Menu

Kole Groep

Hersencelactiviteit in balans?

Specifieke punten binnen zenuwcellen zijn verantwoordelijk voor een snelle afweging van de hoeveelheid activiteit in de hersenen.

Om informatie in onze hersenen te verwerken en op te slaan, produceren zenuwcellen korte elektrische impulsen. Deze signalen worden getriggerd vanuit zeer specifieke plekken in een zenuwcel. Uit onderzoek van het Nederlands Herseninstituut blijkt nu dat deze signaalpunten veranderen met ervaring. Ze worden ofwel kleiner met een toenemend aantal prikkels en, omgekeerd, kunnen groeien als er minder prikkels de hersenen binnenkomen.

Het verkennen van de omgeving

Knaagdieren leren hun omgeving vooral kennen door hun zeer gevoelige snorharen te gebruiken. Hiermee betasten ze objecten waardoor ze deze razendsnel herkennen en vinden ze hun voedsel. Om de invloed van de hoeveelheid zintuiglijke prikkels op de hersencellen te onderzoeken plaatsten de onderzoekers muizen in een omgeving waarin veel nieuwe objecten aanwezig waren. Deze hadden verschillende texturen, vormen en mogelijkheden om ze te verkennen. De rijke omgeving had tot gevolg dat de lengte van de signaalpunten krompen. Naast de krimp, die zich al binnen een paar uur voordeed, werden en ook minder elektrische impulsen afgevuurd. Wanneer zintuigelijke ervaringen daarentegen niet in staat waren om de hersenen te bereiken, groeiden de signaalpunten juist en produceerden ze meer elektrische impulsen.

Plasticiteit

Structurele veranderingen van zenuwcellen zijn een fenomeen dat wetenschappers ‘plasticiteit’ noemen. “Het vormt de basis waarom we ons hele leven blijven leren en we ons kunnen aanpassen aan een steeds veranderende wereld” legt professor Maarten Kole uit. Eerder werd gedacht dat anatomische veranderingen in zenuwcellen voornamelijk plaatsvinden op de contactplaatsen tussen cellen, de zogenaamde ‘synapsen’. Echter, het huidige onderzoek toont aan dat plasticiteit ook optreedt op de signaalpunten voor elektrische impulsen. Deze punten kunnen belangrijk zijn om de hoeveelheid hersencelactiviteit in evenwicht te houden en een verzadiging aan signalen te voorkomen.

De resultaten van het onderzoek dat samen met wetenschappers van de Universiteit van Heidelberg en de Universiteit van Göttingen in Duitsland gedaan is, zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications.

Delen

Kole Groep

Signaalverwerking in axonen

Zenuwceluitlopers (axonen) verbinden alle zenuwcellen en zijn tevens verantwoordelijk voor het genereren en geleiden van elektrische impulsen en vormen daarmee de basis voor de opslag en uitwisseling van informatie. Om de snelheid van informatie uitwisseling te verhogen zijn de meeste axonen in de hersenen geïsoleerd met meerdere lagen van een vetachtige stof, genaamd myeline.

Het bouwplan en de elektrische eigenschappen van gemyeliniseerde axonen zijn nog grotendeels onbekend. Door gebruik te maken van geavanceerde elektrofysiologische en imaging methoden en nieuwe computermodellen bestuderen we de geleiding van impulsen en onderzoeken we hoe myeline-producerende cellen en neuronen nauw samenwerken.

 

Lees meer