Peter Christian Hvidberg Petersen

Projekttitel

Hvordan vi navigerer med vores kognitive kort – En undersøgelse af hjernens hukommelsesenheder

Hvad handler dit projekt om?

Hippocampus, som er en vigtig hjernestruktur for rumlig navigation og hukommelse, indeholder specialiserede neuroner kendt som place cells, som selektivt er aktive, når man er i bestemte steder i et miljø. Disse place cells danner sammen med andre celler det "kognitive kort", der gør det muligt at navigere og huske rumlig information. Nylige undersøgelser har også impliceret place cells i genereringen af sekventielle aktivitetsmønstre, der afspejler vores bane gennem et miljø. De præcise mekanismer, der ligger til grund for dannelsen og brugen af det kognitive kort og sekvensgenereringen, er dog stadig ukendt. Dette projekt har til formål at undersøge de neurale mekanismer for rumlig navigation med fokus på place cells rolle i kognitiv kortdannelse og sekvensgenerering. Projektet kan skabe en ny forskningsretning til at forstå, hvordan ubalancer i hjernens kredsløb kan føre til patologiske tilstande såsom Alzheimers.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Jeg blev interesseret i neurovidenskab under mine biofysikstudier på DTU, hvor jeg først stødte på neurale netværk, som senere blev fundamentet for AI. Min interesse blev yderligere forstærket under et studieophold på University of Maryland, nær Washington D.C., på et tidspunkt hvor neurokurser næsten ikke blev tilbudt i Danmark. Hjernens kompleksitet fascinerede mig, og jeg indså, at jeg som fysiker kunne yde et væsentligt bidrag til forståelsen af den. Dette felt giver mig mulighed for at kombinere min baggrund som fysikingeniør, systemneuroforsker og min passion for kodning og dataanalyse, hvilket gør det til det perfekte tværfaglige forskningsområde for mig.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Mit projekt fokuserer på hjernens kognitive kort, og på hvordan såkaldte place cells i fællesskab danner repræsentationer af vores omgivelser. Der ligger flere udfordringer heri. Vi skal opbygge en matematisk model, der kan beskrive, hvordan forskellige modaliteter (sanseindtryk) repræsenteres i det kognitive kort, og i hvilket omfang sekvenser spiller en rolle. Vi skal også designe nogle adfærdsrum, som gør det muligt for os at perturbere disse indtryk. Vi kommer til at udnytte vores samarbejdspartnere her og bygge på min egen og min gruppes erfaring. Desuden skal vi udvikle avancerede eksperimentelle teknikker til at optage og analysere neurale data under naturlige og kontrollerede betingelser. Det er vigtigt at forstå, hvordan hjernens netværk dynamisk tilpasser sig forskellige opgaver og miljøer, og hvordan disse processer kan påvirkes ved neurologiske sygdomme. Perspektiverne i projektet omfatter potentialet for nye behandlingsformer for kognitive lidelser og en dybere forståelse af hjernens funktionelle arkitektur.

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

Hjerneforskning er stadig et relativt ungt forskningsfelt. Det har dog et kæmpe potentiale for at hjælpe med forebyggelse og behandling af hjernesygdomme, som bliver en stadig større økonomiske byrde for vores sundhedsvæsen. Der er flere og flere der bliver ramt af Alzheimers og andre typer af demens, hvor vi ikke er i stand til at hjælpe dem ret meget. På længere sigt kan min forskning først bidrage med at forstå, hvorfor vi rammes af demens og dernæst danne grundlag for nye behandlingsstrategier.

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

Sapere Aude: DFF-Forskningsleder-bevillingen vil være med til at forankre mit forskningsfelt i Danmark og på Københavns Universitet. Det er en anerkendelse af min forskning og en stor personlig milepæl. Den vil bidrage til, at jeg kan opbygge en stærk forskningsgruppe indenfor kognition og hjerneoscillationer. Det er et enormt spændende projekt, som vi skal til at påbegynde, og jeg glæder mig meget til at finde de involverede partnere, som jeg kan ansætte igennem projektet og lave noget rigtigt vigtig forskning sammen. Hvis vores resultater underbygger vores nuværende hypoteser, bliver det rigtigt spændende at se, hvordan det bliver modtaget i mit forskningsfelt, og hvilken impact det kommer til at få på længere sigt.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg bor i København med min kone og to børn på 5 og 9 år. Jeg bruger det meste af min fritid med min familie. Under min postdoc på NYU, boede vi i New York over en 5-årig periode. Jeg elskede at være en del af et meget internationalt miljø både i laboratoriet, blandt kolleger, men også i fritiden og hverdagen med venner og familie. Hverdagen er blevet nemmere efter vi er kommet tilbage til København, men vi savner metropolstemningen, så måske en dag tager vi til udlandet igen. Nu er mit fokus at opbygge min forskningsgruppe på Københavns Universitet.