Drie mogelijke modellen voor het vuren van neuronen, waarbij de richting van het inkomende signaal van belang is (afb: Nature)

Het lijkt er op dat de ideeën over het functioneren van hersencellen (neuronen) die al zo’n honderd jaar oud zijn, met name het vuren, niet kloppen. Met deze conclusie zou het wel eens zo kunnen zijn dat de gevolgtrekkingen uit duizenden neurowetenschappelijke onderzoeken op losse schroeven komen te staan.  Neuronen zijn de ‘rekeneenheden’ van de hersens. Mensen hebben er zo’n duizendmiljard (biljoen) van. Al meer dan een eeuw werken neurowetenschappers met het idee dat elk neuron als een aanslaanbaar, centraal element fungeert. De cel zou binnenkomende elektrische signalen verzamelen van verbonden neuronen en ‘vuren’ als er aan bepaalde drempelwaarde wordt overschreden.
Het lijkt er op dat dat idee op de vuilnishoop kan. Ido Kanter en collega’s van de Bar-Ilan-unversiteit (Is) en de universiteit van Tel-Aviv hebben door proeven met kweken van hersencellen dat oude idee waarschijnlijk onderuit gehaald.
De onderzoekers toonden aan dat elk neuron fungeert als een verzameling aanslaanbare elementen, waarbij elk element gevoelig is voor de richting waaruit dat elektrische signaal komt. Twee zwakke signalen uit verschillende richtingen, bijvoorbeeld links en rechts, tellen niet simpel op voor een vuurpuls, terwijl een sterk signaal van links een andere pulsvorm geeft dan die van rechts, bijvoorbeeld.

Kanter vindt het opmerkelijk dat hij en zijn medeonderzoekers tot die slotsom zijn gekomen met behulp van oude technologie die ook al in de jaren 80 bestond. “Het geloof was in honderd jaar zo diep geworteld dat het decennia heeft geduurd tot deze ontdekking.”

Losse schroeven

De resultaten zetten onderzoek dat is uitgegaan van de houdbaarheid van het ‘neuronendogma’ op losse schroeven. Dat zal nog eens met het nieuwe neuronmodel in het achterhoofd moeten worden bekeken, vooral onderzoek dat is gericht op neurodegeneratieve ziektes, stellen de onderzoekers. Het zou wel eens zo kunnen zijn dat zo’n ziekte begint als neuronen niet meer het verschil zien tussen links en rechts (om maar bij het voorbeeld te blijven).

Het onderzoek lijkt gehakt te maken van de ideeën over het vuren van hersencellen. Het bekijken van het vuren van hersencellen leek een handzame methode om de activiteit van vele hersencellen tegelijk te kunnen meten. Daarbij gingen onderzoekers er van uit dat een neuron vuurt volgens een bepaalde pulsvorm die dienst zou doen als de ‘handtekening’ van die specifieke cel.

Bron: EurekAlert