Het apocriefe verhaal dat je geen nieuwe hersencellen kunt kweken, is gewoon niet waar. Neuronen blijven groeien en veranderen na de eerste jaren van hun ontwikkeling en tot ver in de volwassenheid, zo blijkt uit een nieuwe studie.
De bevinding weerspreekt de traditionele opvatting dat volwassen hersencellen, of neuronen, grotendeels statisch zijn en niet in staat zijn hun structuren te veranderen als reactie op nieuwe ervaringen.
De studie, uitgevoerd bij volwassen muizen, toonde aan dat de vertakte uitsteeksels op sommige neuronen, “dendrieten” genoemd, fysiek nog steeds vormbaar zijn. Dendrieten geleiden elektrische signalen van andere neuronen naar het cellichaam van het moederneuron. De veranderingen vonden zowel stapsgewijs als in korte uitbarstingen plaats, en bestonden uit groei en krimp.
Groeispurten
Sommige veranderingen waren naar neuron-maatstaven dramatisch. Eén dendriet groeide uit tot een indrukwekkende 90 micron, meer dan een verdubbeling van zijn lengte in minder dan twee weken.
“De schaal van verandering is veel kleiner dan wat er gebeurt tijdens de kritieke periode van ontwikkeling, maar het feit dat het überhaupt gebeurt is wereldschokkend,” zei co-auteur Elly Nedivi, een neurowetenschapper aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Tijdens de eerste jaren na de geboorte produceert de mens naar schatting 250.000 neuronen per minuut en brengt hij de volgende jaren door met het met elkaar verbinden van deze neuronen. Traditioneel werd aangenomen dat deze neurale plasticiteit tegen de volwassenheid tot rust komt.
Neurowetenschappers weten al tientallen jaren dat volwassen neuronen hun vurenpatroon en reacties kunnen veranderen als ze met nieuwe ervaringen worden geconfronteerd, maar of ze hun structuren kunnen veranderen bleef een open vraag.
De onderzoekers observeerden het deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor het gezichtsvermogen, de visuele cortex genaamd, in de loop van een paar maanden. Om rechtstreeks in de hersenen te kunnen kijken, implanteerden de onderzoekers glazen vensters in twee gebieden van de visuele cortex terwijl de muizen nog jong waren.
Kijken op de verkeerde plaatsen
Neuronen communiceren met elkaar door elektrische of chemische signalen uit te wisselen via minuscule tussenruimten waar twee neuronen elkaar raken, synapsen genoemd. De signalen kunnen excitatoir of inhibitoir zijn, wat betekent dat ze respectievelijk de activiteit van het neuron dat ze beïnvloeden verhogen of verlagen.
Andere studies naar de groei van neuronen bij volwassenen richtten zich vooral op excitatoire piramidale neuronen, maar in de MIT-studie werden ook andere soorten neuronen onderzocht. De onderzoekers ontdekten dat, terwijl piramidale neuronen geen structurele veranderingen vertoonden – wat consistent is met eerdere rapporten – een groep remmende neuronen, “interneuronen” genaamd, dat wel deed.
De onderzoekers schatten dat gemiddeld ongeveer 14 procent van de interneuronen die zij observeerden structurele veranderingen vertoonden.
Bijna 20 tot 30 procent van de neuronen in de neocortex, het deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor hogere functies zoals denken, bestaat uit remmende interneuronen. Deze neuronen zouden een belangrijke rol spelen bij het reguleren van de hersenactiviteit door signalen van excitatoire neuronen te vertragen of te blokkeren.
De onderzoekers speculeerden of interneuronen misschien grotendeels verantwoordelijk zijn voor neurale plasticiteit in volwassen hersenen.
“Misschien is het remmende netwerk waar de capaciteit ligt voor grootschalige veranderingen,” zei Nedivi.
De studie, geleid door Wei-Chung Allen Lee van MIT, werd gedetailleerd beschreven in het 27 decembernummer van het tijdschrift voor de Public Library of Science (PLOS) Biology.
- Muis met menselijk brein kan leven
- Study: Je hersenen werken als het internet
- Hersenen bevatten ‘Celebrity Cells’
- Wetenschappers zeggen dat iedereen gedachten kan lezen
Recent nieuws