedniej wyspie Hareidlandet. May-Britt była najmłodszym dzieckiem swoich rodziców, Edvard zaś – najstarszym bratem w rodzinie o nietypowej historii. Jego rodzice pochodzili z Niemiec i przy­byli do Norwegii w latach pięćdziesiątych, kiedy ojciec dostał posadę w fabryce organów na wyspie Haramsøya.

Oboje rozpoczęli naukę w szkole w sierpniu 1969 roku, zaledwie kilka miesięcy po tym, jak Neil Armstrong i Buzz Aldrin jako pierwsi ludzie w historii wylądowali na Księżycu w ramach misji Apollo 11. Chociaż i Stany Zjednoczone, i Księżyc wydawały się dość odległe od codziennego życia nastolatków mieszkających w tej okolicy, wszyscy pierwszo­klasiści wiedzieli już, jak wiele potrafi osiągnąć ludzkość – nawet pozostawić odcisk buta na innym ciele niebieskim. Tak jak wielu innych nastolatków dorastających w epoce lądowania na Księżycu, Edvard Moser interesował się astronomią i podróżami kosmicznymi. Razem z kolegą ze szkoły, Øysteinem Ortenem, założył w Hareid kółko astronomiczne, by wymieniać się wiadomościami o Układzie Słonecznym i odległościach między planetami. Kosmos nie był jednak jego jedyną pasją – Edvard kolekcjonował też kamienie i przeprowadzał doświadczenia chemiczne w łazience.

May-Britt była pełna energii i wypróbowała większość zajęć dostępnych w okolicy. Jak wiele dzieci z norweskiego „pasa biblijnego” chodziła do szkoły niedzielnej. Treno­wała także pływanie i chodziła po górach, była skautką i grała na gitarze. Często widywano ją na spacerach z Bamse, dużym psem rasy buhund, otrzymanym w prezencie od rodziców.

Świeżo upieczony student przeprowadził się do Oslo i w ciągu kolejnych kilku miesięcy młodzi zostali dobrymi przyjaciółmi. Być może połączyła ich niepewność – oboje zastanawiali się, jaki kierunek studiów wybrać.

Edvard na początku zdecydował się na chemię nieorganiczną, prędko jednak zorientował się, że to nie studia dla niego. Rozważał inne nauki ścisłe, ale czytana wówczas książka zachęciła go do spróbowania czegoś zupełnie innego. Zafas­cynował się Objaśnianiem marzeń sennych, gdzie Freud opisywał własne i cudze sny, twierdząc, że są one drogą w głąb psychiki człowieka.

– Pragnąłem zrozumieć, dlaczego ludzie działają tak, jak działają, i śnią tak, jak śnią. Chciałem też sprawdzić, czy Freud słusznie twierdził, że poprzez sny można zrozumieć sposób funkcjonowania ludzkiego umysłu. Dlatego zainteresowałem się psychologią – wyjaśnia Edvard Moser.

May-Britt z dezaprobatą kręciła głową, widząc przyjaciela pogrążonego w tak nienaukowej lekturze, ale podzielała jego fascynację psychologią. Dorastając blisko natury, od długiego czasu interesowała się zachowaniem ludzi i zwierząt.

Jesienią 1983 roku zasiedli więc w tej samej sali wykładowej jako studenci psychologii Uniwersytetu w Oslo. Prędko zorientowali się, że jedna gałąź psychologii przemawia do nich znacznie bardziej od pozostałych – bio­psycho­logia, kierunek wykorzystujący metody stosowane w naukach przyrodniczych do poszukiwania biologicznych podstaw zachowania ludzi i zwierząt. Oboje stwierdzili, że tym właśnie chcą się zajmować.

Wykładowca Carl Erik Grenness podsunął im wydanie specjalne periodyku „Scientific American”, książkę The Brain, będącą wprowadzeniem do największych przełomów ostatnich lat w biopsychologii i neurofizjologii3. Na kilka dekad przed rozpoczęciem studiów przez Edvarda i May-Britt doszło do rewolucji w psychologii, będącej konsekwencją rozwoju wiedzy o mózgu, biologii i chemii. Młodzi studenci zdawali sobie sprawę, że żyją w czasach, w których psychologowie zaczęli odkrywać procesy uczenia się w mózgu oraz ich wpływ na działania zwierząt i ludzi. Wiedziano już, że w procesie uczenia się komórki nerwowe nawiązują między sobą połączenia zwane synapsami i porozumiewają się za ich pomocą. Wspominanie to powtórna aktywacja komórek nerwowych zaangażowanych w naukę. Edvard i May-Britt czytali między innymi o przełomowych eksperymentach Amerykanina Erica Kandela, prowadzonych na układzie nerwowym ślimaka z rodzaju Aplysia. Chociaż ślimak jest prymitywnym zwierzęciem o bardzo prostym układzie nerwowym, potrafi się uczyć, a jego milimetrowej średnicy neurony są jednymi z największych w królestwie zwierząt. Można dostrzec je gołym okiem i to czyni Aplysia doskonałym obiektem badań4.

Naturalnym odruchem ślimaka Aplysia w obliczu niebezpieczeństwa jest chowanie skrzeli znajdujących się po spodniej stronie ciała. Kandel przyjął ten właśnie odruch za punkt wyjścia w swoich eksperymentach. Nauczył ślimaka odróżniać niegroźny dotyk (habituacja) od dotyku, na który powinien być szczególnie wyczulony (sensytyzacja). Temu drugiemu towarzyszyło porażenie prądem. Kandel zauważył, że owe dwie formy uczenia się – przyzwyczajenie i uwrażliwienie – pozostawiają różne ślady w neuronach. W komórkach poddanych sensytyzacji pojawiło się więcej wypustek prowadzących do komórek sterujących odruchem chowania skrzeli niż w komórkach przyzwyczajonych do niegroźnego dotyku. Był to pierwszy przykład fizycznej manifestacji procesu uczenia się w układzie nerwowym5.

Edvard Moser i May-Britt Andreassen poczuli rozczarowanie, kiedy zorientowali się, że w Norwegii nie ma środowiska naukowego zajmującego się biopsychologią. Prędko jednak dowiedzieli się, że na Uniwersytecie w Oslo pracuje grono światowej sławy badaczy mózgu, pracujących nad jednym z najbardziej interesujących obszarów tego organu pod kątem pamięci i uczenia się: hipokampem.

3. Hipokamp

Już pierwsi naukowcy zajmujący się badaniem mózgu zwrócili uwagę na strukturę hipokampa, położoną w płacie skroniowym, na głębokości kilku centymetrów od skroni. Jej charakterystyczny kształt od razu rzucał się w oczy. Przypominała konika morskiego, noszącego łacińską nazwę hippocampus. Nazwy tej użył po raz pierwszy w 1587 roku włoski anatom Giulio Aranzi. Jeszcze wcześniej struktura była nazywana Cornu ammonis, od rogu na głowie boga Amona. Hipokamp budził zainteresowanie badaczy z innego jeszcze względu – był obecny w mózgu wszystkich ssaków, od najprymitywniejszych po najbardziej rozwinięte. Z tego względu uznano, że musi pełnić jakąś bardzo istotną, podstawową funkcję.

Kiedy pierwsi naukowcy pod koniec XIX wieku zaczęli zabarwiać i badać cienkie płaty mózgu, zauważyli, że struktura komórek i włókien nerwowych w hipokampie wydaje się niezwykle pięknie uporządkowana. Najpierw zobaczyli jedno pole identycznych komórek z odgałęzieniami sięgającymi do drugiego pola, a później kolejne. Nazwali je dentate gyrus (zakręt zębaty), CA1 i CA3. Skrót CA wywodził się od dawnej nazwy hipokampa, Cornu ammonis. Zabarwione komórki układały się w nadzwyczaj regularną strukturę gęsto połączoną z innymi obszarami mózgu. Najwyraźniej hipokamp pełnił istotną funkcję, ale jaką właściwie?

W 1953 badacze otrzymali pewną wskazówkę.

W sierpniu tego roku w Stanach Zjednoczonych na stole operacyjnym położył się młody mężczyzna, Henry Gustav Molaison, znany później w kręgach naukowych całego świata jako HM. Od mniej więcej dziesiątego roku życia cierpiał na napady padaczki. Przyczyną choroby mógł być niewielki uraz głowy w wypadku rowerowym, po którym Henry przez pięć minut pozostawał nieprzytomny. Epilepsja mogła jednak mieć również podłoże genetyczne – cierpiało na nią wielu krewnych ze strony ojca pacjenta.

Od szesnastego roku życia Molaisona napady padaczkowe przybrały na intensywności. Chory tracił przytomność, oddawał pod siebie mocz, gryzł się w język, a także cierpiał na silne skurcze rąk i nóg. Mimo choroby udało mu się ukończyć szkołę średnią i pójść do pracy – najpierw pracował jako mechanik samochodowy, a później zatrudnił się w fabryce maszyn do pisania. Aby złagodzić napady, przyjmował duże dawki leków przeciwpadaczkowych. Ostatecznie jednak choroba zmusiła go do rezygnacji z życia zawodowego. Kiedy miał dwadzieścia siedem lat, fatalny stan zdrowia skłonił go do poddania się operacji.

Wielu pacjentom chorym na epilepsję pomagała operacja polegająca na usunięciu drobnych fragmentów mózgu, stanowiących ognisko choroby. Przypadek Henry’ego Molai-sona był jednak o tyle trudny, że lekarze nie zdołali stwierdzić, co właściwie należałoby usunąć – nawet po przytwierdzeniu do głowy pacjenta elektrod i przeprowadzeniu wielu badań. Chirurg William Beecher Scoville zaproponował więc przeprowadzenie eksperymentalnej operacji, której dotychczas poddawano jedynie osoby cierpiące na różne choroby psychiczne, takie jak schizofrenia, polegającej na usunięciu środkowej części kory skroniowej w obu półkulach mózgu. U wielu chorych tam właśnie znajdują się ogniska padaczkowe. Istniała więc nadzieja, że stan Molaisona poprawi się po zabiegu.

Molaison zostałby więc pozbawiony obu hipokampów, ale nic nie wskazywało, że nie poradzi sobie bez nich. Wiedza o tej strukturze mózgu była wówczas mocno ograniczona. Pewien brytyjski naukowiec podsumował ją następującymi słowami: „Najbardziej uderzająca w hipokampie jest anatomiczna elegancja tej struktury, w ostatnich latach szczegółowo poznana. Nasza wiedza o znaczeniu tej elegancji jest z kolei dramatycznie nikła”6.

Nie była to do końca prawda. W 1888 roku dwaj fizjologowie z Uniwersytetu Londyńskiego, Brown i Schäfer, próbowali odkryć funkcje różnych fragmentów kory skroniowej, przeprowadzając badania na rezusach. U jednej z małp, dużej i ruchliwej, usunęli oba płaty skroniowe łącznie z hipokampami. Po zabiegu wydawało się, że zwierzę odbiera otoczenie wszystkimi zmysłami, ale naukowcy zwrócili uwagę na zadziwiającą zmianę w jego zachowaniu. Rezus wpatrywał się w każdy przedmiot, inną małpę i człowieka bardzo uważnie, nawet jeśli widział go kilka minut wcześniej – „jak gdyby zupełnie zapomniał o swoich wcześniejszych doświadczeniach”7. W 1900 roku niemiecki lekarz von Bechterev opisał pacjenta cierpiącego na poważne zaburzenia pamięci. Po śmierci chorego przeprowadzono sekcję, która wykazała uszkodzenia tkanki mózgowej w obu płatach skroniowych, w tym w hipokampach8. Powyższe przykłady były jednak głęboko ukryte w literaturze fachowej, niewielu więc psychologów lub neurochirurgów wiedziało o nich i rozumiało ich znaczenie.

We wtorek, 25 sierpnia 1953 roku, Henry Gustav leżał przytomny na stole operacyjnym, rozmawiając ze Scoville’em oraz stojącymi dookoła pielęgniarkami9. Podano mu jedynie znieczulenie miejscowe, gdyż chirurg miał wykonać cięcie na czole. Mózg nie posiada receptorów bólowych, pełna narkoza nie była więc konieczna. Kiedy tylko znieczulenie zaczęło działać, Scoville przeciął skórę wzdłuż zmarszczki na czole pacjenta i rozsunął ją na boki, odsłaniając kość. Następnie wywiercił nad brwiami Molaisona dwa otwory w czaszce i usunął z nich okrągłe fragmenty kości, by dostać się do mózgu.

Zamierzał po raz ostatni spróbować odnaleźć ognisko padaczkowe u pacjenta. Umieścił elektrody bezpośrednio w odsłoniętym mózgu, ale i tym razem poszukiwania zakończyły się fiaskiem. Postanowił więc kontynuować zabieg obejmujący kilka obszarów. Przeciął twardą oponę mózgową, odsłaniając mózg pacjenta, pulsujący w jednym rytmie z uderzeniami serca i oddechem. Chirurg wsunął do jednego z otworów długą szpatułkę i uniósł nią płat czołowy, by zrobić sobie więcej miejsca do pracy. Jego oczom ukazało się wejście do hipokampa. Wprowadził kolejny instrument do otworu w czaszce, by odessać fragmenty miękkiej tkanki mózgowej. Kawałek po kawałku usunął mniej więcej połowę hipokampa i nieco sąsiadującej z nim kory mózgowej. Później powtórzył te same czynności po przeciwnej stronie.

Wkrótce po operacji okazało się, że miała ona niespodziewane i tragiczne skutki dla młodego pacjenta. Henry Molaison przestał rozpoznawać personel, nie był w stanie trafić do łazienki i wydawał się nie pamiętać nic ze swojego pobytu w szpitalu. Jedynie wspomnienia z dzieciństwa pozostały nienaruszone. Wszystko inne przeżywał jakby po raz pierwszy.

Dramatyczny wynik operacji przekonał wielu badaczy, że struktura hipokampa jest istotna dla ludzkiej pamięci10. Nie mógł jednak stanowić ostatecznego dowodu, ponieważ z mózgu Molaisona usunięto nie tylko hipokamp, ale też sporą część płata skroniowego, między innymi ciało migdałowate i tkanki wokół hipokampa. Być może to uszkodzenie innych obszarów mózgu doprowadziło do utraty zdolności tworzenia nowych wspomnień.

W kolejnych latach na świecie doszło do wybuchu zainteresowania hipokampem. Eksperymenty na ludziach były z oczywistych przyczyn wykluczone, naukowcy musieli więc znaleźć sposób na badanie pamięci u zwierząt. Skąd jednak mieliby wiedzieć, że ich podopieczny czegoś się nauczył, nie mogąc go o to zapytać? Uznano, że szczury, mające naturalną zdolność odnajdywania drogi w labiryncie, idealnie sprawdzą się w badaniach roli hipokampa w procesach uczenia się. Chociaż gryzonie nie mogły opowiedzieć o swoich doświadczeniach badaczom, można było mierzyć czas, w jakim docierały w określone miejsce.

Psychologowie wciąż jednak byli dalecy od zrozumienia, jakie procesy zachodzą w ludzkim mózgu, kiedy człowiek uczy się czegoś nowego albo gdy tworzą się nowe wspomnienia. Badacze liczyli więc, że uda im się przyłapać mózg gryzonia na gorącym uczynku i zobaczyć namacalny wpływ procesów uczenia się na komórki nerwowe.

4. Ślad pamięci

Na początku lat osiemdziesiątych, kiedy Edvard i May-Britt zaczynali studia, badania nad mózgiem były w Norwegii tak popularne, że poświęcono im program telewizyjny Din fantastiske hjerne („Twój fantastyczny mózg”), emitowany w porze największej oglądalności. Neurofizjologia w dużej mierze zawdzięczała swoją popularność Perowi Andersenowi, światowej sławy badaczowi i utalentowanemu wykładowcy.

Każdy odcinek programu rozpoczynał się od utrzymanego w ciemnych barwach obrazu przedstawiającego mózg oraz dwoje ludzi siedzących przy stole. Następnie zapalały się reflektory, a kamera kierowała się na prowadzącego program Pera Øyvinda Heradstveita, ubranego w garnitur i duże, czworokątne okulary w czarnej oprawie. Odcinek poświęcony pamięci Heradstveit rozpoczął słowami:

– Dzisiaj zajmiemy się pamięcią, wspomnieniami, umiejętnością zapamiętywania. Zanim coś zapamiętamy, musimy najpierw to przecież pomyśleć albo się tego nauczyć. Co właściwie się dzieje, kiedy myślimy?

Kamera najechała na Pera Andersena, również w garniturze i pod krawatem. Można by sądzić, że naukowiec czuje się w studiu swobodniej niż sam prezenter. Uśmiechnął się, odsłaniając niewielką szparę między przednimi zębami.

– No cóż… Pytasz mnie, a ja ciebie. – Andersen wyjaśnił, że naukowcy nie wiedzą jeszcze dokładnie, jak przebiega ten proces. – Uważają, że myśl jest pewnego rodzaju sztafetą, w której wiele neuronów przesyła sobie wzajemnie impulsy. Gdyby podmienić kilka neuronów w tej sztafecie, skutkiem byłaby inna myśl11.

Seria telewizyjna zaznajomiła norweskich widzów z najnowszymi odkryciami w dziedzinie neurofizjologii i uczyniła Pera Andersena krajowym celebrytą.

W 1988 roku Edvard i May-Britt kończyli studia na wydziale psychologii. Dawni przyjaciele od dłuższego czasu byli już parą. Wszystko robili razem. Wyjechali na wspólne wakacje do Ameryki Południowej i Afryki. W 1984 roku zaręczyli się na szczycie najwyższej afrykańskiej góry, Kilimandżaro, a rok później wzięli ślub. W ramach studiów razem pracowali nad jednym z projektów badawczych psychologa Terjego Sagvoldena, zatrudnionego wraz z Perem Andersenem w instytucie neurofizjologii, mieszczącym się w jednym ze starych i szacownych budynków uniwersyteckich naprzeciwko Teatru Narodowego przy Karl Johan gate.

Teraz para onieśmielonych studentów siedziała z Andersenem w jednej stołówce. Nie mieli odwagi zabrać głosu, słuchali więc fascynujących opowieści naukowego celebryty i innych starszych pracowników instytutu.

Projekt Terjego Sagvoldena miał na celu zbadanie różnic pomiędzy nadaktywnymi szczurami a zwyczajnymi gryzoniami. Badacze uznali, że zrozumienie przyczyn hiperaktywności u gryzoni rzuci nowe światło na ADHD u ludzi. Moserowie opublikowali razem z Sagvoldenem trzy artykuły o nadaktywności u szczurów, z których byli naprawdę dumni. Mimo to mieli wrażenie, że tkwią w niewłaściwym miejscu. Pragnęli badać zmiany zachodzące w mózgach uczących się zwierząt, a nie mieli takiej możliwości. Postanowili poszukać dla siebie innego środowiska naukowego.

Seminarium zorganizowane w instytucie okazało się decydujące. Moserowie dowiedzieli się na nim o istotnym przełomie dokonanym przez grupę badawczą Andersena ‒ odkryciu mechanizmu uczenia się, nazywanego długotrwałym wzmocnieniem synaptycznym.

Per Andersen był ekspertem od hipokampa. Jego zespół pracował nad zagadnieniem uważanym za podstawę umiejętności uczenia się u ludzi i zwierząt, czyli komunikowaniem się neuronów w hipokampie za pomocą sygnałów elektrycznych oraz wzmacnianiem połączeń między nimi.

Andersen i jego współpracownicy zasłynęli wieloma przełomowymi odkryciami. Pracując w latach sześćdziesiątych w Australii u Johna Ecclesa, badacz odkrył drogę, jaką sygnały nerwowe przebywają w hipokampie.

Do tamtej pory uważano, opierając się na szkicach anatomicznych mózgu, sporządzonych przez ojca neurologii, lekarza i artystę Santiago Ramóna y Cajala, że impulsy nerwowe przechodzą z CA1, pola położonego w grzbietowej części hipokampa, do sektora CA3, położonego „na dnie” struktury. Szkice były niemalże bezbłędne, lecz Andersen, opierając się na własnych badaniach hipokampa, uznał, że w jednej kwestii Cajal musiał się pomylić. Wydawało się, że sygnały podążają w dokładnie przeciwnym kierunku12.

Badacz opracował eksperyment pozwalający ustalić, która z hipotez jest słuszna. Wraz z kilkoma kolegami poddał narkozie królika i wszczepił elektrodę w obszar prowadzący do hipokampa, tzw. perforant path