De cellen liggen in de Medulla oblongata, evolutionair gezien het oudste deel van de hersenen. OpenStax/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

'Commandocentrum' voor de bloedsomloop ontdekt in de hersenen

Een internationaal team van onderzoekers heeft een groep hersencellen gevonden die dienst doen als een 'hoofd-regulator' voor het cardiovasculair systeem - het hart en de bloedsomloop. De hersencellen doen dat door de toevoer van bloed naar verschillende delen van het lichaam nauwgezet te organiseren. De ontdekking kan helpen om precies te lokaliseren waar cardiovasculaire problemen zoals hoge bloeddruk of hartverlamming in de hersenen gereguleerd worden.  

De onderzoekers gebruikten genetisch gemodificeerde virussen in een diermodel, wat hen toeliet de hersencellen die de bloedtoevoer sturen, te laten oplichten onder een microscoop. 

Daardoor konden ze, voor het eerst, de verbindingen van de cellen met verschillende delen van het cardiovasculair systeem opsporen. 

Ze identificeerden een cruciale groep van cellen in het evolutionair gezien oudste deel van de hersenen, de medulla oblongata of kortweg medulla. Die cellen maken verbindingen naar meerdere delen van het cardiovasculair systeem, wat laat veronderstellen dat ze er een uitzonderlijke rol in spelen.  

Het hart en een deel van de bloedsomloop. Bryan Brandenburg/Wikimedia Commons/CC BY-SA 4.0

Gevoelig voor laserlicht

In een vervolgstudie maakten de onderzoekers uit Australië, Frankrijk, Nieuw-Zeeland en het VK dezelfde hersencellen gevoelig voor laserlicht -een techniek die optogenetica genoemd wordt -, wat hen toeliet de activiteit van de cellen te controleren door eenvoudigweg een schakelaar over te halen. 

Het bleek dat de hersencellen in kwestie tegelijkertijd invloed uitoefenden op meerdere delen van het lichaam, waaronder het hart en de bloedvaten van de voor- en achterpoten. Dat doet veronderstellen dat het de functie van deze cellen is om de activiteit in het cardiovasculair systeem in zijn geheel te coördineren. 

Hoogleraar Simon McMullan, die aan het hoofd stond van het team van de Macquarie University in Australië dat aan de studie heeft meegewerkt, zei dat de studie toont hoe de hersenen de bloedtoevoer naar verschillende delen van het lichaam sturen, iets waar neurologen zich al jaren het hoofd over breken. 

"We hebben ontdekt dat hersencellen hun boodschap naar veel verschillende doelen sturen om de volledige controle over de bloedtoevoer te coördineren", zo zei McMullan in een mededeling van de Macquarie University.

"De controle van de hersenen over je hart en je bloedvaten is essentieel voor je overleving. Zelfs als je iets eenvoudigs doet als van een liggende positie overgaan naar rechtop zitten, kan dat geweldige verschuivingen in de bloedcirculatie geven, die, als ze niet onder controle worden gehouden, je vermogen kunnen bedreigen om bij bewustzijn te blijven, en dus ook in leven."

"Het lichaam moet de rivaliserende vraag naar bloed van verschillende weefsels op verschillende tijden zorgvuldig combineren en organiseren. Wij hebben nu de 'hoofd-regulatoren' van het cardiovasculair systeem ontdekt die tegelijkertijd het hart en de bloedvaten regelen", zo zei professor Robin McAllen. McAllen stond aan het hoofd van het team van het Florey Institute of Neuroscience & Mental Health van de University of Melbourne dat meegewerkt heeft aan de studie.

De studie van het internationale team is verschenen in The Journal of Physiology.

De medulla oblongata of het verlengde merg ligt in de hersenstam en verbindt de hersenstam met het ruggenmerg. Blausen.com staff (2014). Medical gallery of Blausen Medical 2014/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0