Vormen ‘langlevende’ eiwitten de crux van ons lange geheugen?

Siignaaloverdracht

A – presynaptisch neuron
B – postsynaptisch neuron
1 – mitochondrion
2 – blaasje vol met neurotransmitter
3 – autoreceptor
4 – synaptische spleet
5 – neurotransmitterreceptor
6 – calciumkanaal
7 – blaasje staat neurotransmitter af
8 – neurotransmitter heropnamepomp

In de synaptische ruimtes waar twee hersencellen elkaar ontmoeten is er een constant druk verkeer van chemische en elektrische signalen. Ligt daar misschien het geheim van het geheugen, het leren? De meeste eiwitten in die synapsen worden rap weer vervangen. Onderzoekers in de VS ontdekten echter bij muizen dat sommige eiwitten weken, zo niet maanden of zelfs jaren oud kunnen worden in die synaptische ruimtes. Ligt daarin de kern van geheugen leervermogen? Lees verder

Hersens leren anders dan we dachten

Leerproces hersens zou anders werken dan tot nu toe aangenomen

Niet de synapsen maar de dendrieten zijn wezenlijk voor het leerproces (afb: Iso Kanter)

Al honderden jaren staren we, of althans wetenschappers, blind op dat machtige orgaan dat ons doen en laten stuurt en er voor zorgt dat we onze omgeving op verschillende manieren kunnen waarnemen en nog steeds snappen we (de wetenschappers) er niet veel van. Sedert ongeveer midden vorige eeuw gaan we (wetenschappers) er van uit dat leren een proces is waarbij verbindingen tussen hersencellen , de synapsen, een gewicht mee krijgen. Israëlische onderzoekers denken dat dat beeld niet klopt. De dendrieten, de uitlopers van hersencellen, zijn de bepalende ‘factoren’ in het leerproces, denken ze. Lees verder

Zelfgeorganiseerde zilverdraden vertonen hersenachtig gedrag

Zilveren 'hersens'

Het netwerk van zilverdraadjes, ontstaan door zelforganisatie, heeft wel wat weg van dat van hersencellen. Rechts dat zilvernetwerk op een ‘chip’ (midden) (afb: UCLA)

We weten nog steeds niet hoe ze het flikken, maar hersens verslaan de krachtigste computers op vele fronten en zijn daarbij een wonder van energiezuinigheid, zoals overigens het hele menselijke/dierlijke lichaam. Het lichaam vergt een vermogen van 80 Watt, waarvan de hersens een kwart voor hun rekening nemen. Een van de grootste en snelste computers, de K-computer in Kobe (Jap), heeft een vermogen van bijna 10 MW nodig, 10 miljoen Watt. Dat is ongeveer het vermogen dat 10 000 huishoudens nodig hebben voor hun stroomverbruik. In 2013 kostte het die energievretende computer 40 minuten om een simulatie van een seconde te maken van 1% van de hersencapaciteit. Onderzoekers in Californië denken een computer te kunnen bouwen die is geïnspireerd op het echte werk: de hersens. Lees verder

Waar worden je herinneringen opgeslagen?

Vervindingen tussen hersencellen

Verbindingen tussen hersencellen (afb: Connectoomproject)

Herinneringen, we hebben ze allemaal, maar de grote vraag is hoe die worden opgeslagen in de hersens. Wat mij persoonlijk intrigeert is dat bij ouderen de oudste herinneringen het langst stand houden. Als je ervan uitgaat dat een mens met het vorderen van de leeftijd steeds meer hersencellen verliest is dat een opmerkelijk gegeven. Herinneringen zouden vastgelegd worden door verbindingen tussen hersencellen. Doordat er steeds nieuwe herinneringen bijkomen verandert die interrelationele structuur van de hersens voortdurend. Twee onderzoekers komen nu met een nieuw idee: het geheugen is er doordat moleculen, hersencellen en synapsen zouden weten hoe laat het is. Lees verder

Tau-eiwitten ‘verstoppen’ verbindingen tussen hersencellen

Tau-eiwitten verstoren communicatie tussen hersencellen

Bij een synaps zorgen de neurotransmitters voor het overbrengen van het signaal van de ene hersencel op de andere (afb: Wiki Commons)

Tau-eiwitten zijn betrokken bij meer dan twintig hersenziektes, met inbegrip van dementie. Deze eiwitten vormen, door welke oorzaak dan ook, in sommige gevallen in hersencellen knopen, die uiteindelijk tot de dood leiden van die cellen.
Onderzoekers van het Vlaams Instituut voor Biotechnologie in Leuven ontdekten dat de tau-eiwitten al hersencellen kunnen verstoren voordat ze knopen vormen. De onderzoekers rond Patrik Vertreken stellen een methode voor om in dat proces in te grijpen. Of dat echt praktisch is, is nog maar de vraag. Lees verder

Glucosetekort in hersens ‘aanstichter’ Alzheimer (?)

Alzheimeronderzoeker Dominico Praticò

Dominico Praticò achter zijn microscoop

Een van de eerste tekenen van de ziekte van Alzheimer zou het teruglopen van de glucosespiegels in de hersens zijn. Dat gebeurt al voordat de patiënt problemen met zijn geheugen krijgt. Dat was bekend, maar of die daling nu de oorzaak of het gevolg is van de ziekte was niet duidelijk. Onderzoekers van de Amerikaanse Temple-universiteit zouden nu aan de hand van muisproeven aangetoond hebben dat dat glucosetekort leidt tot geestelijk achteruitgang en geheugenproblemen. De onderzoekers denken ook een ‘doelwit’ voor behandeling gevonden te hebben: het eiwit p38. Herstel van de glucosespiegel is natuurlijk ook een behandelingslijn. Lees verder

Delen hersen blijven groeien tijdens volwassenheid

Gezichtsherkenningsdeel visuele schors blijft groeien

Onderzoeker bekijkt met een van de proefpersonen de resultaten van de qmri-metingen (afb: Stanford)

Het is grappig dat we (onderzoekers) al heel lang het menselijk lijf bestuderen en nog weten we zelfs van de ‘in het oog lopende’ dingen nog lang niet alles (zo dat ooit gebeurt). Van de hersens is tot voor niet zo heel lang geleden beweert dat dat de hersens in de vroege jeugd zijn uitgegroeid. Al eerder is gebleken dat er ook tijdens volwassenheid wel degelijk nieuwe hersencellen worden aangemaakt. Nu blijkt ook dat deel van de hersens dat verantwoordelijk is voor de gezichtsherkenning e.d. continu groeit. Die was bij kinderen zo’n 12% kleiner als bij volwassenen, zo bleek uit metingen met kwantitatieve kernspinbeeldtechniek (qmri). Lees verder

Geheugencapaciteit hersens tien keer groter dan gedacht

Druk verkeer tussen axon en synaps

Tussen de axon (groen) en de synaps (geel) vindt druk verkeer plaats (afb: Salk-instituut)

Aan onze hersens worden toch al allerlei grote getallen toegeschreven, maar naar nu (b)lijkt zijn die getallen nog ruimschoots te kleine. Onderzoekers van het Salk-instituut (VS) en de universiteit van Texas in Austin denken te weten dat de geheugencapaciteit tien keer groter is dan tot nu toe werd aangenomen/geschat. De onderzoekers hebben ook meer inzicht gekregen in de energiezuinige werkwijze van hersens. We hebben het dan nog maar over rattenhersens. Daar kunnen hedendaagse computers nog een stevige punt aan zuigen… Lees verder

Prioneiwitten verantwoordelijk voor lange geheugen (?)

Hoe de hersens werken is nog steeds een heel groot raadsel. Er wordt wel een slag naar geslagen, maar ik denk dat we nog niet in de buurt van het echte ‘ding’ zijn. Wellicht heeft Eric Kandel en zijn medeonderzoekers van de Newyorkse Columbia-universiteit weer een stukje van die immense hersenpuzzel gevonden. Ze zouden hebben ontdekt dat het langer geheugen wordt onderhouden door prionachtige eiwitten. Prionen zijn stoffen die vooral in verband gebracht worden met ziektes, zoals gekkekoeienziekte. Lees verder

Omega 3-zuren vergemakkelijken transport moleculen

Cytose of membraantransport

Er zijn verschillende manieren waardoor stoffen de cel binnen kunnen komen of verlaten. De cytose (E) is daar een van. 1 staat voor celbinnenste, 2 voor ruimte buiten de cel (afb: Wikicommons)

Meervoudig onverzadigde vetzuren (omega 3-vetzuren) zijn gezond, maar waarom was onbekend. Nu hebben Franse onderzoekers uitgezocht  dat die vetzuren als ze eenmaal opgenomen zijn in de celmembranen de zogeheten endocytose en exocytose, het transport van moleculen door het celmembraan heen , makkelijker maken. Dat zou dan ook de oorzaak zijn dat omega 3-zuren vooral een positief effect hebben op de gezondheid van de hersens. Hersencellen communiceren via signaalstoffen (neurotransmitters) die in blaasjes (vesikels) worden vervoerd via het membraan van de hersencelverbindingen (de synapsen).

Lees verder