I våra hjärnor pågår en konstant, frenetisk aktivitet av kemiska utbyten och interaktioner, både inom och mellan cellerna. Andrew Ewing, professor i analytisk kemi vid Göteborgs universitet, har ägnat stora delar av sin långa forskningskarriär åt att förstå grunden för den här komplexa kommunikationen mellan hjärncellerna.

Genom åren har han gjort flera uppmärksammade fynd, bland annat om hur våra vesiklar – små paket som levererar information mellan cellerna – släpper ifrån sig sitt kemiska innehåll när en signal kommer till slutet av en cell.

Granskar cellernas ”arbetsstationer”

Som Wallenberg Scholar tar Andrew Ewing nu nästa steg i kunskapsbygget om hjärnans kommunikationsvägar. Under de närmaste åren ska han kika in i cellernas inre och söka svar på mekanismerna bakom hjärnans fantastiska förändringsförmåga. Våra hjärnor är nämligen plastiska, vilket innebär att de har en unik förmåga att anpassa sig, förändras och lära sig nya saker.

Anslagen från Wallenbergs Stiftelser är oerhört betydelsefull för svensk forskning. För mig har anslaget skapat många möjligheter, bland annat har jag kunnat anställa riktigt kompetenta medarbetare

Ewings forskargrupp kommer att fokusera på interaktionerna mellan organeller, som kan liknas vid cellernas organ eller arbetsstationer. Forskarnas hypotes är att det kemiska samspelet mellan organellerna har stor betydelse för hjärnans plasticitet, något de ska undersöka i en nyskapande studie som är den första i sitt slag.

– Så långt vi vet här är detta första gången som det här samspelet mellan organellerna undersöks. Mycket lite är känt om den här kemiska interaktionen och vilken betydelse den har för hjärnans plasticitet, och det beror till stor del på att de analytiska metoderna för att kunna genomföra sådana studier ännu inte är på plats, säger han.

Skapar nya metoder

Bristen på existerande metoder är dock inget hinder för Andrew Ewings forskargrupp, som planerar att ta fram ny teknik och nya verktyg för att granska cellernas allra minsta beståndsdelar. Genom åren har gruppen byggt upp gedigen kunskap inom flera områden av analytisk kemi, bland annat superupplösande STED-mikroskopi*, som forskarna kommer att kombinera i den nya studien.

Det skapar möjlighet att se in i cellernas inre med en extremt hög upplösning. Forskarna kommer att granska partiklar i storleken 40 nanometer – eller 40 miljarddelar meter: runt tusen gånger mindre än ett hårstrå.

– Vi kommer designa en metod för att, i otroligt små skalor, kunna se och mäta vad som händer i enskilda organeller i hjärnan. Det innebär att vi kan se när organellerna överför molekyler till varandra, efter att vi har stimulerat hjärncellerna på olika sätt. Den kunskapen kan hjälpa oss att förstå vad som sker i cellen när vi skapar minnen och lär oss nya saker, säger han, och fortsätter:

– Målet är att skapa en helt ny modell för hur hjärnceller kommunicerar, som också förklarar hur samspelet mellan organellerna påverkar hjärnans plasticitet.

Kemi – ett ämne som förklarar världen

Kunskap om inlärning och minne är fundamental för många sjukdomar, påpekar Andrew Ewing, särskilt neurodegenerativa sjukdomar som bryter ner nervcellerna i nervsystemet. Han hoppas att forskningen kan få betydelse för hjärnvetenskapen och öppna upp för nya medicinska möjligheter.

– Mer kunskap om hjärnans processer banar väg för att också kunna kontrollera dem, och därmed kunna motverka eller behandla olika sjukdomar, säger han.

Att bli forskare var långt ifrån någon självklarhet för Andrew Ewing. I unga år arbetade han som veterinärassistent och var dessutom en duktig bilmekaniker. Men kemiämnet lockade när han insåg att det både kändes spännande och var något han var bra på.

– Kemi och fysik kan förklara, och är centralt, för nästan allting omkring oss. Och någonstans handlar forskning om just detta: att förändra och förbättra vår värld, säger han.

Andrew Ewings före detta fru är svensk, och efter några års pendlande mellan USA och Sverige fick han ett forskningsstipendium som gjorde att flytten gick till Sverige. Han konstaterar att den akademiska världen i Sverige är annorlunda på många sätt, och tycker framför allt om att forskningsmiljön har en stark internationell prägel.

– Jag trivs verkligen med att arbeta med människor med så många olika nationaliteter. Ett tag bestod forskargruppen av människor från 13 olika länder, säger han.

Utöver glädjen och spänningen i nya forskningsupptäckter är en viktig drivkraft i arbetet möjligheten att som gruppledare utveckla sina medarbetare. Och även om Andrew Ewing trivs med akademiska möten och konferenser kan han uppskatta de mer informella diskussionerna ännu mer.

– Jag kommer särskilt ihåg ett grillparty som anordnades efter en forskningskonferens. Stämningen var otroligt skön och alla forskare gick runt och pratade med varandra om forskning på ett väldigt fritt och avslappnat sätt. Det är ett härligt minne, säger han.

Text Ulrika Ernström
Bild Johan Wingborg