The human cerebellum in numbers: impact of age and disease

Disputatsen er baseret på syv publicerede arbejder og en sammenfattende oversigt. Afhandlingen udgår fra Forskningslaboratorium for Stereologi og Neurovidenskab, H:S Bispebjerg Hospital i samarbejde med Stereologisk og Elektronmikroskopisk Forskningslaboratorium, Aarhus Universitet.

Traditionelt opfattes cerebellum som koordinator af motoriske færdigheder, men i de senere år har der været øget fokus på ændrede kognitive funktioner og emotionelle forstyrrelser hos patienter med cerebellar påvirkning. Moderne stereologiske metoder har gjort det muligt blandt andet at estimere volumen, det totale antal celler samt cellestørrelser med metoder, som ikke rummer tidligere undertiden forkerte antagelser om vævet. Med den nuværende viden om hjernen er det rimeligt at antage, at den funktionelle kapacitet i hvert fald til en vis grad er korreleret til volumen og antallet af neuroner. På denne baggrund er humane cerebelli undersøgt postmortem ved forskellige sygdomme og ved aldring.

Ved hjælp af den optiske disektor blev det totale antal celler bestemt i cerebellum fra normale mennesker. Studiet viste blandt andet, at der er ca. 105 milliarder neuroner alene i cerebellum, altså ca. 4 gange flere end der er neuroner i hele neocortex.

Undersøgelse af cerebelli fra 10 kroniske alkoholikere matchet med en kontrolgruppe viste, at der ikke er tab af neuroner hverken regionalt eller globalt hos misbrugerne. Volumenmålinger af Purkinje-cellerne viste, at disse celler er reduceret ca. 24% i størrelse. Alkoholmisbrug resulterer altså ikke i neurontab, men ændrer nervecellernes størrelse i cerebellum.

Flere studier har beskrevet cerebellar påvirkning ved skizofreni. Bestemmelse af volumen, samt det totale antal celler i cerebellum og den centrale kerne, nucleus dentatus, viste ingen forskelle mellem hjerner fra kontroller og hjerner fra patienter med kronisk skizofreni. Andres påvisning af forandringer af cerebellum hos skizofrene kunne således ikke genfindes.

I et studie af 19 normale cerebelli fra individer i alderen 19 til 84 år blev der fundet et globalt tab af hvid substans på omkring 26% med alderen. I lobus anterior blev der fundet et større tab af både granula og Purkinje-celler på op til 40% som funktion af alder, mens der i den øvrige del af cerebellum ikke var et signifikant tab af neuroner. Ved bestemmelse af cellestørrelser viste det sig, at der var et 33% globalt tab af Purkinje-cellernes volumen.

Kvantitative postmortem-studier kan give værdifulde nye oplysninger om strukturelle ændringer som funktion af sygdom og alder. Sådan ny viden kan blandt andet bidrage til en bedre forståelse af nogle af mekanismerne bag sygdomme i centralnervesystemet og dermed på længere sigt forbedre muligheden for effektiv behandling.