Onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Francisco (UCSF) hebben een nieuwe manier ontdekt waarop de hersenen grote hoeveelheden informatie verwerken. De bevinding, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Neuroscience, zou implicaties kunnen hebben voor het begrip van hoe we leren en onthouden, maar ook voor het ontwikkelen van nieuwe behandelingen voor neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer.

De hersenen worden voortdurend gebombardeerd met informatie van onze zintuigen. Om al deze gegevens te kunnen begrijpen, moeten de hersenen informatie snel en efficiënt kunnen opslaan en ophalen. Neurowetenschappers weten al lang dat de hersenen dit doen door verbindingen tussen neuronen te creëren, synapsen genoemd. De exacte mechanismen waarmee synapsen werken zijn echter ongrijpbaar gebleven.

In hun onderzoek gebruikten de UCSF-onderzoekers een nieuwe beeldvormingstechniek om de activiteit van synapsen in realtime te visualiseren. Ze ontdekten dat synapsen niet simpelweg schakelaars zijn die aan en uit worden gezet. In plaats daarvan veranderen ze voortdurend hun kracht, of ‘plasticiteit’. Door deze plasticiteit kunnen de hersenen nieuwe informatie opslaan en zich aanpassen aan veranderende omgevingen.

De onderzoekers ontdekten ook dat de sterkte van een synaps wordt bepaald door de hoeveelheid activiteit die er doorheen gaat. Dit betekent dat synapsen die vaker worden gebruikt sterker worden, terwijl synapsen die minder vaak worden gebruikt zwakker worden. Dit proces, bekend als ‘lange termijn potentiëring’ en ‘lange termijn depressie’, wordt beschouwd als de basis van leren en geheugen.

De bevindingen van dit onderzoek bieden nieuwe inzichten in de manier waarop de hersenen met grote hoeveelheden informatie omgaan. Dit zou implicaties kunnen hebben voor het begrip van hoe we leren en onthouden, maar ook voor het ontwikkelen van nieuwe behandelingen voor neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer.

Implicaties voor leren en geheugen

De bevinding dat synapsen voortdurend van kracht veranderen, zou kunnen helpen verklaren hoe we nieuwe dingen kunnen leren en onthouden. Wanneer we iets nieuws leren, worden de synapsen in onze hersenen die bij dat leerproces betrokken zijn sterker. Dit maakt het voor ons gemakkelijker om die informatie in de toekomst te onthouden.

De kracht van synapsen wordt ook beïnvloed door onze verwachtingen. Als we iets verwachten te zien, worden de synapsen die betrokken zijn bij het verwerken van die informatie sterker. Dit kan ons helpen de wereld om ons heen nauwkeuriger waar te nemen.

Implicaties voor neurodegeneratieve ziekten

De bevinding dat synapsen voortdurend van kracht veranderen, zou ook implicaties kunnen hebben voor het begrijpen van neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer. Bij de ziekte van Alzheimer beginnen de synapsen in de hersenen te verzwakken en af ​​te sterven. Dit leidt tot geheugenverlies en andere cognitieve problemen.

Door te begrijpen hoe synapsen werken, kunnen onderzoekers mogelijk nieuwe behandelingen voor de ziekte van Alzheimer en andere neurodegeneratieve ziekten ontwikkelen. Deze behandelingen kunnen de progressie van deze ziekten helpen vertragen of zelfs stoppen.

Conclusie

De bevindingen van dit onderzoek bieden nieuwe inzichten in de manier waarop de hersenen met grote hoeveelheden informatie omgaan. Dit zou implicaties kunnen hebben voor het begrip van hoe we leren en onthouden, maar ook voor het ontwikkelen van nieuwe behandelingen voor neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer.