De wonderlijke ontwikkeling van het brein

13 december 2020 Actueel, BiB Public

Tussen 2013 en 2020 hebben vrijwilligers van Brein in Beeld columns geschreven voor het magazine EOS Psyche en Brein, met toestemming van P&B zullen we een aantal columns plaatsen op onze website.

Door: Laura Jonkman

Als neurowetenschappelijk onderzoeker ben ik dagelijks bezig met het beter begrijpen van de hersenen. Toch blijf ik mij iedere dag weer verwonderen hoe die 1,5 kilo aan zenuwcellen ons hele bestaan zijn. Ze reguleren onze ademhaling en hartslag, ze laten ons horen, zien en ruiken, ze laten ons verdriet en blijdschap voelen, gebeurtenissen herinneren waar we graag aan terug denken. Dit allemaal door de samenwerking van ‘een paar’ (nou ja, ongeveer 86.000.000.000.000) cellen. Soms sta ik wel eens stil bij hoe ingenieus het brein zich vanaf de geboorte blijft ontwikkelen, én hoe kleine veranderingen grote consequenties kunnen hebben. 

Bij de geboorte zijn de meeste zenuwcellen die ons brein ooit zal hebben al aanwezig. De groei die ons brein vanaf de geboorte meemaakt, komt voornamelijk door glia cellen. Dit zijn cellen die ervoor zorgen dat zenuwuitlopers voorzien worden van een isolatielaag. Hierdoor kunnen zenuwcellen beter met elkaar communiceren. Op ongeveer tweejarige leeftijd heeft het brein al 80% van de grootte van een volwassen brein en op zesjarige leeftijd is dit 95%. Toch zijn er nog grote verschillen tussen een kinder, puber en volwassen brein. 

Het bereiken van het maximale breinvolume ligt op 10,5 jaar voor meisjes en 14,5 jaar voor jongens. Hierna neemt het breinvolume weer af. Dit lijkt jong, maar kleiner worden in volume staat hier (nog) niet gelijk aan ‘aftakeling’. Het is een periode in de pubertijd waarin de hersenen zich reorganiseren. Weinig gebruikte verbindingen tussen zenuwcellen worden weggesnoeid, zodat andere verbindingen zich sterker kunnen ontwikkelen. Het brein ontwikkelt zich ook niet over alle gebieden gelijk. Als eerste zijn de sensorische (waarneming) en motorische (beweging) gebieden ‘af’ en als laatste de prefrontale cortex (plannen, motivatie, oordeelsvermogen). Dit verklaart onder andere waarom pubers soms moeite hebben met het plannen van hun huiswerk en de gevolgen van hun acties te overzien. 

Als het brein zich op een andere manier ontwikkelt, kan dit voor problemen zorgen. Uit MRI onderzoek van kinderen met autisme spectrum stoornissen (ASS) blijkt dat in de eerste jaren een versnelde groei van het brein plaatsvindt. Door deze ‘wildgroei’ aan zenuwcellen is het voor het brein moeilijk om de juiste verbindingen te maken. Vooral de lange afstand verbindingen met het cerebellum (fijne motoriek), de amygdala (emotionele regulatie) en de prefrontale cortex zijn aangedaan. Dit komt overeen met de kenmerken van ASS, waarbij beperkingen op het gebied van sociale interactie op de voorgrond staan.  

Sommige onderzoekers denken zelfs dat aanleg voor ouderdomsziekten zoals de ziekte van Alzheimer (krimpen van de hersenen door verlies van zenuwcellen) mogelijk al tijdens de ontwikkeling aanwezig is. Zo werd bij 239 gezonde kinderen tussen de 4 en 20 jaar de dikte van de enthorinale regio gemeten, een gebied dat de hippocampus (geheugen) met de rest van het brein verbindt. Deze dikte werd vervolgens gelinkt aan genen die bekend staan de kans op Alzheimer te vergroten of te verkleinen. Resultaat van het onderzoek was dat kinderen met het gen dat de kans op Alzheimer vergroot, al een dunnere enthorinale regio hadden (minder zenuwcellen) dan kinderen met het gen dat de kans op Alzheimer verkleint.  

 De werking van het brein is magisch interessant, maar ook hoe het zich over de jaren heen ontwikkelt blijft mij verwonderen, elke dag maar weer.  

Verschenen in het november 2015 nummer van EOS Psyche en Brein.

Over de auteur:

Laura Jonkman is assistent professor bij het Amsterdam UMC – locatie VUmc en houdt zich bezig met neurowetenschappelijk onderzoek naar de ziekte van Alzheimer, Parkinson en multiple sclerose met behulp van MRI en microscopie.