Kirsty Spalding van het Karolinska-instituut in Stockholm
Een overigens verderfelijk menselijk product als de atoombom blijkt toch nog ergens goed voor te zijn. Al jaren speelt de discussie of wij mensen gedurende ons leven nieuwe hersencellen aanmaken. Zeer lang is gedacht dat dat niet zo was, al waren er van diverse kanten aanwijzingen dat het wel eens anders zou kunnen zijn. De discussie is leuk geweest. Het lijkt nu wel onomstotelijk dat hersens ook gedurende ons leven nieuwe cellen aanmaken, zij het in een klein deel van onze hersenen, zo heeft Kirsty Spalding van het Zweedse Karolinska-instituut gevonden. Die celverversing komt met name voor in de hypocampus.
Wat heeft die atoombom daar nu mee te maken? Simpel. Een atoombom verspreidt straling, onder meer, in de vorm van deeltjes zoals de instabiele koolstofisotoop C-14. Omdat cellen (ook) koolstof uit de atmosfeer integreren in hun DNA is te bepalen of er sedert de geboorte nieuwe hersencellen worden aangemaakt. In de jaren ’50 en ’60 zijn veel bovengrondse kernproeven gehouden, tot die abrupt in 1963 stopten. In die periode moeten cellen dus een hogere dosis C14 bevatten dan in de jaren ervoor of erna en dat geldt dus ook voor nieuw aangemaakte cellen.
Dat hersenen ook tijdens de volwassenheid nieuwe cellen produceren was al in 1998 ontdekt (ook in Zweden), maar de onderzoeksmethode bleek te riskant en die proef is nooit meer herhaald. De uitslagen van deze proeven zijn daardoor nooit bevestigd. Vandaar dat de discussie bleef. Wel bleek uit dierstudies dat in het gebied van de hypocampus, verantwoordelijk voor geheugen en voor leren, zich nieuwe cellen vormden tijdens het leven van de dieren.
Spalding en haar medewerkers hebben lang gesleuteld aan de ouderdomsbepalingsmethode aan de hand van het C14-gehalte. Die methode werd gebruikt voor het bepalen van de ouderdom in forensisch onderzoek en voor het bepalen van, bijvoorbeeld, de omzettingsgraad van vetcellen, maar voor het bepalen van de leeftijd van hersencellen was de methode te onnauwkeurig. Spalding is vijf jaar bezig geweest om een methode te ontwikkelen de ruwweg 20 miljoen neuronen van de gyrys dentatus (oftewel getande winding; onderdeel van de hypocampus) te isoleren van de hypocampus-cellen en die te ontdoen van hun DNA. De volgende vijf jaar besteedde ze aan het ontwikkelen van manieren om het gewonnen materiaal te prepareren en aan het bepalen van het C14-gehalte met behulp van deeltjesversnellers.
Na al die soms wat frustrerende voorarbeid werd besloten in het diepe te springen met de hersens van 55 overledenen (die daarvoor toestemming hadden gegeven). De extractie van het DNA gebeurde in Zweden. Het C14-gehalte werd bepaald door het Lawrence Livermore-instituut in de VS. Op basis van een wiskundig model berekende Spalding vervolgens aan de hand van de meetresultaten de vernieuwingsgraad van de hersencellen. Zij kwam tot de conclusie dat eenderde van de hypocampus-cellen regelmatig wordt ververst: gemiddeld 1400 nieuwe cellen per dag.
De Duitse neurowetenschapper Gerd Kempermann stelt dat de uitkomst van Spaldings onderzoek een spectaculaire bevestiging is van de proefneming in 1998. “Het lijkt er op of hiermee de zaak is beslist”, zegt hij in Science.
Kempermann stelt dat zijn en andere onderzoeken bij muizen doen vermoeden dat nieuwe hersencellen een bepaalde functie hebben. Te denken valt aan het onderscheid maken tussen twee zaken in eenzelfde categorie of het vergelijken van nieuw geleerde dingen met reeds opgeslagen kennis. Andersom is het echter ook heel goed mogelijk dat het vernieuwen van hersencellen helemaal niet zo belangrijk is. De overlevingskans van mensen wordt niet zo zeer bepaald door de hoeveelheid nieuw aangemaakte cellen, maar juist door het vermogen oude hersencellen ‘geladen’ met kostbare ervaring levenslang te bewaren, is dan de redenering. In vergelijking met vissen, reptielen en vogels hebben mensen maar een zeer beperkt vermogen nieuwe hersencellen aan te maken en dan nog in een klein gebied. Het zou eerder de vraag zijn waarom de mens dat, beperkte, verversingsvermogen nog steeds heeft.
Bron: Science
