Plaatscellen (blauw) en stercellen (geel) (afb: Kirsten Bohmbach/Uniklinik Bonn)

Ooit werden gliacellen in de hersens gezien als een soort lijm (glia is oud-Grieks voor lijm) tussen de ‘echte’ hersencellen. Inmiddels is het erkende takenpakket van die hersencellen aanzienlijk belangrijker gebleken. Ze vervullen afweer- en reparatiediensten en nu blijkt dat ze ook meedoen aan het echte hersenwerk: gliacellen helpen mee bij geheugenvorming, zo blijkt nu uit onderzoek van, onder meer, de universiteit van Bonn (D).
Elke omgeving heeft talrijke kenmerken die met elkaar vaak een unieke combinatie vormen: een kromme wilg in een wei langs een beek, bijvoorbeeld, met een aparte geur. Die zintuigelijke indrukken worden opgeslagen en de volgende keer dat we die plek bezoeken melden onze hersens: hier was je eerder.
Die herinnering wordt opgeslagen. Hoe precies is nog steeds niet helemaal duidelijk, maar nu gaan wetenschappers er meest van uit dat die herinnering wordt vastgelegd in een combinatie van hersencellen met onderling verschillende vuursterktes (vuren is het afgeven van spanningspulsen) via de verbindingen (de dendrieten) (is mijn=as wat kromme uitleg). “We hebben aangetoond dat zogeheten astrogliacellen of stercellen bij dat proces een wezenlijke rol spelen”, zegt Christian Henneberger van de universiteit van Bonn. “Die regelen hoe gevoelig hersencellen op een specifieke combinatie van kenmerken reageren.”

Voor dit onderzoek hebben de onderzoekers zich gericht op neuronen in de hippocampus (zeepaardje) in de hersentjes van muisjes. Dat hersendeel is belangrijk bij het opslaan van (nieuwe?) indrukken en het ophalen daarvan, vooral de ruimtelijke informatie. Henneberger: “Daar zitten zogeheten plaatscellen.” Een muisje heeft daar zo’n miljoen exemplaren van, elk ‘verantwoordelijk’ voor een specifieke combinatie van omgevingsgegevens.

Plaatscellen

Die plaatscellen hebben net als andere hersencellen lange uitlopers, de al eerder genoemde dendrieten. Die vertakken zich maar het einde in axonen zoals een boom. Met die die uitlopers zijn verbindingen mogelijk met vaak vele (tot aan duizenden) andere hersencellen via synapsen. Bij die cellen komt die plaatsinformatie terecht. “Als er bij veel buursynapsen op hetzelfde moment signalen binnenkomen, dan vormt zich in een dendriet een sterkere spanningsstoot, een ‘vuurpiek'”, zegt medeonderzoekster Kirsten Bohmbach. “Dat noemen we de dendrietintegratie. Alleen als een voldoende aantal synapsen tegelijk actief is ontstaat zo’n piek. Die verplaatsen zich naar de cellichamen en kunnen daar voor nog een spanningspuls zorgen, een actiepotentiaal.”

Die plaatscellen produceren regelmatig actiepotentialen. De snelheid waarmee ze dat doen kan sterk verschillen. Als de muisjes in een nieuwe omgeving terechtkomen produceren de plaatscellen die in een bepaalde ritme, ergens tussen de vijf en tien pulsen per seconde. Dat ritme zorgt er voor dat neuronen bepaalde signaalstoffen afgeven. Astrogliacellen hebben daarvoor sensoren en scheiden in reactie daarop serine af, een van de twintig essentiële aminozuren.
“Serine verspreidt zich naar de dendrieten van de plaatscellen”, legt de onderzoekster uit. “Daar zorgt dat ervoor dat de dendritische vuurpieken makkelijker kunnen ontstaan en krachtiger zijn.” Daardoor wordt het voor de muisjes makkelijker nieuwe plaatsen op te slaan en weer te herkennen, in feite zoals ook mensen zich oriënteren, denken de onderzoekers.
Henneberger: “Als we die stercellen uitschakelden bij de muizen, dan herkenden ze bekende plaatsen nauwelijks meer.” Dat geldt overigens niet voor plaatsen die belangrijk zijn, bijvoorbeeld die waar gevaar kan loeren. Kennelijk worden die gegevens elders opgeslagen (veronderstelt as).

Bron: Alpha Galileo