Nieuws
Ingevroren hersenen, insomnia en instincten: verslag VWN-excursie naar het Nederlands Herseninstituut
Blauwe handschoenen verdwijnen in een diepvrieskist, openen een witte doos en halen er een doorzichtige plastic zak uit. Een rechter hersenhelft kijkt ons aan, de belangrijke anatomische structuren duidelijk zichtbaar: grote hersenen, kleine hersenen, hersenbalk, hersenstam. De kleur heeft iets van gehakt, de vorm van bloemkool. Ooit zaten hier gedachten en gevoelens in, emoties en herinneringen, angsten en verlangens. Van wie waren ze?
Tekst: Bennie Mols
Foto's: Anouk Broersma
Ooit namen deze hersenen de beslissing om na de dood te mogen worden verwijderd, bevroren te worden in de tijd, om zich te laten onderwerpen aan menselijke nieuwsgierigheid naar de oorzaken van hersenaandoeningen als Alzheimer, Parkinson, depressie en Multiple Sclerose (MS), in de toekomst hopelijk uitmondend in effectieve behandelingen.
Wij, ruim een tiental VWN-leden, staan in een kamer vol diepvrieskisten gevuld met hersenweefsel. Het is verzameld door de Nederlandse Hersenbank, in 1985 opgericht door neurobioloog Dick Swaab. “We krijgen vanuit de hele wereld verzoeken voor weefsel”, zegt Mignon de Goeij, operations manager van de Hersenbank, met de hersenhelft in haar hand. “In de vriezers ligt zelfs nog hersenmateriaal van de eerste donoren.”
Dan gaat de diepvrieskist dicht en zijn de donorbreinen weer onder elkaar.
Microscopische details van MS
Het bezoek aan de Hersenbank volgde op drie lezingen van neurowetenschappers van het Nederlands Herseninstituut waar we te gast zijn. Aletta van den Bosch, consultant van de Hersenbank bij de uitgifte van MS-hersenweefsel en tevens promovenda in de neuroimmunologiegroep van het Herseninstituut, vertelt nog wat meer over de Hersenbank en over haar eigen onderzoek naar wat er mis gaat bij MS.
“De Nederlandse Hersenbank is een van de snelste ter wereld”, zegt van den Bosch. “De gemiddelde tijd tussen het overlijden van een hersendonor en het einde van de obductie, is zes tot zeven uur, wat zeer belangrijk is voor de kwaliteit van het hersenweefsel en het onderzoek.”
Een van de hersenaandoeningen die dankzij het gedoneerde hersenweefsel in microscopisch detail wordt onderzocht, is Multiple Sclerose, een ziekte van het centrale zenuwstelsel: ontstekingen in de hersenen en het ruggenmerg beschadigen het isolatiemateriaal dat rondom de zenuwen zit, waardoor de zenuwen hun signalen steeds slechter kunnen doorgeven. Het lichaam doet niet langer wat de geest wil.
Van den Bosch laat zien hoe de wikkelingen van het isolatiemateriaal rondom de zenuwen bij multiple sclerose steeds verder uit elkaar vallen. Er rukken immuuncellen en andere hulptroepen aan om het foute isolatiemateriaal op te ruimen. Spelen juist deze hulptroepen een rol spelen bij het ontstaan van de ontstekingen? Biedt dit aanknopingspunten voor de ontwikkeling van medicijnen? Allemaal nog onopgeloste vragen.
Instinct om weg te duiken
Neurowetenschapper Alexander Heimel leidt een groep die bij muizen onderzoekt in welke hersencircuits instinctief gedrag wordt opgewekt en waar gewenning plaatsvindt. Zijn verhaal begint met kartonnen vogelfiguren: korte nek, lange nek, smalle vleugels, brede vleugels. In 1948 meenden de latere Nobelprijswinnaars Niko Tinbergen en Konrad Lorenz dat ze op basis van gedragsexperimenten hadden aangetoond dat kalkoenkuikens een aangeboren en onveranderbaar instinct hebben om weg te duiken voor schaduwen van vogelfiguren met een korte nek, typisch voor roofvogels.
Onzin, zo vertelt Heimel. “Die kuikens bleken op een boerderij te zitten waar ze al vaak overvliegende ganzen hadden gezien. Er was sprake van gewenning. Modern onderzoek heeft laten zien dat instinctief gedrag wel degelijk op basis van ervaringen kan veranderen.”
Dan laat Heimel zien hoe de stormachtige ontwikkeling van technieken om in de hersenen te kijken tot compleet nieuwe inzichten heeft geleid. Wat Tinbergen en Lorenz alleen maar via gedrag konden onderzoeken, kan nu op celniveau in levende hersenen bestudeerd worden. Een van die technieken is optogenetica. Met laserlicht kunnen onderzoekers neuronen aan- en uitzetten en zo de rol van specifieke hersencircuits bestuderen. Eén laserpuls en ineens is een muis niet meer bang voor een overwaaiende schaduw, die wel eens van een roofvogel kan zijn.
Met dezelfde techniek onderzoekt Heimel ook het nieuwsgierigheidscircuit in de hersenen, een gebiedje met de fantasierijke naam Zona Incerta. Eén laserpuls en een muis wordt extreem nieuwsgierig naar een soortgenoot, zo laat hij in een filmpje zien. “Stalking”, zegt Heimel.
Insomnia
In de laatste lezing vertelt postdoc Lara Rösler over de oorzaken en gevolgen van insomnia, ofwel slapeloosheid. “Eén nacht slecht slapen doet iedereen wel eens, maar wanneer dit maandenlang aanhoudt, spreken we van insomnia”, zegt Rösler. “De een heeft daar trouwens meer last van dan de ander.”
Wanneer slapeloosheid niet wordt behandeld, neemt de kans op depressie sterk toe, laat Rösler zien. “Zonder behandeling ontwikkelt 43% na 3,5 jaar een depressie.” Gelukkig kan cognitieve gedragstherapie in combinatie met lichttherapie of sporten dat percentage terugbrengen tot een procent of vijftien.
Rösler onderzoekt ook welke invloed mentale gezondheid heeft op het ontstaan van slapeloosheid. Wie de emoties van overdag ’s nachts slecht verwerkt, blijkt een gefragmenteerde REM-slaap te krijgen en te hoog niveau aan noradrenaline. Zo leggen de onderzoekers van het Nederlands Herseninstituut de biologische basis van slapeloosheid stukje bij beetje bloot.
MRI-scanners
De excursie wordt afgesloten met een bezoek aan het Spinoza Centre for Neuroimaging, waar MRI-scanners met verschillende magneetsterkten (3 en 7 Tesla) de hersenen-in-actie in beeld brengen. Serge Dumoulin, directeur van het Spinoza Centre, leidt ons rond. Terwijl een proefpersoon in de scanner verschillende taken aan het uitvoeren is, kijken wij op een scherm toe hoe de hersenen reageren. Het voelt toch wat voyeuristisch, net als bij het bekijken van het diepvriesbrein.
Dertienhonderd gram hersenen zitten nog boordevol mysteriën, maar dat ze toe zijn aan de traditionele hapjes en drankjes na afloop van een VWN-excursie is een zekerheid. Daar is geen laserpuls voor nodig.
Het herseninstituut maakt ook een podcast, Master de Mind.