Nieuwsbrief #196 Onze hersenen kunnen verbijsterend veel en we weten er nog maar weinig van hoe ze dat klaar spelen
Nieuwsbrief over natuur en wetenschap en deze keer waar Dan Brown zijn roman over fantaseert.
Onze hersenen kunnen verbijsterend veel en we weten er nog maar weinig van hoe ze dat klaar spelen
In onze hersenen zijn minstens 86 miljard zenuwcellen actief. Die maken met elkaar zo’n 500 miljard verbindingen. En misschien zijn dat er nog wel heel veel meer. We weten iets van hoe zenuwcellen informatie verwerken en opslaan. Eerst in een korte termijn geheugen. En dan in een lange termijn opslag, die we onder omstandigheden tientallen jaren later nog kunnen raadplegen.
Veel hebben we geleerd van het leergedrag van een zeeslak Aplysia, de zeehaas, met maar 20000 neuronen. Die forse, algen etende slak vertoont ingewikkeld gedrag, vermijdt aanraking, en pijn, kan zich verdedigen met paarse inktwolken tegen vijanden. We weten hoe hun zenuwcellen informatie doorgeven dankzij het werk van de neurobioloog Eric Kandel. In 2000 kreeg hij de Nobelprijs voor Medicijnen en Fysiologie voor zijn bijdrage aan onze kennis over leren en geheugen. En dat dankzij zijn belangrijke beslissing om zijn werk aan de geheugenopslag in New York bij de rat, met toch tegen de 200 miljoen neuronen in de hersenen, op te geven om in Frankrijk aan zo’n “primitief” dier te gaan werken. Kandel beschreef in zijn haast 1000 pagina’s dikke tekstboek “Principes van Neurowetenschap” (samen met James Schwartz) wat volgens hem de vijf belangrijke vragen zijn over hoe onze hersenen werken. Hoe ontwikkelen de volwassen hersenen zich? Hoe praten hersencellen met elkaar? Hoe beïnvloeden verbindingen tussen zenuwcellen ons gedrag en waarneming? Hoe beïnvloeden op hun beurt onze ervaringen de verbindingen tussen de zenuwcellen en verschillende hersengebieden? En waarin verschillen zieke hersenen van gezonde hersenen?
Op veel van die vragen heeft onderzoek antwoorden gevonden. Maar altijd op kleine onderdelen, en veel grote vragen blijven onbeantwoord. Dankzij nieuwe technieken weten we dat voor veel van wat er in ons hoofd gebeurt de plaats in de hersenen belangrijk is. Maar tegelijk zijn we er steeds meer achter gekomen dat de contacten tussen hersencellen en hersengebieden essentieel zijn. Dat gebeurt vaak in snelle netwerken, waarbij informatie rond wordt rondgespeeld. Zulke inzichten hebben we te danken aan nieuwe technieken, zoals de driedimensionale röntgenopnames in een computertomograaf (CT). Onze stofwisseling kunnen we volgen door positron emissie tomografie (PET) waarbij een radioactieve stof wordt ingespoten voor een scan van de activiteit. In kernspintomografie (MRI) wordt gebruik gemaakt van een magneetveld en radiogolven om de aanwezigheid van chemische elementen als waterstof, koolstof, stikstof en fosfor in onze hersenen te kunnen volgen.
Als dat gemeten wordt tijdens speciale activiteiten in de hersenen spreekt men van functionele MRI. En tenslotte kunnen we steeds fijner de elektrische activiteit in hersengebieden volgen in Electro Encefalografie (EEG) metingen. Kleine elektrische stroompjes in de membranen van onze zenuwcellen, actiepotentialen genoemd, spelen een grote rol in de communicatie tussen hersencellen. Dat wordt vaak gecombineerd met de uitstoot van chemische boodschapperstoffen, de zogenaamde neurotransmitters, in de (synaps)spleet tussen cellen. Er vindt op meer manieren uitwisseling van informatie tussen zenuwcellen plaats, zoals via directe kleine gap-junctions en de rol van glia of steuncellen komt steeds sterker in de belangstelling. De timing van hersenactiviteit speelt mee. Gelijktijdige activiteit van zenuwcellen versterkt de verbinding tussen die cellen (een vorm van leren dat zich weerspiegelt in de anatomie). Hersenen blijken veel flexibeler en veranderlijker dan we vroeger dachten.
Vrijwel dagelijks krijgen we nieuwe inzichten in de werking onze hersenen. Het wordt steeds moeilijker “het hersenwerk” te overzien. Van de 114 Nobelprijzen in de geneeskunde en fysiologie gingen er 30 naar de neurowetenschappen. Binnen de chronobiologie speelde recent de invloed van licht op emotionele centra en de uitgesproken klokfuncties van onze hersenen. Therapeutisch werd de mogelijkheid om met stroompjes in te grijpen in ziektebeelden als de trillingen door Parkinson veroorzaakt recent uitgebreid met behandeling van tinnitus (oorsuizen). Om maar wat te noemen. Het wordt steeds duidelijker dat we veel van de andere dieren op aarde kunnen leren. In veel functies zijn die stukken beter dan wij, soms met veel kleinere hersenen dan wij (vergelijk de zeeslak). Een geheimzinnig geacht en als uniek voor de mens aangezien fenomeen als (zelf)bewustzijn blijkt bij veel dieren uitgesproken aanwezig. Veel grote vragen staan open, zoals over de precieze opslag van onze ervaringen, over de opbouw van logische redeneringen, over de invloed van onze waarneming van de omgeving, over de rol van slaap. Qua ziektebeelden worstelen we met toenemende probleem van Alzheimer en Parkinson, alle onderzoek ten spijt. Het is mooi maar nog nauwelijks begrepen hoeveel herstel en aanpassingsvermogen er in onze gezonde hersenen schuilt. Wie denkt om voor begrip van ons brein te moeten teruggrijpen op collectief, extern bewustzijn (waarvoor overtuigend bewijs nog geleverd moet) onderschat de eigen bovenkamer op onheuse wijze.
Tips om een brein gezond te houden”
1) zorg voor voldoende slaap en goede slaapomstandigheden
2) blijf geestelijk actief, leer een extra taal, lees, leer een nieuw muziekinstrument te spelen
3) blijf lichamelijk actief, doe aan sport, zorg in elk geval voor voldoende beweging
4) eet gezond en gevarieerd, vermijd fastfood en de prefab producten waarmee de supermarkten vol staan
5) blijf je verbazen over wat er zich rondom je afspeelt, vang licht, beelden, geluiden, geuren en aanrakingen actief op en geniet van wat je bevalt.
Blijf op de hoogte!
Wil je meer weten over de geheimen achter ons biologie en andere fascinerende natuur- en wetenschaps onderwerpen? Abonneer je dan op onze podcast en Substack via mennoenerwin.nl, en mis geen aflevering meer. Direct naar de podcast ? Link naar de podcast
Woensdag → nieuwe podcast online die overal te beluisteren is op alle podcast spelers maar ook op substack.
Zaterdag een nieuwsbrief NL met een uitgebreider verhaal over het onderwerp van deze week met 5 tips over het onderwerp in het nederlands
Zondag een engelse nieuwsbrief ENG over het onderwerp van de week.
Je kan zelf kiezen wat je in de mailbox krijgt nederlands engels of alleen de podcast ga naar je settings van substack en zet daar uit wat je niet meer wil ontvangen. Je kan ook alles uitzetten en toch lid blijven van onze substack en dat je dus geen mails meer krijgt.
