Flexibiliteit van de hersenen belangrijk voor het leren van nieuwe dingen

Na slechts een aantal minuten maken individuele zenuwcellen in onze hersenen al nieuwe associaties aan. Dit blijkt uit onderzoek van het Nederlands Herseninstituut en VUmc dat is gepubliceerd in het vakblad Nature Communications. Deze ontdekking biedt nieuwe inzichten in hoe hersenen in staat zijn om zich aan te passen en dit zou in de toekomst kunnen helpen om het herstel te bevorderen van mensen met hersenschade door bijvoorbeeld een ongeluk, een infarct of een hersentumor.

De onderzoekers bestudeerden hoe de activiteit van individuele zenuwcellen in de temporaalkwab van mensen verandert als je iets nieuws leert. De temporaalkwab is een hersengebied waar nieuwe associaties worden opgeslagen. Het bleek dat het slechts een aantal minuten duurt voordat individuele zenuwcellen in de hersenen nieuwe associaties aanmaken.

Elektroden in de hersenen

De activiteit is gemeten met behulp van elektroden in de hersenen van patiënten van VUmc met epilepsie die niet goed reageren op medicijnen. Daarom wordt bij deze patiënten onderzocht of de epileptische ‘haard’ kan worden verwijderd. Om te bepalen welk stukje van de hersenen of de tumor de neurochirurg moet weghalen krijgen deze patiënten soms een aantal elektroden in hun hoofd geplaatst. Voor dit onderzoek voerden extra elektroden ook metingen uit naar de functie van het geheugen, die de wetenschappers – van onder andere het Nederlands Herseninstituut en VUmc Hersentumorcentrum Amsterdam – konden gebruiken.

Wendy van Dijk

Voor dit onderzoek leerden de patiënten de volgorde van een aantal foto’s uit hun hoofd. In de fotoreeks werd een foto van BN-er Wendy van Dijk gevolgd door die van een familielid. Deze reeks met foto’s werd net zolang herhaald totdat de patiënt de volgorde kende. Resultaten tonen aan dat wanneer de foto van Wendy van Dijk voorspelde dat de volgende foto een familielid -bijvoorbeeld een broer – was, de ‘broer’-cellen al actief werden vóórdat de foto van broer getoond werd. Dit gebeurde al na slechts 11 herhalingen van de reeks foto’s. Deze resultaten tonen aan hoe snel deze zenuwcellen nieuwe informatie opslaan: al binnen een paar minuten.

Publicatie

Reddy, L. et al . Learning of anticipatory responses in single neurons of the human medial temporal lobe. Nat. Commun. 6:8556 doi: 10.1038/ncomms9556 (2015).