foto credit, Getty Images
- auteur, Carlos Serrano (@carliserrano)
- Rol, BBC Newsworld
Het menselijk brein is een even krachtig als mysterieus orgaan.
Deze massa van ongeveer 1,5 kg herbergt de ongeveer 86 miljard neuronen waaruit de grijze massa bestaat. Dat zijn ongeveer evenveel sterren als de Melkweg.
Deze neuronen zijn onderling verbonden door synapsen. Het aantal synapsen in het menselijk brein wordt geschat op ongeveer een biljard, d.w.z. 1 gevolgd door 15 nullen.
Wetenschappers weten dat deze verbindingen bestaan, maar ze weten nog steeds niet precies hoe en waar alle informatie die via deze synapsen onze hersenen binnenkomt en verlaat, wordt geproduceerd, opgeslagen en verwerkt.
Een voorbeeld van dergelijke mysteries met betrekking tot de hersenen en het geheugen is de ‘onzekere zone’, het gebied waar meer vragen dan antwoorden zijn.
Dit deel van de hersenen werd voor het eerst beschreven door de Zwitserse neuroanatoom Auguste Henri Forel in 1877.
“Dit is een gebied waarover niets met zekerheid kan worden gezegd”, schrijft Forel.
foto credit, Getty Images
Illustratie van een synaps tussen twee neuronen.
Vandaag, bijna 150 jaar later, is het nog steeds vrijwel hetzelfde. Ondanks alle vooruitgang in geneeskunde en technologie, begrijpt niemand echt wat het onbekende gebied is.
Temidden van deze onzekerheid hebben experts bewijs dat het gebied van onzekerheid een rol speelt in sleutelprocessen in het menselijk lichaam, zoals het geheugen.
Dit is echter een weinig bestudeerd onderdeel.
Maar recente studies hebben nieuwe aanwijzingen gevonden over dit belangrijke maar verwaarloosde deel van onze hersenen.
zekerheden (zeldzaam)
De onzekerheidszone wordt ook wel de onzekerheidszone genoemd.
Dit gebied is een verzameling grijze stof in het centrale deel van de hersenen.
“Het is een type neuron dat tussen de thalamus en de hypothalamus loopt”, vertelde dr. Huichong Tao, hoogleraar fysiologie en neurowetenschappen aan het USC, aan BBC World.
foto credit, Getty Images
Er zijn ten minste vier subregio’s geïdentificeerd langs de ongepaarde regio, elk geassocieerd met een specifieke rol, variërend van motorische en viscerale functies tot opwinding en aandacht.
Dr. Huizhong zegt dat het niet-stressgebied ook in verband wordt gebracht met functies zoals slaap, pijnregulatie en leren.
Een recent onderzoek bij ratten toonde aan dat het ook een belangrijke rol kan spelen bij het verbeteren van het langetermijngeheugen.
Bovendien is er weinig bekend over de mechanismen waarmee het werkt en hoe het communiceert met andere delen van de hersenen om zijn taken te volbrengen.
foto credit, Getty Images
Het niet-chirurgische gebied is bijvoorbeeld een van de weinige gebieden die gewoonlijk worden gebruikt voor stimulatie bij Parkinson-patiënten, maar wetenschappers weten niet zeker waarom het de symptomen van de ziekte kan verminderen.
Waarom is studeren moeilijk?
Huizhong legt uit dat de onzekere regio een delicate structuur is die zich diep in de hersenen bevindt, wat verklaart waarom het moeilijk is om te studeren bij levende mensen.
Bovendien laat het zien dat de chemische en cellulaire samenstelling van dit membraan complex is.
Elk van zijn onderverdelingen zal verschillende functies hebben en zijn neuronen omvatten de werking van 20 verschillende neurotransmitters, waardoor het moeilijk is om het geheel te analyseren.
En alsof dat nog niet genoeg is, “is de verbinding met andere delen van de hersenen erg complex”, zegt Huizhong.
foto credit, Getty Images
Het onzekere gebied communiceert met bijna elk centrum van de neurale circuits, van de hersenschors tot het ruggenmerg, wat ook helpt verklaren waarom het zulke uiteenlopende rollen speelt.
Welke aanwijzingen verschijnen?
Een recent onderzoek bij muizen, uitgevoerd door de Universiteit van Freiburg en het Max Planck Instituut voor Hersenonderzoek in Duitsland, onthulde nieuwe aanwijzingen dat het niet-stressgebied een sleutelrol kan spelen in de aandachtsspanne en het blijvende geheugen.
Uit de analyse bleek dat het onbelaste gebied een speciale verbinding had met de neocortex, het grootste en meest ontwikkelde gebied van de hersenen.
Bij mensen is de neocortex het grootste opslaggebied voor langetermijnherinneringen. Het is ook verantwoordelijk voor veel van de cognitieve functies die ons kenmerken, zoals denken, bewustzijn en taal.
Het is echter onduidelijk hoe herinneringen en ervaringen precies aankomen en worden opgeslagen in de neocortex.
foto credit, Getty Images
De onzekere zone speelt een rol bij het consolideren van het geheugen.
interne en externe signalen
Om nieuwe herinneringen te vormen, moeten de hersenen een verbinding tot stand brengen tussen zintuiglijke prikkels van buitenaf en interne signalen die informatie bevatten over ervaringen uit het verleden.
Om dit te doen, wisselen neuronen signalen uit die naar behoefte bepaalde delen van de hersenen prikkelen (activeren) of remmen (uitschakelen).
In het verleden hebben onderzoeken zich gericht op het effect van opwindingssignalen op leren en geheugen.
Aan de andere kant richtte deze nieuwe studie zich op remmende signalen uit de niet-gestresste regio.
Ze merkten dus op dat het niet-stressgebied een rol speelt bij leren en geheugen, niet door andere neuronen op te wekken, maar door ze te remmen.
foto credit, Getty Images
De onzekerheidszone werkt als een netwerk van verkeerslichten dat de beweging van signalen in de hersenen verbetert.
Remming vanuit de onzekere regio creëert een ‘remmend netwerk’ dat sommige verbindingen deactiveert om de stroom van prikkelende verbindingen in andere regio’s te verbeteren.
Dit “vertragingsnetwerk” kan worden vergeleken met een systeem van verkeerslichten die coördineren om het verkeer op bepaalde wegen te stoppen om sneller verkeer op andere wegen door te laten.
“Wat we waarnamen was een volledige herverdeling van remming binnen het systeem”, zegt Anna Schroeder, hoofdauteur van de studie.
Door dit mechanisme is het eindresultaat excitatie van neocorticale circuits die leren vergemakkelijken.
foto credit, Getty Images
Waarom is dit belangrijk?
“Deze studie is erg interessant”, zegt Dr. Huizhong, die niet betrokken was bij het onderzoek.
“Het biedt nieuwe inzichten in de neurale mechanismen van leren en geheugen.
De auteurs van het onderzoek zeggen dat het begrijpen van de mechanismen van geheugenvorming nuttig kan zijn bij de behandeling van geheugenverlies, angststoornissen of de ziekte van Parkinson.
Ze vermelden zelfs dat het implicaties kan hebben voor de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie en softwareontwikkeling.
Voorlopig zijn ze echter tevreden met hun studie om “andere onderzoekers te inspireren” om door te gaan met het zoeken naar aanwijzingen om het mysterie van het twijfelachtige gebied op te lossen.
“Muziekfanaat. Professionele probleemoplosser. Lezer. Bekroonde tv-ninja.”
More Stories
Artsen roepen op tot systematisch onderzoek van toekomstige moeders
Zand om voortplanting bij planten te voorkomen
Een nieuwe studie onthult veelbelovende resultaten