Je leest:

Hersenen rijpen in stilte

Hersenen rijpen in stilte

Auteur: | 4 juni 2004

Als hersencellen niet met elkaar communiceren,dan sterven ze af. Dat berichtten neurowetenschappers vier jaar geleden in Science. ‘Het is nog erger.’

‘Dit is een klassieke wetenschappelijke gebeurtenis: we hebben een bestaande theorie omver geworpen en aangetoond dat wat er in alle handboeken staat, niet klopt.’ Dat zei neurowetenschapper Matthijs Verhage in februari 2000 tegen Bionieuws. Toen werkte hij bij het Rudolf Magnus Instituut voor Neurowetenschappen aan de Universiteit Utrecht. Inmiddels is hij, met een Pionier-subsidie van NWO op zak, verhuisd naar de Vrije Universiteit in Amsterdam, daar maakt hij deel uit van het Center for Neurogenomics and Cognitive Research.

Verhage vertelde in 2000 over een artikel in Science waarin zijn groep een ‘stille muis’ beschreef. Het ging om een knockout- muis die het gen voor het eiwit munc- 18 mist. Zo’n muis kent geen prikkeloverdracht, want hij kan geen blaasjes met neurotransmitters laten fuseren met de presynaptische membraan. Toch ontwikkelen de hersenen van zo’n stille muis zich volkomen normaal. Pas als ze helemaal af zijn, beginnen neuronen af te sterven omdat ze geen input ontvangen van andere neuronen, was toen de conclusie van de Science-publicatie.

Het ligt anders. Uit een nieuw artikel van Verhage in European Journal of Neuroscience, dat nog in druk is, komt een ingewikkelder beeld naar voren. Om te beginnen treedt er bij een andere mutant, die ook geen transmissie heeft, geen degeneratie van de hersenen op. Dit bewijst wel dat neurale activiteit geen voorwaarde is voor de aanleg van het brein. Maar het strookt niet met het idee dat het gebrek aan communicatie zenuwcellen doet afsterven.

Vervolgens zette Verhage via een (induceerbare) knockout op volwassen leeftijd bij muizen munc-18 uit. Purkinje-cellen in het cerebellum maakten van het ene op het andere moment geen munc-18 meer. Verhage: ‘De verwachting was dat de cellen die geen input meer ontvangen van de purkinjecellen, de targets, af zouden sterven. Maar in plaats daarvan sterven de purkinjecellen zelf af. Dat was verrassend.’ Zenuwcellen zonder munc-18 gaan simpelweg dood. Het betekent dat de theorie over het gebrek aan neuronale input niet klopt. Het is niet zo dat zenuwcellen afsterven als ze geen signalen ontvangen van andere cellen. Verhage: ‘Het is nog erger dan we al dachten. In S _cience_schreven we dat de vorming van de hersenen zonder activatie tot stand kan komen. Nu blijkt dat zelfs voor het in stand houden en voor de rijping van het netwerk geen zenuwsignalen nodig zijn. Het is allemaal al vantevoren vastgelegd, het is een genetisch dictaat.’

Maar communicatie tussen zenuwcellen moet toch ergens een rol gaan spelen bij de vorming van de hersenen? ‘Uiteindelijk speelt neuronale input wel een rol, maar het schuift steeds verder op in onze theorieën.’ Verhage gaat daarom nu op zoek naar het ontstaan van oculaire dominantie. Het verschijnsel dat het krijgen van visuele input, het zien van objecten leidt tot een onderverdeling van een specifiek hersengebied (de laterale geniculate nucleus) in lagen die exclusief bij het rechter- en het linkeroog horen. ‘Dit treedt een paar weken na geboorte op. We denken dat dit het allereerste proces is waarbij activiteit van zenuwcellen een rol speelt.’

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 04 juni 2004
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.