Thomas Heimburg får 10 mio. kr. til forskning i nerver – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Navnligt Navne > Navnligt Navne 2011 > Thomas Heimburg får 10...

24. oktober 2011

Thomas Heimburg får 10 mio. kr. til forskning i nerver

Thomas Heimburg, der leder biofysik-gruppen, Membraner har fået 10 mio. kr. fra VILLUM FONDEN til forskning i en grundlæggende ny fysisk forståelse af nervers funktioner. Ved hjælp af fysikkens love skal forskningen forsøge at finde svar på, hvordan signalerne i nerver transporteres og påvirkes.

Thomas Heimburg, der leder biofysik-gruppen, Membraner har fået 10 mio. kr. til forskning i en grundlæggende ny fysisk forståelse af nervers funktioner

I en berømt videnskabelig artikel fra 1952 af Alan L. Hodgkin og Andrew F. Huxley beskrives nerver at fungere ved at sende elektriske impulser langs med nervebanen. Impulserne sendes fra den ene ende af nerven til den anden ved hjælp af elektrisk ladede salte, der passerer gennem nogle ion-kanaler i membranen. Den model fik de Nobel Prisen for i 1963, og det har været en af de centrale grundpiller i molekylær biologi.

Udfordrer de gamle teorier

I 2005 kom fysikerne Thomas Heimburg og Andrew Jackson fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet imidlertid med en alternativ teori, der kuldkaster de gamle fasttømrede teorier om elektriske impulser. I deres nye teori spiller de kemiske processer i ion-kanalerne ikke nogen central rolle. I stedet forklarede de nervebanens impulser som en mekanisk puls i form af lydpulser - en lokal puls-enhed, en soliton, som bevæger sig koncentreret uden at spredes, uden at ændre form og uden at miste styrke.

"Elektriske impulser ville producere varme – sådan er fysikkens love om termodynamik, og vi kan ikke observere nogen varme fra nervebaner”, siger lektor Thomas Heimburg og fortæller, at teorien om lydpulser derimod har vist sig at være i overensstemmelse med mange fysiske målinger af nerver, som hidtil havde været uforklarlige. For eksempel forklarer den ændringer af nervernes tykkelse, længde og temperatur, og endnu mere interessant kan denne teori forklare, hvordan bedøvelsesmidler fungerer, hvilket ellers har været et uforklarligt mysterium i 150 år.

Åbner ny dør til biologiske processer

Den nye videnskabelige fysiske teori har derfor potentiale til at kunne give et helt nyt samlet billede af mange biologiske processer, og bevillingen på 10 mio. kr. vil nu gøre det muligt at forske i de fysiske konsekvenser af den nye nerve-model.

"Det vil åbne en ny dør til forståelsen af biologiske processer", siger Thomas Heimburg, der har været leder af biofysik-gruppen, Membraner siden 2003. Eksperimental-gruppen arbejder dels med biologiske membraner og deres termodynamik, og dels med atomic force mikroskopi og fluorescence mikroskopi. Bevillingen fra VILLUM FONDEN vil give nye forskerstillinger som post.docs og ph.d.-studerende, der skal studere nerver fra krabber og mus. På Rigshospitalet er man allerede i gang med at teste de forudsigelser, som den nye teori medfører om bedøvelse.