Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.
Ingvild Bjerke og professor Trygve Leergaard er begge svært engasjert i arbeidet med den europeiske forskningsinfrastrukturen EBRAINS.(Foto: Anne Wennberg / UiO)
Slik vil forskerne revolusjonere hjerneforskningen
Tusenvis av hjerneforskere er nå i stand til å dele, finne og benytte data på nye måter og langt mer effektivt enn tidligere.
Norske forskere har gjennom ti år bidratt til å utvikle nye datadelingstjenester kombinert med digitale tredimensjonale hjerneatlas. Et slikt atlas kan minne om «Google Maps», et fysisk tredimensjonalt atlas over hjernen.
De har bidratt til å utvikle en avansert digital infrastruktur for hjerneforskning som har fått navnet EBRAINS.
– Dette har gjort det mulig med studier som øker vår forståelse av hjernens komplekse struktur og funksjon, sier professor og prodekan for forskning og innovasjon Jan G. Bjålie. Han har ledet utviklingen av infrastruktur i det store EU-prosjektet siden 2018.
Prodekan for forskning og innovasjon, Jan G. Bjålie, har ledet arbeidet med utviklingen av EBRAINS.(Foto: Åsne Rambøl Hillestad / UiO)
Hjerneatlas er som en kartløsning for hjernen
Forskergruppen Nevrale systemer ved Universitetet i Oslo har utviklet et verktøy som gjør at forskere kan knytte dataene sine til såkalte tredimensjonale hjerneatlas.
Verktøyet gir eksakt informasjon om hvor i hjernen dataene kommer fra. Det gir også muligheter til å sammenstille og analysere data fra mange kilder, samlet inn ved bruk av ulike metoder.
– Vi kan sammenlikne det med kartløsninger på internett der ulike typer informasjon om hva som befinner seg på et sted, er gjort tilgjengelig gjennom kart-koordinater, sier professor Trygve Leergaard.
Sammen med Bjålie leder han forskergruppen Nevrale Systemer. De bidrar til utvikling av hjernekart som brukes av EBRAINS.
Video som forklarer formålet til EBRAINS.
For lite deling til nå
– Sykdommer som rammer hjernen, er en stor kostnad for helsevesenet og samfunnet. Hjernen er den mest kompliserte strukturen vi kjenner til, og hjerneforskere har gjennom over hundre år med forskning avdekket mye om hjernens oppbygning og funksjon. Men vi vet fortsatt for lite om hjernens funksjon under utvikling, aldring og sykdom, og det er stor mangel på effektiv behandling ved sykdom, sier Leergaard.
For at forskerne skal kunne forstå og modellere hjernen, må tilgjengelige data settes i sammenheng. Hittil har det vært vanskelig. Forskernes metoder, målinger og resultater er ulike og lite tilgjengelige for gjenbruk av andre.
Det er nettopp slike sammenhenger EBRAINS skal bidra til å skape.
– Det har vært mangel både på vilje og muligheter til å dele data fra forskningsprosjekter, sier Leergaard.
Tradisjonelt publiseres forskningsresultater i artikler som bare viser utvalgt informasjon, mens store mengder underliggende data og rådata ofte er utilgjengelige. De fleste typer forskningsdata har vært dårlig utnyttet, og det er stort potensial for å gjenbruke data til analyser av andre problemstillinger eller med nye analysemetoder.
– Dette er anerkjent av Forskningsrådet og alle norske universiteter, som nå stiller krav om at forskningsdata skal gjøres offentlig tilgjengelige, sier Leergaard.
FAIR-prinsippene må følges
De siste årene har det blitt allmenn aksept for og bruk av de såkalte FAIR-prinsippene. De sier at forskningsdata skal være findable, accessible, interoperable, reusable. På norsk: gjenfinnbare, tilgjengelige, samhandlende og gjenbrukbare.
Allerede i 2018, under arbeidet med doktoravhandlingen sin, skrev hjerneforsker og medlem av gruppen Nevrale systemer Ingvild E. Bjerke dette i Medisinbloggen:
Annonse
«For at forskningsdata skal ha relevans og verdi utover å svare på et spesifikt spørsmål adressert i en gitt artikkel, er det et klart behov for å forbedre og standardisere rapportering. Vi ønsker at våre funn bidrar til å rette søkelyset mot dette behovet.»
Verdien av dataene blir mye større
– Det mangler ofte beskrivelser som gjør det mulig å finne og bruke forskningsdata om igjen, sier Ingvild Bjerke.
– Verdifulle arkivdata blir verdiløse dersom det ikke finnes informasjon som forklarer hva dataene viser og hvilke metoder de ble laget med. Målet for et forskningsprosjekt er som regel å publisere resultater i en artikkel, så det har ikke vært tradisjon for å arkivere resultater og data slik at de kan gjenbrukes. Dessuten følger forskerne ofte sin egen praksis som er krevende å forstå for andre, forteller Leergaard.
Når både universitetene, Forskningsrådet og de fleste internasjonale tidsskrifter stiller krav om datadeling i henhold til FAIR-prinsippene, ligger det godt til rette for at verdifulle forskningsdata blir tilgjengelige og får større verdi.
Forskergruppen ved Universitetet i Oslo er klar for å hjelpe andre norske forskere med å strukturere og kvalitetssikre data slik at de kan publiseres gjennom EBRAINS.
Mange fagfolk har bidratt til EBRAINS
Utviklingsarbeidet til grunn for EBRAINS har skjedd i store tverrfaglige team av hjerneforskere, informatikere, ingeniører, fysikere, etikere, statistikere og filosofer.
Dette arbeidet startet i «The Human Brain Project», et av EUs største prosjekter, avsluttet høsten 2023.
Likevel videreføres utviklingen av infrastruktur gjennom prosjektet EBRAINS 2.0 med en bevilgning på 38 millioner euro fra EU. Formålet er å skape en god driftsmodell for infrastrukturen.
Det store målet er å revolusjonere hjerneforskningen gjennom internasjonalt samarbeid, åpent tilgjengelige data og avanserte digitale verktøy.
Forskerne forventer vesentlige besparelser
Annonse
Leergaard sier at åpen tilgang til store datasett kan åpne for nye typer storskala analyser, ikke minst gjennom bruk av kunstig intelligens.
– Vi forventer at EBRAINS på sikt vil kunne gi vesentlige besparelser innen kostnader og dyreforsøk og dermed føre til mer etisk, økonomisk og effektiv forskning.
En viktig oppgave for prosjekt EBRAINS 2.0 er å effektivisere infrastrukturen og etablere en langsiktig driftsmodell.
– Vi jobber nå aktivt med å introdusere EBRAINS og de ulike ressursene vi tilbyr til flere norske forskere. I tillegg deltar vi i internasjonalt samarbeid for å sikre mer langsiktig finansiering av EBRAINS som en europeisk forskningsinfrastruktur, sier Leergaard.
Om laboratoriet Nevrale systemer
Forkortet NeSys. Forskerne ved Universitetet i Oslo arbeider her i et laboratorie som studerer hjernens oppbygning og arkitektur, nettverkene som forbinder de ulike delene av hjernen og fordelingen av gener av molekyler i hele hjernen. Gruppen har en ledende rolle i utviklingen og driften av forskningsinfrastrukturen EBRAINS.
