Neurowetenschappen

Kleine hersenen voorkomen overload muizenbrein

Op een stille zomeravond schrik je van een harde knal, maar tijdens een vuurwerkshow doet het je niks. Het zijn de kleine hersenen die dit soort signalen filteren en in context plaatsen, ontdekten neurowetenschappers van het Erasmus MC. Althans, bij muizen is dat zo.

Deel
5 likes
Leestijd 3 min
Metingen Purkinkjecellen
De onderzoekers maten de signalen van individuele Purkinjecellen

De hele dag door zijn je hersenen beelden, geuren, geluiden en smaken aan het filteren. Wat is wel relevant en wat niet? Zonder dit filter zou je helemaal gek worden. Onderzoekers van de afdeling Neurowetenschappen van het Erasmus MC hebben nu ontdekt hoe de kleine hersenen, ofwel cerebellum, van muizen bijdragen aan het scheiden van belangrijke signalen van minder belangrijke signalen.

Foto van Lorenzo Bina

Lorenzo Bina

De sleutel blijkt te liggen bij wat één van de hoofdonderzoekers Laurens Bosman ‘Barbapapacellen’ noemt. Deze cellen, met de officiële naam purkinjecellen, zitten bij muizen én mensen in de kleine hersenen. Bosman en zijn collega’s leerden muizen om een hard geluid te negeren en wel te reageren op een zachte aanraking van de snorharen. Voor de juiste reactie werden ze beloond met water.

Ondertussen keken de onderzoekers wat er gebeurde met de individuele purkinjecellen in de kleine hersenen, schrijven ze in het wetenschappelijke tijdschrift Cell Reports. Lorenzo Bina deed als promovendus het leeuwendeel van de experimenten.

Barbapapacellen

De purkinjecellen bleken van identiteit te veranderen. Eerst reageerden ze alleen op het harde geluid en later alleen op aanraking. ‘Een soort Barbapapacellen dus’, aldus Bosman. De verandering van de cellen hield gelijke tred met de leercurve van de muizen. Hoe beter de muizen de taak leerden uitvoeren, hoe groter de verandering.

Purkinjecellen (in rood) zitten in de buitenste laag van de kleine hersenen

Purkinjecellen (in rood) zitten in de buitenste laag van de kleine hersenen | beeld: Dr. Z. Gao

Concluderend: de gedaanteverandering van de purkinjecellen zorgt dat de muizen niet meer reageren op het irrelevante harde geluid, maar wel op de relevante aanraking. Wetenschappers noemen dit selectieve aandacht. ‘Alles hangt daarbij af van de context. Een harde knal, zoals eentje die je op doet schrikken op een rustige zomeravond, is niets bijzonders tijdens een vuurwerkshow. Bij selectieve aandacht hoort dat je niet zozeer reageert op wat het luidst of felst is, maar dat je reactie afhangt van je verwachtingen’, legt Bosman uit.

Zonder kleine hersenen

Muizen met minder goed werkende purkinjecellen konden ook leren om het harde geluid te negeren, maar hadden daarvoor meer tijd nodig. Bosman zegt daarover: ‘Iets vergelijkbaars zien we terug bij mensen die zonder kleine hersenen worden geboren – iets dat overigens zelden gebeurt. Deze mensen leren uiteindelijk wel om te lopen, maar dat kan tien of zelfs wel twintig jaar duren. We wisten daardoor al dat de kleine hersenen belangrijk zijn bij het leren van bewegingen, maar blijkbaar werkt het ook zo bij andere vormen van leren.’

Lees ook