Kreeg net dit persbericht binnen van het NWO dat ik graag met jullie deel:

Denken, concentreren, onthouden en herinneren wordt in onze hersenen geregeld door hersencellen die met elkaar ‘praten’. NWO Vici-laureaat prof. Huib Mansvelder en zijn team VU-onderzoekers hebben voor het eerst dat communiceren tussen menselijke hersencellen in levend menselijk hersenweefsel onderzocht. De onderzoekers laten zien dat de contactpunten (of: synapsen) tussen hersencellen tot wel tien keer efficiënter zijn en veel meer informatie over kunnen dragen dan werd aangenomen. Dat is belangrijke nieuwe kennis over de elementaire bouwstenen van de menselijke hersenen. Een artikel daarover verscheen 25 november in het open access tijdschrift PLoS Biology.

Betere ‘conditie’ vergroot informatieoverdracht
Hersencellen ‘praten’ met elkaar met elektrische en chemische signalen via synapsen. Deze synapsen zorgen dat informatie wordt verwerkt. De onderzoekers voerden metingen uit aan ‘pratende’ levende menselijke hersencellen en concludeerden dat deze minder snel moe worden én informatie kunnen blijven overdragen, waar muizencellen allang uitgeput zouden zijn. Bovendien kunnen menselijke hersencellen op veel kleinere details in de elektrische signaaloverdracht reageren dan muizencellen, waardoor veel meer informatie kan worden overgedragen. Het is alsof muizenhersencellen door een heel smal telefoonlijntje communiceren en een hele kleine batterij hebben, terwijl menselijke hersencellen via een breedbandige glasvezel verbinding communiceren met een grote accu.

Nieuwe onderzoeksmethode voor levend hersenweefsel 
Tot nu toe was kennis over de werking van het menselijk brein gebaseerd op cellen uit o.a. knaagdieren, omdat de wetenschap er vanuit gaat dat menselijke cellen grofweg hetzelfde werken. Door te kijken naar levend hersenweefsel, verkregen uit tumor- en epilepsie-operaties van nog levende patiënten, is het functioneren van menselijke hersencellen direct te bestuderen.

Daarvoor heeft Mansvelder een unieke samenwerking met neurochirurgen in het VUmc geïnitieerd. Hersenweefsel dat voor behandeling van tumoren en epilepsie is verwijderd, wordt in leven gehouden en in het lab onderzocht. Slechts bij een enkel laboratorium ter wereld die de technische expertise hebben om deze analyse te kunnen doen, lukt zo’n technisch zeer lastige ’transfer’. Daarom is er nagenoeg niets over de werking van menselijke hersencellen bekend.

Mansvelder: ‘De meerwaarde van onze aanpak zit hem in de kwaliteit van het weefsel dat de neurochirurg aanlevert en de state-of-the-art neurowetenschappelijke aanpak om de kleine elektrische signalen die twee cellen elkaar sturen, direct te meten.’

Grote investeringen voor verdere puzzel
De afgelopen jaren zijn veel grootschalige investeringen in de VS en in de EU gedaan om menselijke hersenen in kaart te brengen. Zoals het Human Brain Project, waar dit onderzoek ook deels uit gefinancierd is. De resultaten van ons huidige onderzoek vormen weer een stukje van de grotere puzzel. Ze laten o.a. zien dat menselijke hersenen opgebouwd zijn uit hoogwaardige onderdelen die zeer snel en efficiënt zijn. Een computer die samengesteld is uit onderdelen die sneller functioneren, zal als geheel sneller zijn. Misschien is dat bij onze hersenen ook zo. Een volgende stap is onderzoeken of communicatie tussen menselijke hersencellen kan verklaren waarom menselijke hersenen zoveel meer kunnen dan andere diersoorten met hersenen van vergelijkbare grootte. Het zijn de elementaire, slimme bouwstenen van onze hersenen. 

Het artikel is online beschikbaar via het open access tijdschrift PLOS Biology.