Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Biologer, fysikere og musikkteknologiforskere har jobbet sammen for å prøve noe nytt: å påvirke celler gjennom musikk.
Biologer, fysikere og musikkteknologiforskere har jobbet sammen for å prøve noe nytt: å påvirke celler gjennom musikk.

Når det swinger i laboratoriet, kan det ha uante resultater

Ny forskning tyder på at musikk kan påvirke celler. Resultatene kan være et første skritt på veien mot å bruke musikk i behandling av diabetes.

Har du diabetes, klarer ikke cellene i bukspyttkjertelen å produsere insulin. 

Kroppen trenger insulin for å kunne regulere blodsukkeret. I laboratorier flere steder i verden jobber forskere nå for å kunne lage insulinproduserende celler av menneskelige stamceller. Får de til det, betyr det at diabetikere ikke trenger å være avhengige av insulintilskudd.

Ett av disse miljøene er forskerne i prosjektet Abino, der biologer, fysikere og musikkteknologiforskere har jobbet sammen for å prøve noe nytt: å påvirke celler gjennom musikk.

24. november forsvarte Dongho Kwak avhandlingen sin Music for cells? Rhythmic mechanical stimulations of cell cultures. Disputasen ble tatt opp og kan sees her.
24. november forsvarte Dongho Kwak avhandlingen sin Music for cells? Rhythmic mechanical stimulations of cell cultures. Disputasen ble tatt opp og kan sees her.

Blant forskerne er Dongho Kwak, som hadde omtrent helt blanke ark da han begynte med doktorgradsarbeidet sitt. Han hadde arbeidet med lydteknologi og vært fløytist i et orkester, og han visste at lyd kan påvirke kroppen. Men når han skulle ned på cellenivå, var det ikke mye annen forskning å ta av.

Det hadde tidligere vært gjort enkelte forsøk på å stimulere celler med lyd, men de systematiske kartleggingene manglet. 

Vanskelig bare å sette på en plate

– Jeg var interessert i om jeg kunne klare å forme en lyd slik at den var relevant for levende celler. At celler i det hele tatt kan oppfatte lyd, var ikke åpenbart, forteller Kwak, som er stipendiat ved RITMO Senter for tverrfaglig forskning på rytme, tid og bevegelse på Universitetet i Oslo.

Han måtte jobbe systematisk. For, som han sier det:

– Man kan jo ta et hvilket som helst musikkstykke og spille det for cellene i labben. Men da blir det litt vanskelig etterpå. For musikk har komplekse strukturer. Det har mange ulike elementer, som melodi, harmonier og rytme. Hva som da egentlig påvirker cellene, kan være vanskelig å si.

Han satte seg inn i forskning på fysiologiske systemer. I den akademiske boken «Rhythms in Physiological Systems» fra 1991 fant han en interessant setning i innledningen: «Rhythms are a basic phenomenon in all physiological systems.»

– Forskerne pekte på at rytme har en grunnleggende funksjon i kritiske deler av fysiologien, som i hjertet, pusten og motoriske systemer. For musikk er det likedan, for hva er musikk uten rytme?

Musikk-cellenes skjelett krympet

Han delte cellene i fire grupper. Den ene ble eksponert for en jevn rytme i femten minutter, den andre for en ujevn rytme, den tredje for en kontinuerlig lyd, mens den fjerde var en kontrollgruppe og ble ikke eksponert for noen ting. Etterpå studerte han hvordan cellene hadde blitt påvirket. 

Celler har et slags skjelett som delvis er laget av tynne, lange tråder. De kalles filamenter. Filamentene er sensitive for ytre påvirkning, og Kwak undersøkte hvordan de så ut etter at de hadde blitt utsatt for lydene.

– Det så ut til at filamentene hadde krympet, altså blitt kortere. De cellene som hadde blitt eksponert for en kontinuerlig lyd, hadde krympet mest. Kanskje var det disse som ble utsatt for mest stress.

Resultatene er publisert i tidsskriftet Bioengineering, og Kwak beskriver dem som en milepæl. Han understreker imidlertid at det trengs mer forskning for å slå fast at det faktisk var lyden som påvirket cellene.

Nye måter å eksperimentere med celler på

At strukturer i cellene som hadde blitt eksponert for lyder, krympet, sier ikke noe om hvorvidt musikk er bra eller ikke bra for celler, påpeker han.

– Men det tyder på at cellene responderer på rytme på en interessant måte, og det gir forskere noe å jobbe videre med. Det kan være at de også ville respondert på for eksempel ulike melodier og varierende intensitet, men det vet vi ikke ennå.

Professor Alexander Refsum Jensenius er leder ved Ritmo-senteret og en av initiativtakerne til forskningsprosjektet Kwak har jobbet i.

– At rytmisk lyd faktisk ser ut til å påvirke cellene, er utrolig interessant. I celleforskningen bruker man vanligvis mye kjemikalier. Hvis det i stedet går an å stimulere celler ved hjelp av vibrasjon, som lyd er, vil det kunne føre til nye måter å eksperimentere med celler på, sier han. 

Idé fra en middag

Ideen til prosjektet oppstod da Jensenius tilfeldigvis ble sittende ved siden av celleforsker Hanne Bjørnson Scholz ved Medisinsk fakultet på en middag. Scholz hadde hørt om et laboratorium der det var blitt spilt musikk og der forskerne mente at dette påvirket cellene. Kunne det stemme? undret Scholz, som har ledet Abino-prosjektet.

– Jeg ble nysgjerrig på det hun fortalte, men også skeptisk. Slik er jo vi forskere, sier Jensenius.

Teamet håper metoden som ble etablert i prosjektet vil inspirere videre forskning på hvordan celler responderer på rytme. Det kan være ett skritt på veien til å kunne lage insulinproduserende celler som kan tilføres mennesker som stamceller.

– Det er en lang vei å gå. Men skal vi komme dit, trenger vi robuste protokoller, altså metoder, for hvordan cellene kan dyrkes fram i en lab. Da er det interessant å finne nye måter å gjøre dette på, sier Alexander Refsum Jensenius.

Referanse:

Dongho Kwak, Thomas Combriat, Chencheng Wang, Hanne Scholz, Anne Danielsen og Alexander Refsum Jensenius:  Music for Cells? A Systematic Review of Studies Investigating the Effects of Audible Sound Played Through Speaker-Based Systems on Cell Cultures. Music & Science, mars 2022, doi: 10.1177/20592043221080965

Powered by Labrador CMS