De kleine hersenen

Aanvankelijk dachten onderzoekers dat de kleine hersenen (ook wel cerebellum genoemd) alleen maar betrokken waren bij onze motoriek, maar ze doen veel meer: ze sturen ook de grote hersenen aan. Dat betekent dat de oorzaak – én de oplossing – van bepaalde aandoeningen niet alleen in de grote, maar ook in de kleine hersenen kan liggen. Zo weten we inmiddels dat epileptische aanvallen kunnen worden gestopt door de kleine hersenen op specifieke plaatsen elektrisch te stimuleren.

‘Het belangrijkste in mijn recente onderzoek is de ontdekking hoe de kleine hersenen ervoor zorgen dat in de grote hersenen de juiste beslissingen worden genomen,’ zegt hersenonderzoeker Chris de Zeeuw. Goed functionerende kleine hersenen doen dat door op de juiste momenten de activiteit van verschillende onderdelen van de grote hersenen te versterken of te verzwakken. Daarbij speelt hoogstwaarschijnlijk de olijf een sleutelrol.

De olijf in de hersenstam is gemaakt uit hersencellen die goed kunnen detecteren of een gebeurtenis verwacht of onverwacht is. Op basis hiervan bepaalt hij op welke momenten de kleine hersenen een beetje harder of juist een beetje zachter moeten vuren, legt De Zeeuw uit. ‘Deze afwisseling zorgt ervoor dat de cellen die onder invloed staan van de kleine hersenen, zoals bepaalde cellen in de hersenstam of de grote hersenen, op het juiste moment worden afgeremd of geactiveerd. Dat is belangrijk om nieuwe dingen aan te leren, zodat we in de toekomst beter kunnen omgaan met onverwachte situaties.’

De kleine hersenen zorgen dus voor de finetuning van de grote hersenen, maar slagen daar minder goed in als er iets mis met ze is. De Zeeuw: ‘Zo kunnen aangedane kleine hersenen aan de basis liggen van aandoeningen zoals epilepsie en autisme, waarbij in de grote hersenen te veel cellen tegelijk respectievelijk te actief zijn of juist te veel worden geremd.’

Bij epilepsie heeft dat ‘kortsluiting’ in de hersenen tot gevolg en treden aanvallen op. Bij autisme is sprake van cognitieve inflexibiliteit – iets wat zich uit in herhalend gedrag – en een verstoorde sociale communicatie, blijkt uit De Zeeuws onderzoek bij muizen. Muizen bij wie met autisme geassocieerde genen opzettelijk waren veranderd, vertoonden deze twee vormen van typisch autistisch gedrag.

‘Het behandelen van autisme is op dit moment nog lastig omdat het probleem al vroeg in de ontwikkeling optreedt,’ zegt De Zeeuw. Epilepsie behandelen gaat beter. ‘Wanneer medicijnen niet meer helpen, kunnen epileptische aanvallen worden gestopt door de kernen van de kleine hersenen te stimuleren,’ zegt hij op basis van onderzoek bij epileptische muizen. ‘Bij deze muizen hebben we elektroden in de kleine hersenen ingebracht. Daardoor weten we waar we ze bij patiënten moeten plaatsen, en wanneer en hoe sterk we ze moeten stimuleren om een epileptische aanval te stoppen.’

De resultaten van het muizenonderzoek zijn zo overtuigend, dat deze operatie nu ook experimenteel wordt gedaan bij enkele kinderen met ernstige epilepsie tussen de 6 en 14 jaar bij wie medicatie niet helpt.

Omdat een operatie heel belastend is, wordt nu ook onderzocht of het mogelijk is om epileptische aanvallen te stoppen met ultrasound. Daarbij wordt geluid gebruikt om hersenactiviteit te meten en te beïnvloeden. De Zeeuw: ‘Dat is echt een doorbraak. Het lukt nu al bij kleine kinderen door de fontanel heen, en we hebben een technische proof of principle dat we ook door de schedel heen kunnen meten en stimuleren. De komende jaren gaan we daar verder mee aan de slag. Het zou geweldig zijn als dat gaat lukken, want dat biedt ook weer extra mogelijkheden om autisme en de behandeling daarvan te onderzoeken.’

Meer weten over de kleine hersenen en het onderzoek van De Zeeuw? Luister dan naar onderstaande aflevering van de podcast Master the Mind:

Tekst: Malou van Hintum