Aftakeling komt later dan gedacht
Recent onderzoek van het UMC Utrecht toont aan dat onze hersenen later achteruitgaan dan tot nu toe werd gedacht. In plaats van na ons 25e levensjaar, gebeurt dat pas als we tussen de dertig en veertig jaar oud zijn. De onderzoekers hebben hun resultaten gepubliceerd in Nature Neuroscience.
Klinisch technoloog Dorien van Blooijs en neuroloog Frans Leijten deden samen met collega’s van het UMC Utrecht en van de Amerikaanse Mayo Clinic onderzoek naar de verwerkingssnelheid van onze hersenen en hoe dit verandert als we ouder worden.
Snellere verbindingen
De onderzoekers ontdekten onder meer dat de verbindingen in onze hersenen steeds sneller worden: van twee meter per seconde bij kinderen van vier jaar, tot vier meter per seconde bij mensen van tussen de dertig en veertig jaar. Een verdubbeling dus. Pas na die leeftijd worden ze langzamer. “Ons brein ontwikkelt zich een stuk langer dan we dachten”, aldus Dorien.
Ook zien de onderzoekers verschillen tussen hersengebieden. De frontale kwab, het voorste deel van onze hersenen dat verantwoordelijk is voor denken en het uitvoeren van taken, ontwikkelt zich langer door dan een gebied dat verantwoordelijk is voor bewegen. Dorien vertelt: “Vanuit eerder onderzoek wisten we dit ook al, maar nu kunnen we er concrete leeftijden en snelheden aan hangen.” De ontwikkeling van snelheid is geen rechte lijn, eerder een curve.
Landkaart
De onderzoekers verkregen de data door precieze metingen te doen met behulp van een elektrodematje. Dat is een matje dat sommige epilepsiepatiënten in voorbereiding op een epilepsie-operatie op hun hersenen (onder de schedel) gelegd krijgen. Het elektrodematje bestaat uit 60-100 elektroden die hersenactiviteit kunnen meten. “Door de elektroden met korte stroompjes te stimuleren kunnen we zien welke hersengebieden abnormale reacties geven. Zo maken we een landkaart van welke gebieden wel en niet weggehaald moeten worden tijdens een epilepsie-operatie", aldus Frans.
Dat de data de onderzoekers ook iets kon leren over de werking van onze hersenen, was een nieuw inzicht. “We verzamelen deze gegevens al zo’n twintig jaar,” zegt Frans. “Een paar jaar geleden beseften we pas dat we de niet aangedane gebieden kunnen gebruiken als model voor de gezonde hersenen.” Dorien vult aan: “Als je met een elektrode zo’n klein stroompje geeft op één plek, komt er op een andere plek een reactie. Dan weet je dus dat de twee gebieden met elkaar verbonden zijn. Je kunt vervolgens meten hoelang het duurt tot die reactie komt. Als je daarbij de afstand tussen de twee verschillende hersengebieden weet, kun je dus uitrekenen hoe snel het signaal doorgegeven wordt.”
Betere computermodellen
De resultaten van dit onderzoek, dat mede gefinancierd werd door EpilepsieNL, geven essentiële informatie over ons centrale zenuwstelsel. Wetenschappers proberen al langer in kaart te brengen hoe alle verbindingen in onze hersenen lopen. Met deze informatie kunnen realistische modellen gemaakt worden van onze hersenen in de computer.
Om deze modellen te laten werken heb je, naast informatie over de verbindingen, ook precieze waarden van snelheid van die verbindingen nodig. “Wij leveren die nu voor het eerst,” vertelt Frans, “Met onze data kunnen onderzoekers nieuwe en betere computermodellen maken die ons begrip van het brein vergroten. Dat bevordert niet alleen epilepsie-onderzoek, maar ook onderzoek naar andere hersenaandoeningen.”
Lees het wetenschappelijke artikel.
Open voor vooruitgang
Met deze publicatie in Nature Neuroscience wordt alle data publiekelijk toegankelijk. Dat principe heet Open Science en betekent dat onderzoekers van over de hele wereld de data kunnen gebruiken. Frans: “Door mee te doen aan onderzoek leveren patiënten een bijdrage aan vooruitgang. De kennis die we opdoen kunnen we gebruiken om toekomstige patiënten beter te behandelen.”
Dorien promoveert eind dit jaar. Ze vertelt: “Met deze data is heel veel mogelijk, meer dan dat ik en het UMC Utrecht kunnen onderzoeken. Ik ben benieuwd wat voor onderzoeken alle creatieve mensen over de wereld kunnen verzinnen.”
