Geheugenvorming? (afb: neurobiologisch instituut, Marseille)

Onze hersens zijn nog steeds een groot mysterie. Het is nog steeds volstrekt onduidelijk hoe geheugenvorming werkt. Nu hebben Franse onderzoekers bij vier muisjes 1000 hersencellen in de gaten gehouden tijdens activiteit en in ruste. Het lijkt er op dat een herinnering wordt vastgelegd door (razendsnelle) herhaling in grote brokken. Hebben we het hier over een tipje van de sluier?
Wij en ook muisjes hebben cellen in onze hersens die ervaringen vastleggen zoals een gevolgde route of de locaties. Die hersencellen, zo bleek uit eerder onderzoek bij ratten, vuren achtereenvolgens als de rat rust. Het lijkt dan wel alsof de rat de route in zijn kop herhaalt. Dat zou het vastleggen van de ervaring kunnen zijn, stelt de Franse onderzoekster Rosa Cossart van het neurobiologisch instituut in Marseille (F).
Hoe dat in zijn werk gaat was tot nu toe nog niet waargenomen. Wetenschappers speculeren er al jaren over hoe dat zou kunnen gaan. Gedacht wordt dat hersencellen gezamenlijk in groepjes vuren (een teken van activiteit). Cossart met de haren wilde in blik werpen in de hersens van proefdieren om enig idee te krijgen hoe hersens ervaringen verwerken/opslaan.
Ze maakten bij hun onderzoek gebruik van een fluorescerend eiwit, dat reageert op calciumionen. Een golf calciumionen geeft aan dat een cel vuurt. Met die fluorescentie en ingeplante elektrodes wilden ze de activiteit van een groepje hersencellen (zo’n duizend stuks) vastleggen tijdens een ‘wandeling’ in een tredmolen en in rust.

Als de muisjes hun zinloze ren renden vuurden de hersencellen die de route ‘volgden’ achtereenvolgens. Dezelfde cellen lichtten ook weer op als de muisjes rustten, maar op een vreemde manier. Bij het vastleggen van de route, tenminste daar gingen de onderzoekers van uit, vuurden de hersencellen in dezelfde volgorde als tijdens hun actie in de tredmolen, maar veel sneller. In plaats dat de hersencellen afzonderlijk op hun beurt vuurden, leken ze in opeenvolgende blokken te vuren die overeenkomen met het patroon tijdens de tredmolenloop.

Bouwstenen van het geheugen

“We hebben afzonderlijke bouwstenen van het geheugen kunnen zien”, zegt Cossart. Elk zou verantwoordelijk zijn voor een deel van de opgedane ervaring. De neuronen die bij zo’n bouwsteen behoorden, lagen niet naast elkaar, maar waren verdeeld over de hele hippocampus (het geheugen van de hersens). Als ze vuurden dan bleek een duidelijk onderling verband. De ervaring tijdens het lopen werd vastgelegd, is de interpretatie van de onderzoekers.

George Dragoi van Yale weet niet of dat beeld wel klopt. Het is volgens hem niet duidelijk dat de muisjes ervaringen vastleggen als ze aan het rennen zijn. De vurende hersencellen tijdens de pauze zouden gewoon hersencellen kunnen zijn die normaal actief zijn.
Ook Kamran Diba van de universiteit van Wisconsin (VS) is niet overtuigd. Hij vindt het vreemd dat de muisjes die ervaring in brokstukken zouden vastleggen. “De cellen vuren opeenvolgend tijdens het rennen. Waarom zou je die informatie in stukken breken.”
Toch wil hij het onderzoek niet afbranden. Het zou interessant zijn, stelt hij, om te zien of dat ook zo bij andere dieren werkt, die bij voorkeur in de echte wereld opereren (en niet in een tredmolen).

Bron: New Scientist