Een voorstelling van de hippocampus bij de mens. Illustratie: Life Science Databases/Wikimedia Commons

Mensen produceren heel hun leven nieuwe hersencellen volgens nieuwe studie

Mensen blijven ook als ze volwassen zijn, nieuwe hersencellen aanmaken in de hippocampus, een deel van de hersenen dat betrokken is bij leren, het geheugen en de emoties. Dat zegt een nieuwe studie, die daarmee ingaat tegen eerdere theorieën die stellen dat die productie stilvalt na de adolescentie. De bevindingen kunnen, als ze bevestigd worden, helpen bij de ontwikkeling van nieuwe behandelingen voor neurologische aandoeningen als dementie.

Bij baby's worden veel nieuwe hersencellen aangemaakt in de hippocampus, maar er wordt fel gedebatteerd over de vraag of dat blijft duren tijdens de volwassenheid, en als dat het geval is, of het aantal nieuwe hersencellen dan daalt zoals dat het geval is bij muizen en niet-menselijke primaten, aapachtigen.

Hoewel er onderzoek is dat nieuwe neuronen gevonden heeft in de hippocampus van oudere mensen, boorde een recente studie het idee de grond in, en stelde dat in de late tienerjaren er geen nieuwe hersencellen in de hippocampus gevonden konden worden. 

Nu heeft een andere groep geleerden onderzoek gepubliceerd dat weerwerk biedt, en dat aantoont dat nieuwe neuronen - hersen- of zenuwcellen - wel geproduceerd worden in dit deel van de hersenen bij volwassenen, en dat het aantal niet terugvalt met het ouder worden. De bevindingen, zo zegt het team, kunnen helpen in de zoektocht naar nieuwe manieren om aandoeningen te behandelen gaande van Alzheimer tot psychiatrische problemen. 

"Het opwindende deel is dat de neuronen er zijn gedurende heel de levensduur", zei dokter Maura Boldrini aan "The Guardian". Boldrini doet onderzoek in klinische neurobiologie aan Colombia University in New York en geeft les in psychiatrie, en ze is de belangrijkste auteur van de nieuwe studie.

"Het lijkt erop dat mensen inderdaad wel verschillen van muizen, bij wie de productie van neuronen erg snel achteruitgaat met de leeftijd - en dit zou kunnen betekenen dat we deze neuronen nodig hebben voor onze complexe leermogelijkheden, en onze cognitieve gedragsantwoorden op emoties."

Een gekweekte hersencel uit de hippocampus van een rat. Foto: ZEISS Microscopy/Wikimedia Commons

Pas gestorven mensen

Boldrini en haar collega's keken naar de hippocampus van 28 mannen en vrouwen tussen 14 en 79 jaar, slechts enkele uren nadat die gestorven waren. Boldrini merkt daarbij op dat het belangrijk is te weten dat al de individuen in de studie voor hun dood gezond waren, in tegenstelling met vele voorgaande studies. 

Met een aantal verschillende technieken onderzocht het team de mate waarin er nieuwe bloedvaten aangemaakt waren, en de omvang van en het aantal cellen in verschillende stadia van volgroeidheid, in een gebied dat de gyrus dentatus of getande winding genoemd wordt, een deel van de hippocampus waar nieuwe neuronen aangemaakt worden. 

"Volgens studies bij muizen, zijn er deze pluripotente stamcellen - stamcellen die kunnen uitgroeien tot om het even welke cel in het lichaam - die een pool van cellen vormen die normaal gezien niets doen, die slapend zijn, en die dan een deling kunnen ondergaan", zei Boldrini, die eraan toevoegt dat sommige studies gesuggereerd hebben dat we mogelijk geboren worden met een eindige voorraad van deze "moedercellen". "Het zijn deze dochtercellen - na de deling van de oorspronkelijke "moeder" stamcellen - die zich exponentieel gaan delen en veel meer andere cellen gaan maken, en die kunnen differentiëren en een hersencel kunnen worden."

Het team ontdekte dat de aantallen van deze "moedercellen" terugvielen met de leeftijd in het voorste en middenste deel van de gyrus dentatus. Het aantal cellen dat ze voortbrachten, viel echter niet terug, en het team vond duizenden nieuwe, onvolgroeide neuronen in de gyrus dentatus op het ogenblik van de dood,  ongeacht de leeftijd.

"We kunnen nog genoeg neuronen aanmaken, zelfs als we minder van deze "moeders" overhouden", zei Boldrini. 

Een gestileerde doorsnede van de hippocampus, met zowat in het midden de gyrus dentatus (dentate gyrus in het Engels). Illustratie: Frank Gaillard Desingns/Wikimedia Commons

Minder plasticiteit

De onderzoekers stelden evenwel vast dat er een terugval was in het voorste deel van de gyrus dentatus, van het aantal cellen die stoffen produceren die gekoppeld worden aan neuroplasticiteit - de "kneedbaarheid" van het brein, het vermogen van het brein om te veranderen of zich "opnieuw te bedraden". 

"Ook al maken we deze nieuwe neuronen, misschien zijn ze minder plastisch, of misschien maken ze minder verbindingen of migreren ze minder", zei Boldrini aan "The Guardian". 

De auteurs van de studie merken op dat een terugval in de plasticiteit, zou kunnen helpen verklaren waarom zelfs gezonde mensen emotioneel kwetsbaarder kunnen worden als ze ouder worden, maar dat de aanmaak van nieuwe cellen waaronder neuronen, dan weer kan helpen om ons te beschermen tegen cognitieve of emotionele achteruitgang. 

Boldrini zei dat het nu belangrijk was om te zien wat ze gebeurt in de hersenen van mensen met Alzheimer en emotionele problemen. Als er immers verschillen zijn in de aanmaak van nieuwe cellen in de hippocampus met die van gezonde mensen, kan dat onderzoekers nieuwe doelen geven voor onderzoek naar behandelingen.   

De hippocampus wordt ook het zeepaardje genoemd, de Latijnse naam voor zeepaard is ook hippocampus, van het Grieks hippos (paard) en kampos (zeemonster). De hippocampus samen met de fornix, een C-vormige bundel axonen (links), lijkt van vorm inderdaad op een zeepaardje.  Illustratie: professor Laszlo Seress/Anthonycole/Wikimedia

Niet overtuigd

Dokter Mercedes Paredes van de University of California San Francisco, een van de auteur van de studie waarin onlangs gesteld werd dat volwassen geen nieuwe hersencellen ontwikkelen, zei dat ze niet overtuigd was.

"Voorlopig denken we niet dat deze nieuwe studie in twijfel trekt wat we geconcludeerd hebben uit onze pas gepubliceerde waarnemingen: als neurogenese - de aanmaak van nieuwe neuronen - voortduurt in de volwassen menselijke hippocampus, is het een extreem uitzonderlijk fenomeen", zo zei ze. "Het komt neer op een interpretatie van dubbelzinnige cellen, waarvoor we extra stappen hebben gezet om ze uitgebreid te karakteriseren, en waarvan we aangetoond hebben dat het geen nieuwe neuronen waren, zoals dat eerst leek."

Maar neuroloog Niels Haan van de Cardiff University, die gespecialiseerd is in volwassen neurogenese, zei aan "The Guardian" dat hij ervan overtuigd is dat er nieuwe neuronen gevormd worden in het volwassen menselijk brein, ook al is nog niet duidelijk welke functie ze hebben. 

"We weten van onderzoek met dierlijke modellen dat neuronen die ontstaan zijn bij volwassenen, vereist zijn voor verschillende processen in verband met leren en het geheugen, en er zijn aanwijzingen dat neurogenese verstoord is bij bepaalde menselijke psychiatrische aandoeningen", zo zei hij. 'Dit is een veelbelovend onderzoeksgebied voor potentiële behandelingen."