Onderzoeksters koppelen verbindingspatronen aan hersenfuncties

Hersenbeeld van de visuele cortex

Hersenbeeld (fMRI) van de visuele cortex (afb: NeuroQuery)

Het lijkt er op dat wetenschapsters de verbindings-patronen in de hersenen tussen neuronen van geestelijke functies in de hele hersenen kunnen voorspellen. Elk gebied zou een unieke ‘verbin-dingsvingerafdruk’ hebben die ver-band houdt met zijn rol in onze geest, van taal tot geheugen. De sterkste verbindingen werden gevonden in denkvaardigheden op hoger niveau die jaren nodig hebben om zich te ontwikkelen. Lees verder

Onderzoekers maken kunstmatige neuronen die net ‘echt’ lijken

diffusiememristor

Diffusiememristoren zouden de elektronische tegenhangers van  neuronen zijn, maar wel veel efficiënter en kleiner dan de huidige computertechniek (afb: Yang-lab/USC)

Onderzoekers van de universiteit van Zuid-Californië (USC) hebben kunstmatige neuronen gebouwd die echte hersenprocessen zouden kunnen nabootsen met behulp van memristors (geheugenweerstanden). Zoals bekend werken hersens veel efficiënter dan menselijke rekentuigen. Die technologie zou hersenachtige leersystemen mogelijk mogelijk kunnen maken (tenminste als we eindelijk zouden weten hoe onze hersens werken; as). Het zou kunstmatige intelligentie ‘menselijker’ kunnen maken, denken de USC-ers. Lees verder

Kankermedicijen lijken ook te werken tegen Alzheimer

Kankermedicijnen tegen Alzheimer?

Het lijkt er op dat twee kankermedicijnen, irinotecan en retrozol, tegen Alzheimer werkzaam zijn (afb: Marina Sirota et al./Cell)

Het lijkt een groeiende onderzoeksactiviteit: kijken of bepaalde medicijnen ook bij andere ziektes werken. Ozempic, oorspronkelijk bedoeld tegen suikerziekte, is tegenwoordig vooral populair als ‘afslankmiddel’. Nu schijnen twee kankermedicijnen mogelijk ook te werken tegen de ziekte van Alzheimer, waar ondanks alle inspanningen nog steeds geen echt medicijn tegen bestaat. Lees verder

Geprinte nanopilaartjes bevorderen groei neuronen

Nanopilaartjes als groeiomgeving hersencellen

Op de nanopilaartjes vormden zich ruimtelijke netwerken van hersencellen (afb: Angelo Accardo et al./Advanced Functional Materials)

Hersencellen zijn wezenlijk voor het functioneren van meercellige organismen. Hoe hersens functioneren is allesbehalve bekend, maar duidelijk is dat ze, onder meer, via stroomstootjes met elkaar communiceren. Onderzoekers van de TU Delft hebben met nanopilaartjes een, kennelijk, ideale groeiomgeving voor hersencellen gevormd die erg veel zou lijkt op wat er in het echt gebeurd. Lees verder

Het hart heeft eigen ‘hersens’

Hart zebravisje

Hartje van een zebravisje (afb: Konstantinos Ampatzis et al./Nature Communications)

Onderzoekers in Zweden en de VS stellen dat het hart een eigen, apart ‘commandacentrum’ heeft, dat ze hersens noemen, die de hartslag regelt. Ze komen tot die conclusie op basis van onderzoek zebravisjes, Een beter inzicht hoe deze ‘hersens’ werken zou een basis kunnen zijn van andere behandelingen van hartziektes, stellen die onderzoekers dan meteen maar. Lees verder

Een kubieke millimeter hersens in (complex) beeld gebracht

hersencellen in beeld

De linker afbeelding (J) toont een niet eerder ontdekte driehoekig neuron. Rechts (K) is te zien dat hersencellen vele koppelingen (synapsen) hebben met andere cellen, ook gliacellen (afb: Alexander Shapson-Coe et. al/Science)

Om een idee te krijgen hoe het menselijk brein werkt hebben onderzoekers rond Alexander Shapson-Coe van de Harvard- en de Queen Mary-universiteit in Londen een kubieke millimeter menselijke hersens (de temporale kwab) ‘uitgepluisd’ en gereconstrueerd met hulp van, onder meer, elektronenmikroskoop en rekentuig

. Dat speldenknopje hersens bevatte zo’n 57 000 cellen, 23 cm aan bloedvaatjes en maar liefst 150 miljoen synapsen (koppelingen tussen hersencellen). Alles tezamen omvatte dat minieme stukjes hersens in gedigitaliseerde vorm 1,4 petabytes aan informatie (peta=10^15=biljard).
Het bleek dat het aantal gliacellen, die allerlei hulpfuncties voor neuronen verrichten, twee keer hoger was dan het aantal neuronen, waarbij oligodendrocyten in de meerderheid waren. Die gliacellen hadden duizenden zwakke verbindingen met de neuronen (de ‘echte’ hersencellen). Kortom: onze hersens vormen een knap ingewikkeld samenstel van samenwerkende cellen en verbindingen, waarin we door al die bomen vooralsnog het bos niet kunnen ontwaren.

Bron: Science

Nog niet eerder ontdekte celsoort in hersens gevonden

signaaloverdracht hersens

De signaaloverdracht via synapsen van buurcellen in de hersens (afb: OIST)

Het lijkt er op dat in de hersens naast de hersencellen (neuronen) en gliacellen (een soort afweercellen) er nog een celtype in de hersens (van muisjes) aanwezig is. Dat ‘nieuwe’ celtype is een kruising tussen neuronen en stercellen (astrocyten, een vorm van gliacellen). De ontdekking zou wel eens betekenis kunnen hebben voor de kennis over de communicatie tussen hersencellen. Wellicht, roepen de wetenschappers (of hun voorlichters) dan heel blij, zou die kennis ook kunnen leiden tot nieuwe behandelingen voor hersenziektes. Lees verder

Echte neuronen zijn heel wat ‘slimmer’ dan elektronische

HersencellenWe weten niet hoe onze hersens werken en toch denken we systemen in elkaar te kunnen zetten die ‘hersenwerk’ zouden leveren: zelflerende systemen van neurale (ja hoor) netwerken. Nu hebben onderzoekers beide eens vergeleken, althans ze leerden een kunstmatig-intelligentiesysteem een neuron na te bootsen, en daarbij komen de ki-systemen er nogal bekaaid vanaf. Lees verder

Verbonden atomen zouden een ‘kwantumbrein’ kunnen vormen

Bert Kappen

Bert Kappen (afb: Radbouduniversiteit)

Een netwerk van verbonden atomen zou gebruikt kunnen worden om een ‘kwantumbrein’ te bouwen  (of eigenlijk een ‘atoomb rein’) dat lijkt op het echte werk, denken onderzoekers van de Radbouduniversiteit in Nijmegen. Hun ‘brein’ bestaat uit een patroon van kobaltatomen op een ondergrond van zwarte fosfor. Uiteraard gaan hun gedachten in de richting van die geweldige kunstmatige intelligentie. Lees verder

‘Hersencomputer’ blijkt onverwacht snel

'Hersencomputers'

Computers gebouwd als onze hersens (afb: IBM Research)

IBM-onderzoekers werken aan een nieuw type computer dat veel beter dan de huidige zou kunnen omgaan met de almaar wassende datastroom en met kunstmatige intelligentie. De architectuur daarvan is geïnspireerd op die van onze hersens (vandaar mijn term ‘hersencomputer’) en zou in tests de huidige computers met ki-algoritmes verre achter zich hebben gelaten in snelheid. Tot verrassing van de onderzoekers, overigens. Lees verder