Je brein dat zichzelf herstelt? Deze ontdekking in een vogelbrein brengt het een stapje dichterbij

Onderzoekers hebben voor het eerst gezien hoe jonge neuronen bij zebravinken dwars door bestaand hersenweefsel heen boren. Dat verklaart mogelijk waarom ons eigen brein dat kunstje niet meer kan (en hoe we dat zouden kunnen veranderen).

De Australische zebravink is een piepklein vogeltje. Het weegt amper twaalf gram en is kleiner dan je smartphone. Maar dit vogeltje is speciaal. Zijn hersenen maken namelijk zijn hele leven lang nieuwe neuronen aan.

Dat vermogen, neurogenese genaamd, geeft het zangvogeltje de mogelijkheid om voortdurend nieuwe melodieën aan te leren en beschadigd hersenweefsel te herstellen. Bij mensen stopt dat proces vrijwel volledig na de geboorte. Waarom het vogelbrein dit wel kan en het onze niet is een van de hardnekkigste vragen in de neurologie.

Cellen die zich nergens voor inhouden

Onderzoekers van de universiteit van Boston hebben nu bekeken hoe nieuwe neuronen zich gedragen in het brein van de zebravink. Ze gebruikten hiervoor connectomics. Dat is elektronenmicroscopie op een schaal waarop individuele cellen en hun onderlinge verbindingen zichtbaar worden.

De verse neuronen gedroegen zich niet als ‘normale’ nieuwkomers. Ze wrongen zich met brute kracht door het hersenweefsel heen, duwden volgroeide cellen uit hun vorm en boorden tunnels door structuren die al lang gevestigd waren. Het onderzoeksteam vergelijkt het in een persbericht zelfs met hoe bepaalde uitzaaiende kankercellen zich door weefsel bewegen.

De vraag is: als jonge neuronen zo ongeremd te werk gaan, zouden ze dan ook bestaande verbindingen kunnen ontwrichten en daarmee herinneringen die in die netwerken zijn opgeslagen? De onderzoekers denken van wel.

Leestip: Bizar: slechts een paar honderd neuronen zorgen ervoor dat jij niet te veel drinkt

De evolutie maakte deze afweging

Dit onderzoek biedt mogelijk een antwoord op een centrale vraag in de menselijke neurologie, namelijk waarom het menselijk brein na de geboorte geen nieuwe neuronen meer produceert. De hypothese van de onderzoekers is dat neurogenese niet zozeer verdwenen is uit onvermogen, maar werd onderdrukt omdat de nadelen te groot waren. Een brein dat zijn netwerken voortdurend openbreekt voor nieuwkomers, riskeert immers alles wat het in die netwerken heeft vastgelegd. Beeld je in dat je op een dag opeens je taalvaardigheid verliest, of vergeet hoe je moeder eruitziet. Door neurogenese te beperken, behield het menselijk brein dus misschien zijn stabiliteit. De keerzijde is dan wel dat er geen reparatiedienst meer is wanneer neuronen afsterven door ouderdom of ziekte.

Deze ontdekking kan ons daarbij helpen. Lange tijd dachten onderzoekers dat het ontbreken van gliascaffolds (celstructuren die als transportroutes dienen voor migrerende neuronen) de voornaamste reden zijn waarom neurogenese in het volwassen mensenbrein onmogelijk zou zijn. Die structuren verdwijnen bij mensen grotendeels na de geboorte. Bij zebravinken komen jonge neuronen ook zonder die routes op hun bestemming. Als cellen zich zonder dergelijke structuren door hersenweefsel kunnen verplaatsen, kan die kennis misschien gebruikt worden om stamceltherapieën te ontwikkelen voor hersenaandoeningen bij mensen.

Vervolgonderzoek bezig

De onderzoekers zijn inmiddels bezig met het beantwoorden van een vervolgvraag: welke genen sturen het hele proces aan? Als deze vraag wordt beantwoord, is dat weer een stap richting behandelingen. Dat is niet voor morgen: de ontwikkeling van dergelijke medicijnen duurt jaren en daarna moeten die ook jarenlang getest worden. Maar het is een stap in de goede richting.

Schrijf je in voor de nieuwsbrief! Ook elke dag vers het laatste wetenschapsnieuws in je inbox? Of elke week? Schrijf je hier in voor de nieuwsbrief!

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast: