Granville Matheson använder PET för att studera hjärnans kemi

Namn: Granville Matheson
Universitet: Columbia University
Kommer ifrån: Sydafrika
Forskningsområde: Klinisk neurovetenskap / Psykiatri / Statistisk modellering

Kan du berätta om ditt forskningsområde – vad vill du undersöka?

Jag arbetar med positron emission tomografi (PET), som är en avbildningsteknik för att studera hjärnans kemi hos levande individer.  En viktig tillämpning av PET är att studera de neurokemiska avvikelser som ligger till grund för depression, samt att undersöka hur antidepressiva läkemedel påverkar hjärnan.  De här skillnaderna tenderar dock att vara små och subtila och kräver noggranna studier för att vi ska kunna hitta och förstå dem.

Med hjälp av nya framsteg inom statistik och den höga prestandan hos moderna datorer kommer jag att utveckla ett helt nytt sätt att kvantifiera PET-data. Det bör avsevärt förbättra PET: s förmåga att upptäcka och beskriva de här små förändringarna.  Jag kommer först att validera metoden och sedan tillämpa den på både stora befintliga datamängder, och på nyligen insamlade PET-data från patienter med depression.  Jag kommer också att undersöka de neurokemiska förändringar som  antidepressiva läkemedel ger upphov till. Med hjälp av den här metoden hoppas vi kunna kasta nytt ljus över depressionens neurokemi.

Hur kommer dina resultat att hjälpa personer med depression?

På lång sikt kommer den här förbättrade förmågan att studera depressionens neurokemi att göra det möjligt för oss som forskare att bättre förstå sjukdomen och dess behandling.  Detta kommer i sin tur att göra det möjligt för oss att utveckla nya och effektivare mediciner, eller kanske få en ökad förståelse för varför vissa individer svarar bättre på vissa behandlingar än andra, och därmed förbättra effektiviteten hos befintliga läkemedel.

Vilken är den största utmaningen inom ditt forskningsområde?

Skillnader i hjärnkemi mellan patienter med depression och friska människor är inte alltid tydliga, utan kan ofta vara små och subtila. Det är därför en utmaning att studera hur patienter skiljer sig från friska när man använder hjärnavbildningstekniker, så som PET.

För att kunna upptäcka skillnaderna och få tillförlitliga resultat skulle vi behöva undersöka många individer, hundratals eller tusentals.  Det är inte genomförbart dels på grund av att PET-avbildning innebär att utsätta patienter för radioaktiv strålning, dels på de extremt höga kostnaderna för denna teknik.  Vi hoppas kunna ta itu med denna utmaning genom att förbättra PET: s känslighet så att vi kan upptäcka de små skillnader som finns genom att undersöka ett färre antal individer.

Vad fick dig att bli neuroforskare?

Jag studerade kemi och psykologi.  Under processen blev jag fascinerad av hjärnan och hur neurokemiska reaktioner ligger till grund för våra subjektiva upplevelser av världen; och omvänt, hur subtila obalanser i neurokemiska ämnen kan ha så dramatiska effekter på vårt välbefinnande och mentala hälsa.

Vad motiverar dig som forskare?

Vetenskap är en lagsport, och det har skett få, om ens några, betydande vetenskapliga framsteg utan samarbete med andra.  Utbytet av nya metoder som programvara med öppen källkod och utbyte av forskningsdata blir allt vanligare, vilket gör det möjligt för vetenskapen att bli mer samarbetsinriktad.  Jag tror att detta kommer att leda till fler vetenskapligt och kliniskt meningsfulla framsteg.

Under de senaste åren har det gjorts avsevärda förbättringar när det gäller öppenhet och transparens inom neuroimage (avbildning av hjärnan). Det gör det möjligt att adaptera nya metoder och få ett bredare  samarbetet mellan olika forskningsområden.  Den metod som utvecklats i detta projekt kommer också att göras tillgänglig för andra att använda och anpassa till sina egna syften.

Jag har personligen släppt forskningsprogramvara och data tidigare, och att se hur de underlättar vetenskapliga framsteg i andra forskargrupper är extremt motiverande.  Jag har också haft stor nytta av datorprogram som gjorts tillgängliga av andra forskare och de är också är glada över att se sitt hårda arbete användas på ett bra sätt.

Jag är mycket optimistisk och tror att en alltmer öppen och samarbetsinriktad forskningskultur  kommer att öka takten av vetenskapliga framsteg och förbättra kvaliteten på forskningen.