Naar de content

Hersencellen leggen locatie van de ander vast

Een afbeelding van een vleermuis die in het donker vliegt.
Een afbeelding van een vleermuis die in het donker vliegt.
Wikimedia Commons in publiek domein

Dankzij onze hersenen weten we waar we zijn en kunnen we in onze omgeving navigeren. Wetenschappers hebben in de hersenen van vleermuizen en ratten nu ook cellen gevonden die de locatie van een soortgenoot vast kunnen leggen. Deze ‘sociale plaatscellen’ zijn onmisbaar bij het bepalen van je positie ten opzichte van anderen.

Onze hersenen zijn uitgerust met een geavanceerd navigatiesysteem. Speciale zenuwcellen leggen in detail onze omgeving vast. Dankzij dit systeem zijn we in staat om ons te oriënteren en in onze omgeving te navigeren. Het zorgt ervoor dat we de weg kunnen vinden van ons huis naar de supermarkt en weer terug.

Actieve zenuwcellen

Die weg is iedere keer dat we boodschappen gaan doen hetzelfde, maar de omgeving verandert. De ene keer rennen er spelende kinderen vlak voor je de straat op, de andere keer loopt er een oudere mevrouw met een boodschappenkarretje voor je. Hoe voorkom je een botsing? Ook daarbij speelt het navigatiesysteem van de hersenen waarschijnlijk een rol, ontdekten wetenschappers.

Als een vleermuis een soortgenoot registreert, zijn in de hersenen andere zenuwcellen actief dan als de vleermuis een object registreert.

 Yossi Yovel

David Omer uit Israel deed een experiment met vleermuizen. Hij liet twee vleermuizen samen aan een startbal hangen. Vleermuis 1 (de demonstrator) vloog van de start naar bal A of B en weer terug. Vervolgens was het de beurt aan vleermuis 2 (de observator). Die kreeg een beloning als hij precies dezelfde route vloog als de demonstrator. Omer herhaalde het experiment met een vleermuis als observator en een bewegend object als demonstrator. Ook in dat laatste geval kan de observerende vleermuis dezelfde route afleggen. Toch zijn de situaties niet hetzelfde. Omer zag dat er in het experiment met twee vleermuizen andere zenuwcellen actief zijn in de hersenen van de observator dan in het experiment met een vleermuis en een bewegend object.

Vier manieren

Teruko Danjo van het Japanse RIKEN instituut voor hersenwetenschappen ging in zijn onderzoek met ratten nog een stukje verder. Hij leerde rat 1 zijn weg te vinden door een T-vormig doolhof. Vervolgens liet hij rat 2 naar één van de twee paden van het doolhof lopen. Rat 1 kreeg alleen een beloning als hij naar dezelfde locatie liep als rat 2. Daarna maakte Danjo het nog een stukje moeilijker. Rat 1 kreeg in het tweede deel van het experiment alleen een beloning als hij koos voor het pad dat rat 2 niet nam. Tijdens beide proeven keek Danjo naar de activiteit van zenuwcellen in rat 1. Er was steeds een klein aantal zenuwcellen actief dat we nog niet kenden: de sociale plaatscellen die de locatie van rat 2 registreren.

Danjo en zijn collega’s denken dat het navigatiesysteem van zoogdieren op verschillende manieren kan werken. Die manieren zie je in de afbeelding hieronder. De eerste manier is het eenvoudigst. Daarbij zijn er geen soortgenoten en registreert de rat alleen zijn eigen locatie. In de tweede situatie is er wel een soortgenoot aanwezig en richt de rat zich alleen op de locatie van de ander. In de derde situatie is er ook een soortgenoot aanwezig en registreert de rat zowel zijn eigen locatie als de locatie van de ander. In de vierde situatie bevinden de rat en de ander zich op dezelfde locatie. De rat registreert nu zijn eigen locatie en signaleert dat daar ook nog een ander is.

De vier manieren waarop het navigatiesysteem in de hersenen kan werken.

 RIKEN

Nieuwe vragen

Omer noemt de zenuwcellen die zich bezighouden met de locatie van de ander sociale plaatscellen. “Sociale plaatscellen spelen waarschijnlijk een belangrijke rol bij allerlei sociaal gedrag”, schrijft hij in Science. “Bijvoorbeeld bij groepsnavigatie of bij jagen. Maar het kan ook een rol spelen bij het registreren van niet-soortgenoten, zoals in een confrontatie tussen een roofdier en zijn prooi.”

In ieder geval leidt de vondst van sociale plaatscellen tot een hoop nieuwe vragen, stelt Omer. Hoe kan de locatie van meerdere soortgenoten worden vastgelegd in de hersenen? Is er verschil in registratie van sociaal dominante of juist ondergeschikte soortgenoten en tussen mannetjes en vrouwtjes? En spelen sociale plaatscellen ook een rol in de sociale contacten tussen mensen? Voorlopig is er dus genoeg voer voor nieuw onderzoek naar het navigatiesysteem in onze hersenen.

Bronnen:
ReactiesReageer