‘Remmende hersencellen zijn cruciaal voor een goede ontwikkeling’

Neurowetenschapper Christiaan Levelt is gefascineerd door remmende hersencellen. ‘Die werden vroeger over het hoofd gezien; alle wetenschappers richtten zich op de activerende. Maar remmende hersencellen zijn heel belangrijk voor een goede ontwikkeling.’ Ze spelen een cruciale rol bij het beginnen en beëindigen van kritische periodes; de ‘nu of nooit’-fasen die, bijvoorbeeld, bepalen of je leert spreken of goed zien.

‘Remmende hersencellen spelen een cruciale rol bij het beginnen en beëindigen van de ‘nu of nooit’-fasen’

Levelts groep richt zich op de visuele cortex, het onderdeel van het brein dat ons laat zien. Hersenfuncties als zien of horen zijn rond het achtste levensjaar uitontwikkeld. ‘Tijdens die kritische periode zie je op veel grotere schaal groei en terugtrekking van axonen dan in het volwassen brein. Ook vormt én verliest het brein dan veel meer synapsen. De verbindingen tussen hersencellen worden tijdens deze kritische periode gelegd. Op latere leeftijd gebeurt dat nauwelijks meer,’ zegt Levelt. ‘Dat is ook logisch, want die verbindingswegen liggen er dan al.’

Maar dat wegennet is niet in beton gegoten. Het heeft een zekere ‘plasticiteit’ of leervermogen. Dat ontdekte Levelt toen hij bij volwassen muizen een oog afplakte, en zag dat hun visuele schors na een tijdje beter ging reageren op het ene oog als het andere dicht was. ‘We zagen dat veel synapsen van remmende hersencellen verdwenen. Ook wetenschappers die onderzoek doen in andere hersengebieden, concluderen dat de plasticiteit toeneemt als remmende hersencellen minder actief worden.’

Er zijn tientallen soorten remmende hersencellen, en de vraag is wat ze precies doen. Dat bestudeert Levelt met moderne technieken zoals optogenetica, in vivo twee-foton-microscopie en calcium imaging. ‘Dankzij de combinatie van deze technieken is het sinds een jaar of drie mogelijk netwerken helemaal uit elkaar te halen en te kijken hoe ze werken. Het is de kracht van ons lab dat we alle tools hebben om van molecuul tot systeem te kunnen analyseren wat er gebeurt.’ Hij lacht. ‘Ik heb mijn onderzoek nog nooit zó leuk gevonden.’

Levelt hoopt dat zijn speurwerk twee dingen gaat opleveren. ‘Ik wil het circuit begrijpen: hoe zetten remmende hersencellen leerprocessen aan en uit. En ik wil weten met welke ingrepen je een volwassen systeem dat disfunctioneert door een ontwikkelingsstoornis of een neurodegeneratieve ziekte, weer plastisch kunt krijgen. Daar gaan we de komende jaren aan werken, en dat vind ik heel spannend.’