6 fascinerende bevindingen uit de neurowetenschap

Het brein is de spil van ons centrale zenuwstelsel. Via dit orgaan nemen we kennis van de wereld, beoordelen we onze versie van de werkelijkheid, dromen we, denken we na, lachen we. Zijn zenuwbanen dringen door tot in elke centimeter van ons lichaam, en zorgen ervoor dat we alles wat we aanraken, denken en voelen, kunnen controleren.

De andere, meer stille, maar vitale rol van ons brein is de beheersing van onze overleving als een organisme – onze hartslag, onze ademhalingssnelheid en het vrijkomen van hormonen.

Vandaag kijken we onder meer naar de link tussen het brein en de darm. Er wordt veel info tussen de hersenen en de darm uitgewisseld.

1.     Suiker kan de hersenchemie al na 12 dagen veranderen

Een recente studie onderzocht hoe suiker de hersenen van een bepaald varkensras, bekend als Göttinger minivarkens, beïnvloedde. Gedurende 1 uur per dag gedurende 12 dagen hadden de varkens toegang tot een sacharose-oplossing.

Voor en na de 12-daagse suikerinterventie maakten de wetenschappers gebruik van een PET-beeldvormingstechniek die dopamine en opioïde activiteit meet. Ze hebben ook vijf van de hersenen van de varkens in beeld gebracht na hun eerste sucrose-ervaring.

Ze kozen ervoor om zich te concentreren op de dopamine- en opioïde-systemen, omdat beide een centrale rol spelen in het plezierige zoeken naar gedrag en verslaving. Een van de auteurs, Michael Winterdahl, legt uit wat ze gevonden hebben:

“Na slechts 12 dagen suikeropname konden we grote veranderingen zien in de dopamine- en opioïde systemen van de hersenen. Het opioïde systeem, het deel van de hersenchemie dat geassocieerd wordt met welzijn en plezier, werd al geactiveerd na de allereerste inname”.

Voedsel met een hoog sacharosegehalte beïnvloedt het beloningscircuit van de hersenen op een manier die vergelijkbaar is met die welke wordt waargenomen bij het gebruik van verslavende drugs.

>> Verder lezen: Suiker beïnvloedt je humeur op een negatieve manier

2.     Darmbacteriën en de hersenen

In de afgelopen jaren zijn de darmbacteriën en het micro-organisme in het algemeen steeds populairder geworden, zowel bij wetenschappers als bij leken. Het is geen verrassing dat darmbacteriën de gezondheid van de darm kunnen beïnvloeden, maar het is meer een verrassing dat ze onze hersenen en ons gedrag kunnen beïnvloeden.

Hoewel dit idee in het begin een randthema was, komt het nu dichter bij de mainstream. Verbanden tussen darmbacteriën en geestelijke gezondheid zijn echter nog steeds relatief controversieel.

Het Vlaamse Darmflora Project, waaraan 1.070 mensen deelnamen, ging recentelijk een verband tussen darmflora en depressie na.

De onderzoekers vonden daarin duidelijke verschillen in de darmbacteriële populaties van mensen met een depressie toen ze deze vergeleken met mensen die geen depressie hadden. Deze verschillen bleven significant, zelfs nadat ze de gegevens hadden aangepast om rekening te houden met de antidepressieve medicatie, die ook de darmbacteriën zou kunnen beïnvloeden.

Er is echter nog steeds een kans dat andere factoren dan depressie de correlatie zouden kunnen hebben gedreven. Voordat ze het verband tussen de darmbacteriën en de geestelijke gezondheid versterken, zullen wetenschappers nog verder onderzoek moeten verrichten.

>> Verder lezen:
De verbinding tussen darm en hersenen bepaalt je gezondheid
Darmbacteriën kunnen de stemming beïnvloeden en depressie voorkomen

3.     Parkinson en de darm

Met hetgeen hierboven in het achterhoofd is de gedachte aan een verband tussen de darm en de ziekte van Parkinson minder verrassend. MNT heeft in 2019 een onderzoek gedaan naar deze theorie.

Verkeerd gevouwen alfa-synucleïnes is het primaire kenmerk van de ziekte van Parkinson. Deze eiwitten aggregeren en vernietigen bepaalde dopamine-producerende cellen in de hersenen, wat leidt tot tremor en de andere symptomen van de ziekte.

De studie legt uit hoe de onderzoekers een model van de ziekte van Parkinson creëerden door het injecteren van alfa-synucleïne fibrillen in de spieren in de darm van de muizen.

In het experiment reisden deze klonters van de darm naar de hersenen via de nervus vagus. Binnen enkele maanden ontwikkelden de muizen symptomen die de ziekte van Parkinson bij de mens weerspiegelden.

In het verlengde van bovenstaande bevindingen zijn sommige onderzoekers zich gaan afvragen of prebiotica Parkinson niet zou kunnen tegenhouden. Een studie met behulp van een spoelwormmodel suggereert dat deze theorie de moeite waard zou kunnen zijn om na te streven.

4.     Een gapend gat in onze kennis

Waarom mensen gapen is ook nog steeds een raadsel. Wetenschappers hebben conventionele theorieën, zoals een gebrek aan zuurstof in de hersenen, ronduit verworpen. Waarom we het doen, en wat er in de hersenen gebeurt, is onduidelijk. Een van de bijzonder merkwaardige dingen aan het geeuwen is het feit dat het besmettelijk is.

Een recente studie gelooft dat primitieve reflexen in de primaire motorische cortex de besmetting met geeuwen kunnen veroorzaken.

De wetenschappers hebben hierbij gebruik gemaakt van transcraniële magnetische stimulatie (TMS), een niet-invasieve techniek die via magnetische velden de zenuwcellen te stimuleert. De onderzoekers toonden de deelnemers video’s van mensen die geeuwen en vroegen hen om ofwel de geeuw te weerstaan of om het uit te laten.

Ze vonden dat wanneer ze de prikkelbaarheid in de motorische cortex verhoogden, ze ook de drang van de deelnemers om te gapen verhoogden.

Als onderdeel van het experiment maten de onderzoekers de niveaus van prikkelbaarheid in de hersenen van de deelnemers zonder TMS. Ze vonden dat individuen met hogere niveaus van corticale prikkelbaarheid en fysiologische remming in de primaire motorische cortex meer vatbaar waren voor geeuwen.

Deze bevinding voegt bewijs toe ter ondersteuning van een theorie over geeuwen die over het spiegel-neuronensysteem gaat. Dit systeem wordt verondersteld een sleutelrol te spelen bij actie, begrip, empathie en de synchronisatie van groepsgedrag.

We begrijpen het geeuwen dus nog steeds niet helemaal, maar we verzamelen wel bewijs, en het zou wel eens naar empathie kunnen wijzen.

5.     Nieuwe neuronen op latere leeftijd

Neurogenese – of het ontstaan van nieuwe neuronen – is bijna compleet tegen de tijd dat een pasgeborene in de wereld komt. Hoewel nieuwe neuronen in sommige delen van de hersenen kunnen ontstaan tijdens de volwassenheid, moeten we het voor het grootste deel van de hersenen doen met de neuronen die we krijgen als we geboren worden.

Een studie uit 1998 beweerde aan te tonen dat neurogenese plaatsvond in de hippocampus, een gebied van de hersenen dat bijzonder belangrijk is voor het geheugen. De bevindingen waren controversieel en latere studies waren tegenstrijdig.

Twee decennia later besloot een ander team van wetenschappers het debat te beslechten met het grootste monster hersenweefsel tot nu toe. Het team richtte zich op een deel van de hippocampus genaamd de dentate gyrus.

Ongelooflijk genoeg vonden de onderzoekers dat neurogenese in alle monsters van hersenweefsel voorkwam, zelfs in monsters van individuen in de jaren 90 van de vorige eeuw. De auteurs merken op dat neurogenese lijkt te vertragen als we ouder worden, maar dat het blijft gedurende ons hele leven.

6.     Een nieuw type hersencel

Zelfs nu identificeren we nog nieuwe soorten hersencellen. Een voorbeeld hiervan is de rozenbottelneuron.

Rozenbottelneuronen zijn remmende neuronen, een klasse van cellen die de activiteit van andere neuronen verminderen. In het geval van Rozenbottelneuronen, zetten ze de rem op neuronen op een manier die subtiel verschilt van andere, gelijkaardige cellen.

In het bijzonder beïnvloeden Rozenbottelneuronen de activiteit van corticale piramidale neuronen, die ongeveer tweederde van alle neuronen in de hersenschors van zoogdieren uitmaken.

Omdat wetenschappers deze cel niet hebben gezien bij muizen of andere veelgebruikte laboratoriumdieren, denken de onderzoekers dat het ons kan helpen begrijpen waarom het menselijk brein zo uniek is. In dit stadium is dit echter giswerk, en het is nog steeds niet duidelijk wat de neuronen van rozenbottels precies doen.^[1]