Een dubbel controlesysteem in de hersenen voorkomt dat ze overbelast raken en op tilt slaan.
Hersenonderzoeker Corette Wierenga ontdekte tijdens haar promotie-onderzoek het bestaan van een dubbel controlesysteem in de hippocampus. Dit systeem zorgt voor een goede werking van het geheugen en voorkomt dat de hersenen overbelast raken.
De Amsterdamse wetenschapper bestudeerde in ratten de hippocampus – het hersengebied waar zich het geheugen bevindt en dat belangrijk is bij de selectie en opslag van nieuwe informatie. De hippocampus bestaat uit twee soorten zenuwcellen: piramidecellen en interneuronen. De piramidecellen verwerken alle binnenkomende informatie en geven signalen door naar piramidecellen in andere hersengebieden. De interneuronen regelen de activiteit van de piramidecellen door ze, indien nodig, te remmen.
Ons bizarre brein: dossier
In dit dossier storten we ons op tien kwesties die licht schijnen op de werking van ons meest mysterieuze orgaan: het brein.
Twee manieren om te remmen
Wierenga bestudeerde de elektrische signalen waarmee de cellen in de hippocampus communiceren en ontdekte zo dat interneuronen op twee manieren de piramidecellen remmen. Een gedeelte van de interneuronen onderschept signalen voordat deze de piramidecellen bereiken. Zij vormen een soort filter: ze bepalen welke informatie verder gaat naar de piramidecellen. De overige interneuronen remmen de cellen achteraf als deze opnieuw signalen willen afgeven.
Het dubbele controlemechanisme zorgt ervoor dat de hersenen altijd alle nieuwe informatie kunnen verwerken zonder overbelast te raken. Dat dit belangrijk is, blijkt zeer duidelijk wanneer er bij die controle iets mis gaat, zoals bijvoorbeeld bij epilepsie het geval is. Tijdens een epilepsie-aanval in de hippocampus geven alle piramidecellen tegelijk signalen af. De hersenen raken overbelast, kunnen niet meer goed reageren op stimuli van buitenaf en de patiënt verliest het bewustzijn. De onderzoekers weten inmiddels dat bij zo’n aanval de interneuronen ontregeld zijn, waardoor ze de piramidecellen onvoldoende remmen. Nu willen ze nog ontrafelen bij welke van de twee soorten interneuronen de fout ligt: de cellen die vooraf of de cellen die achteraf controleren.
Mirjam Leunissen
