Onze hersenen hebben een schakelbord dat ons gedrag afstemt op externe signalen

hersensOnze hersenen hebben een schakelbord dat ons gedrag afstemt op externe signalen

Hoe combineren onze hersenen informatie vanuit de omgeving met informatie over de interne status van het lichaam zoals honger, angst of stress? NERF-wetenschappers tonen de rol aan van de habenula, een stukje van onze hersenen dat bestaat uit verschillende circuits tussen hersencellen (neuronale circuits). De habenula fungeert als een poortwachter voor zintuiglijke informatie en reguleert zo ons gedrag als respons op externe stimuli.

Emre Yaksi (NERF – VIB/imec/KU Leuven): “Onze hersenen zijn zeer actief op zichzelf, zelfs in de afwezigheid van externe stimuli. Wij denken dat deze spontane hersenactiviteit in combinatie met stimuli van buitenaf resulteert in een bepaalde ‘interne status’ van de habenula. Deze functionele organisatie zorgt ervoor dat de habenula – als een soort schakelbord – bepaalde informatie uit de externe stimuli selecteert en laat passeren naar de hersengebieden die ons gedrag reguleren. Het zou zeer interessant zijn om te testen of ervaring of training een effect hebben op dit proces.”

Het verband tussen gedrag en neuronale circuits blootleggen

Wereldwijd ontrafelen hersenwetenschappers stukje bij beetje de processen in onze hersenen. Toch blijft ons brein een mysterie. De activiteit van aparte hersencellen, en het functioneren van één-op-één interacties, werden al in groot detail bestudeerd. Maar men weet nog maar heel weinig over hoe informatie verwerkt wordt op het gebied van neuronale circuits. Emre Yaksi en zijn NERF-collega’s integreren neurobiologie en nanotechnologie om hersenfuncties in detail te bestuderen. Deze multidisciplinaire aanpak stelt de onderzoekers in staat om verder te kijken dan hersencellen, en het bezorgt hen tools om de neuronale circuits te bestuderen en het verband met gedrag te leggen.

Hersenstructuren onderzoeken in zebravissen

De zebravis is een nuttig modelorganisme voor hersenonderzoek. Om na te gaan hoe hersenen externe en interne stimuli combineren, richtten Suresh Kumar Jetti, Nuria Vendrell Llopis en Emre Yaksi hun aandacht op de dorsale habenula (dHb) in zebravissen. De dHb is een equivalent van de habenula in zoogdieren die zintuigelijke informatie doorstuurt naar de hersengebieden die het gedrag van dieren in stress-situaties regelen. De dHB in zebravissen krijgt input vanuit het hersengebied dat geuren opvangt. Geuren kunnen verschillende types gedrag opwekken (vb voeden, paargedrag, alarm).

Spontane hersenactiviteit gebeurt zeer georganiseerd

Men dacht altijd dat de spontante hersenactiviteit geassocieerd was met bepaalde neurologische fenomenen, zoals slaap, aanleren en zintuiglijke waarneming. De onderzoekers stelden vast dat dHb zeer actief is, zelfs in de afwezigheid van zintuiglijke stimulansen. Ze toonden ook aan dat de spontane activiteit van dHb niet random maar zeer gestructureerd verloopt in ruimtelijke clusters van hersencellen. Uit verder onderzoek kon het team afleiden dat bij zintuigelijke stimulatie de spontane activiteit de reactie van dHb op geuren controleert. Bij externe stimuli functioneert dHb als een schakelbord dat, onder controle van de spontane hersenactiviteit, selectief zintuigelijke info doorgeeft aan de hersengebieden die gedrag aansturen.

Partners: VIB, NERF, imec en KU Leuven

LAAT EEN REACTIE ACHTER

Please enter your comment!
Please enter your name here