Je leest:

Geheugen groeit mee

Geheugen groeit mee

Auteur: | 12 mei 2001

Twee Amerikaanse publicaties wijzen op dynamiek in het brein. ‘Een druk op de knop’ zet het geheugen van transgene muizen aan of uit. En zonder nieuwe neuronen kunnen ratten niets onthouden.

Muizen en mensen slaan informatie op in het zeepaardvormige hersengebied hippocampus afhankelijk van de balans tussen het werk van twee enzymfamilies. Tegenover de kinase-activiteit van PKA (aankoppelen van fosfaat-groepen aan eiwitten) staat de tegengestelde, fosforylerende werking van calcineurine. Onderzoekers onder leiding van Nobelprijswinnaar Eric Kandel beschrijven in Cell van negen maart een transgene muis die een remmer van calcineurine produceerde als het in aanraking kwam met het antibioticum doxycycline.

Muizen bij wie het calcineurine geremd was, bleken een beter geheugen te hebben dan normale soortgenoten. Ze onthielden beter waar voorwerpen stonden. Zodra de toediening van doxycycline ophield, stopte de remming van calcineurine en hadden de muizen weer een gewoon geheugen. Op neuronaal niveau zagen de onderzoekers dat calcineurine-remming leidde tot een versteviging van synaptische verbindingen, ofwel een verhoogde long term potentiation .

Dr. Eddy van der Zee is in Groningen werkzaam als postdoc bij de basiseenheid ‘Moleculaire neurobiologie’ van het Biologisch Centrum. Hij doet onderzoek naar de werking van het geheugen bij muizen en is enthousiast over het Amerikaanse onderzoek. ‘Het is natuurlijk geen allesverklarend stukje werk, maar het spreekt me erg aan dat Kandel en de zijnen het geheugen kunnen aan- en uitzetten.’

Bovendien, legt Van der Zee uit, wijst de publicatie op de balans tussen activatie en inactivatie. ‘In dit onderzoeksveld richten de meeste wetenschappers zich op de activerende rol van kinases bij het geheugen. Op een of andere manier zijn fosfatases onderbelicht. Dat is dus onterecht.’

De Amerikaanse publicatie biedt wellicht een aanknopingspunt bij de nieuwe lijn in het Groningse onderzoek. Het Biologisch Centrum hanteert een top-down benadering. Van der Zee: ‘Wij gaan uit van het leergedrag van muizen en ratten en proberen dat via de verbindingen tussen neuronen, via het celniveau uiteindelijk te koppelen aan de genetische opmaak.’

Oogknipperen

Een ander staaltje van dynamiek in het geheugen meldt Nature van 15 maart. Shors et al tonen aan dat ratten voor een specifieke vorm van geheugen afhankelijk zijn van nieuw gevormde neuronen.

In het experiment van Shors leerden volwassen ratten dat een poosje na een neutraal geluid een negatieve stimulus kwam: elektrische stimulatie van het ooglid. Als gevolg daarvan knipperden de ratten al met hun ogen als ze het neutrale geluid hoorden, ze hadden onthouden wat erna gebeurde. Deze vorm van leren heet ’race conditioning.

De dieren leerden dit niet als Shors ze in de hippocampus een stof toediende die dodelijk is voor delende cellen. De groeiremmer leidde tot tachtig procent minder nieuwe neuronen in de ratte-hippocampus. Dat verstoorde de ‘trace conditioning’, maar liet hippocampus-onafhankelijk geheugen onaangetast.

De vinding suggereert dat nieuwe hersencellen, waarvan er in de hippocampus elke dag duizenden ontstaan en weer afsterven, nodig zijn voor het deel van het geheugen dat belast is met de volgorde in de tijd van bepaalde gebeurtenissen.

Maar de conclusie berust op een correlatie in de tijd tussen geremde neurongroei en slechter geheugen, zoals de commentaarschrijver van Nature opmerkt. Het directe bewijs dat nieuwe neuronen deel gaan uitmaken van bestaande hersencircuits, moet nog komen. Ondanks dat is Nature optimistisch gestemd en ziet het in deze resultaten aanwijzing dat het eens mogelijk zal zijn bijvoorbeeld Parkinson-patiënten te behandelen met een infuus van nieuwe hersencellen.

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 12 mei 2001

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.