Je leest:

Herinnering terughalen via omleiding in de hersenen

Herinnering terughalen via omleiding in de hersenen

Iets ervaren en je dat later herinneren verloopt niet via dezelfde route in de hersenen. Het terughalen van een herinnering verloopt via een omleiding, ontdekten neurowetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology. Ze denken dat de lus in het neurale circuit nodig is om herinneringen snel te kunnen updaten.

Hippocampus image 1
De hippocampus (rood) is onderverdeeld in verschillende gebieden die een rol spelen in het geheugen, waaronder het relatief weinig onderzochte subiculum.

Stel je eet voor het eerst een zeewierburger op een festival. De herinnering aan die ervaring wordt dan opgeslagen in een neuraal circuit tussen twee hersengebieden: de hippocampus – een hersengebied betrokken bij leren en geheugen – wordt gekoppeld aan de entorinale schors. Deze twee naast elkaar gelegen hersengebieden werken nauw samen om nieuwe herinneringen te vormen en die informatie later terug te roepen.

Een specifiek gebiedje in de hippocampus dat bekendstaat als CA1, is in muizen en mensen zeker weten betrokken bij het opslaan van nieuwe herinneringen. De gedachte onder neurowetenschappers was dat CA1 ook verantwoordelijk was voor het terughalen van herinneringen. Niet dus. Onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en collega’s van het Japanse RIKEN lieten onlangs zien dat bij het oproepen van een herinnering een omleiding van de originele route nodig is.

Tussenstop

Het team verkende de rol van een nog weinig onderzocht hersengebiedje in de hippocampus, het subiculum genaamd. Hersenscans lieten eerder al zien dat er een route loopt vanuit de hippocampus naar de entorinale schors via het subiculum, maar waar die route voor diende was onduidelijk.

De onderzoekers deden experimenten met genetisch aangepaste muizen, bij wie de zenuwcellen in het subiculum fluorescerende eiwitten aanmaken. Door er met licht op te schijnen konden ze het subiculum vervolgens ‘aan’ en ‘uit’ zetten.

Ze trainden de muizen eerst om een bepaalde omgeving te associëren met elektrische schokjes. In de ene groep muizen was het subiculum geremd tijdens de training. Deze beestjes konden zich de nare ervaring later prima herinneren, zij verstijfden uit angst voor zo’n schokje. In de andere groep muizen was het subiculum tijdens de training gewoon actief. De zenuwcellen werden pas uitgezet toen de muizen na de training terug werden gezet in de enge omgeving. Deze dieren waren niet angstig: ze konden zich de ervaring niet herinneren.

Voor het vormen van herinneringen speelt de omleiding via het subiculum dus geen rol, maar voor het terugroepen van een herinnering wel, concluderen de onderzoekers. “Het terugroepen van een herinnering verloopt niet direct via Ca1 naar de entorinale schors, maar via een omleiding langs het subiculum”, legt eerste auteur Dheeraj Roy uit via een email. “Voor het vormen van een herinnering maken de muizen wel gebruik van de directe route van Ca1 naar de entorinale schors.”

Snel updaten

Voor het terugroepen van herinneringen heeft het muizenbrein dus een tussenstop ingebouwd in het subiculum. Waarom zijn er in de hersenen aparte routes voor het vormen en het ophalen van herinneringen? Roy denkt dat twee parallelle routes het makkelijker maken om herinneringen aan te passen of te updaten.

Hersenactiviteit
Met aparte routes voor opslaan en oproepen van herinneringen, is het makkelijker bestaande herinneringen aan te passen.

Als de route voor het terughalen van een herinnering actief is, kan je daar nieuwe informatie aan toevoegen. Je kunt namelijk tegelijkertijd de route voor het vormen van een herinnering activeren. Het is heel gebruikelijk om nieuwe informatie in te bouwen in een bestaande herinnering, volgens Roy.

Hij geeft een voorbeeld. “Stel ik loop vanuit mijn werk elke avond dezelfde route naar huis. Op een dag word ik aangevallen in een specifieke straat, en door die ervaring ontwikkel ik een angststoornis. Na zo’n gebeurtenis ga ik niet langer via de gebruikelijke route naar huis, maar ‘update’ ik mijn route om die ‘enge straat’ te vermijden. Dit is het beste voorbeeld van updaten waarin het subiculum circuit betrokken is.”

De neurale paden die Roy onderzocht in muizen zijn tijdens de evolutie goed bewaard gebleven in mensen. Hij acht het daarom aannemelijk dat de twee circuits hetzelfde werken bij de mens. “Al zou het natuurlijk zo kunnen zijn dat er bij ons nog extra regulerende circuits zijn, waardoor onze herinneringen flexibeler en complexer zijn.”

Bron:

Dheeraj S. Roy e.a., Distinct neural circuits for the formation and retrieval of episodic memories, Cell. Online op 17 augustus 2017. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.07.013

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 25 augustus 2017

Discussieer mee

0

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

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE