fbpx

Mens

Hersenen doen het beter dan gedacht

op

Denken, concentreren, onthouden en herinneren wordt in onze hersenen geregeld door hersencellen die met elkaar ‘praten’. Voor het eerst is dat communiceren tussen menselijke hersencellen nu onderzocht in levend menselijk hersenweefsel. Huib Mansvelder en zijn team VU-onderzoekers toonden aan dat de contactpunten (synapsen) tussen hersencellen tot wel tien keer efficiënter zijn dan werd aangenomen. Ook kunnen ze veel meer informatie overdragen dan gedacht.

Hersencellen ‘praten’ met elkaar met elektrische en chemische signalen. Dat doen ze via synapsen. Deze synapsen zorgen ervoor dat de informatie wordt verwerkt. VU-onderzoekers voerden metingen uit op ‘pratende’, levende menselijke hersencellen. Hieruit concludeerden ze dat deze minder snel moe worden én informatie kunnen blijven overdragen dan de hersencellen van muizen (die zouden allang uitgeput zijn). Bovendien kunnen menselijke hersencellen op veel kleinere details in de elektrische signaaloverdracht reageren dan muizencellen. Hierdor kunnen hersencellen van mensen veel meer informatie overdragen. Het is alsof muizenhersencellen door een heel smal telefoonlijntje communiceren en een hele kleine batterij gebruiken. Menselijke hersencellen communiceren (zeg maar) via een breedbandige glasvezel verbinding met een grote accu.

Nieuwe onderzoeksmethode
Tot nu toe was kennis over de werking van het menselijk brein gebaseerd op cellen uit onder andere knaagdieren. De wetenschap gaat er namelijk van uit dat menselijke cellen grofweg hetzelfde werken. Door te kijken naar levend hersenweefsel (verkregen uit tumor- en epilepsie-operaties van nog levende patiënten) kan het functioneren van menselijke hersencellen direct worden bebestudeerd. Daarvoor is Huib Mansvelder een unieke samenwerking met neurochirurgen in het VUmc gestart. Hersenweefsel werd na de operatie in leven gehouden en in het lab onderzocht. Dit is een technisch erg lastige ‘transfer’, die maar zelden lukt. Daarom is er nagenoeg niets over de werking van menselijke hersencellen bekend. Mansvelder: “De meerwaarde van onze aanpak zit hem in twee dingen. Allereerst de kwaliteit van het weefsel dat de neurochirurg aanlevert. Maar ook de state-of-the-art neurowetenschappelijke aanpak om de kleine elektrische signalen die twee cellen elkaar sturen direct te kunnen meten.”

Grote investeringen
De afgelopen jaren zijn veel grootschalige investeringen in de VS en de EU gedaan om menselijke hersenen in kaart te brengen (bijvoorbeeld het Human Brain Project). De resultaten van ons huidige onderzoek vormen weer een stukje van de grotere puzzel. Een volgende stap is onderzoeken of de communicatie tussen menselijke hersencellen kan verklaren waarom menselijke hersenen zoveel meer kunnen dan diersoorten met hersenen van vergelijkbare grootte.

Weet meer:
www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.1002007