"Als je stimulerende verbindingen vergelijkt met een wegennet
waarover het verkeer van A naar B geleid wordt, kun je de remmende
verbindingen zien als de matrixborden die het verkeer regelen,"
legt onderzoeksleider Christiaan Levelt uit. De verbindingen zorgen
voor een efficiënte doorstroom van het verkeer.
Borden verplaatsen
Christiaan Levelt: "Als je deze borden op andere plaatsen kunt
neerzetten, kun je dus grote veranderingen in de verkeersstromen
bewerkstelligen zonder dat het nodig is het wegennet helemaal aan
te passen."
Levelt en zijn team ontdekten dat jonge hersenen een groot
vermogen hebben tot het aanleggen van nieuwe verbindingen
('synapsen') waardoor zij beter kunnen leren. Veel belangrijke
vaardigheden als lopen, praten, horen en zien worden op jonge
leeftijd aangeleerd. Het volwassen brein legt deze verbindingen
vervolgens vast, zodat we de rest van ons leven gebruik kunnen
maken van hetgeen we geleerd hebben.
Verbindingen verdwijnen weer
Eerder was al ontdekt dat ongeveer een vijfde van de
hersencellen de activiteit van andere hersencellen remt in plaats
van stimuleert. De hersenonderzoekers tonen nu aan dat de
verbindingen die deze remmende hersencellen maken op grote schaal
verdwijnen als het volwassen brein nieuwe vaardigheden moet
leren.
Om tot die conclusie te komen markeerden zij deze remmende
verbindingen in de hersenen van muizen met fluorescente eiwitten,
om ze daarna met een speciale microscoop enkele weken lang te
volgen. Bij de muizen werd een van de ogen tijdelijk afgeplakt,
zodat zij eraan moesten wennen met maar één oog te kijken. Het
hersengebied dat de informatie van de beide ogen verwerkt ging
binnen enkele dagen beter reageren op het open oog. Dit ging
gepaard met het verdwijnen van veel remmende verbindingen. Deze
werden later vervangen door nieuwe verbindingen.
Mogelijkheid voor nieuwe therapieën
Tijdens de ontwikkeling van het brein hebben remmende
verbindingen een grote invloed op het verloop van leerprocessen.
Problemen met het aanmaken van deze remmende verbindingen kunnen
leiden tot stoornissen van het brein, zoals epilepsie, maar ook tot
autisme en schizofrenie.
De ontdekking dat deze verbindingen in het volwassen brein nog
kunnen worden verwijderd of juist aangemaakt, geeft de hoop dat dit
proces door farmacologisch of genetisch ingrijpen versterkt of
gestuurd kan worden. Dit kan een belangrijk aanknopingspunt zijn
voor therapieën die zich richten op de genoemde aandoeningen, maar
ook voor het herstel van beschadigd hersenweefsel.