Kinderen leren we wetenschappelijk denken

Hoe zien hersencellen eruit? Wat is een reflex? Waar in de hersenen worden herinneringen opgeslagen? Benieuwd naar de antwoorden op deze vragen? Een team van hersenwetenschappers komt graag naar jouw school om ze te beantwoorden! BiB Kids 'Hersens op School' is een educatief, interessant en uitdagend lesprogramma voor zowel basisschool leerlingen als scholieren uit het voortgezet onderwijs.

> Meer informatie BiB Scholenprogramma

Wij vertalen wetenschap naar maatschappij

Altijd al meer willen weten over de hersenen en (hersen)wetenschap? Brein in Beeld organiseert lezingen, symposia en scholingen voor iedereen die meer te weten wil komen over dit interessante onderwerp.

> Meer informatie

Nieuws

Mythe of waarheid: rust in je hoofd

22 maart 2020 Actueel

Deze week (16 t/m 22 maart) is Brain Awareness Week. Er vinden deze week echter vanwege COVID-19 geen evenementen plaats. Wij verrassen u daarom graag deze week elke dag met een nieuw artikel over het thema ‘mythes over het brein‘. Vandaag deel 7:  over de hersenen in ruststand.

Als onderzoeker naar de hersenziekte multiple sclerose (MS), is één ding zeker: tijdens je onderzoek ga je enorm veel gebruik maken van MRI scans. MS patiënten weten (helaas) maar al te goed hoe het is om in een MRI scanner te liggen; heel lang stil liggen, veel herrie en dat alles in een hele kleine ruimte. Men doorstaat deze periode van herrie met het doel om meer inzicht te krijgen in het ziekteproces.

Tot voor kort konden we alleen “gewone” MRI’s maken waarop we de hersenen en de specifieke hersenstructuren in kaart brengen. Zien de hersenen er hetzelfde uit bij MS patiënten als bij gezonde mensen? Zien we de witte vlekken die voor MS zo specifiek zijn? Dit type scan is van enorme waarde voor diagnostiek en voor de neuroloog. Als onderzoekers zijn we echter naast de anatomische informatie van de “gewone” MRI scan óók bijzonder geïnteresseerd in de functie van de hersenen.

Image result for resting state fmri

Sinds het begin van de jaren negentig kunnen we de functie van de hersenen bekijken met behulp van “functionele”  MRI (fMRI). Welk hersengebied staat “aan” als ik mijn vinger beweeg? Of welke hersengebieden zijn actief als ik iets moet onthouden? Tegenwoordig is het daarnaast met name heel hip om het brein in kaart te brengen tijdens rust, ook wel resting-state fMRI genoemd. Tijdens mijn promotieonderzoek raakten proefpersonen vaak enigszins van slag door de instructie die ik ze gaf om het brein in rust te kunnen meten. De instructie luidt als volgt: “Wilt u uw ogen sluiten, proberen om aan niets in het bijzonder te denken en niet in slaap vallen?” Na de eerste verwarring lukt het gelukkig bijna iedereen om niet te gaan tellen, niet te bedenken wat voor avondeten er gehaald moet worden of wat er precies op het programma staat voor het weekend (ik scande altijd op vrijdag precies rond etenstijd, extra lastig om met een knorrende maag niet aan eten te denken).

En terwijl de hersenen “stand-by” staan en iedereen denkt dat er niets te meten is, is het tegenovergestelde het geval. Er is namelijk wel degelijk activiteit meetbaar van de hersenen in rust! Op de fMRI beelden van gezonde mensen tijdens rust zien we clusters van actieve hersengebieden die elk afzonderlijke functionele netwerken vormen (bijvoorbeeld netwerken voor zien, horen of geheugen). Deze netwerken geven weer hoe goed bepaalde delen van de hersenen met elkaar verbonden zijn, ook wel functionele connectiviteit genoemd. Een belangrijke vraag is of deze zogenaamde resting-state netwerken anders zijn bij MS patiënten dan bij gezonde proefpersonen. Bij mensen met MS wordt in een heel vroeg stadium van de ziekte een verhoogde activiteit tussen bepaalde netwerken en de hersenschors gemeten. De hersenschors, ook wel cortex genoemd, is vooral betrokken bij de verwerking van informatie van en naar andere delen van de hersenen en dus enorm belangrijk. Wereldwijd wordt tegenwoordig veel onderzoek gedaan met resting-state fMRI bij allerlei hersenaandoeningen en worden de zogenaamde “breinen” in rust uitgebreid onder de loep genomen.

Maar wanneer in het dagelijkse leven bevindt het brein zich nou eigenlijk in de “resting-state”? Als onderzoeker stopt het werk eigenlijk nooit, er zijn altijd nieuwe ideeën die zomaar opborrelen op de meest interessante momenten. In de trein of bus, tijdens de afspraak bij de tandarts, tijdens het sporten en héél vaak vlak voor het slapen gaan. De absolute staat van rust wordt eigenlijk nooit bereikt. Misschien is het ultieme ‘resting-state” gevoel beter vergelijkbaar met mindfulness, het “zijn” in het hier en nu. Maar goed, dat is speculatie en is een onderwerp voor een column an sich…

Deze column is (in aangepaste vorm) eerder verschenen op msweb.nl.

Over de auteur:

Hanneke Hulst is assistent professor bij Amsterdam UMC (VUmc) en houdt zich bezig met onderzoek naar cognitieve stoornissen bij MS en de behandeling hiervan. Daarnaast zet zij zich, als manager van stichting Brein in Beeld en lid van De Jonge Akademie, in voor het begrijpelijk maken van (neuro)wetenschappelijke kennis voor iedereen.

 

> Lees verder


De hersenen van een zombie – van fictie naar werkelijkheid?

21 maart 2020 Actueel

Deze week (16 t/m 22 maart) is Brain Awareness Week. Er vinden deze week echter vanwege COVID-19 geen evenementen plaats. Wij verrassen u daarom graag deze week elke dag met een nieuw artikel over het thema ‘mythes over het brein‘. Vandaag deel 6:  de hersenen van een zombie – van fictie naar werkelijkheid?

De meeste Hollywood films zijn een romantisering van de werkelijkheid; de Titanic zonk, maar mensen hebben het nog steeds over het vlot van Jack en Rose. Soms komt de werkelijkheid wel heel dichtbij, denk aan Contagion, over een besmettelijke epidemie, die momenteel veel bekeken wordt. Verder van ons bed zijn de zombiefilms, Night of the Living Dead, Dawn of the Dead, maar ook de serie The Walking Dead. In de meeste zombiefilms overlijden mensen om vervolgens weer ‘tot leven te komen’ als zombie. Het observeren van deze zombies is voor een neurowetenschapper een leuke oefening: aan de hand van hoe een zombie zich gedraagt, wat kunnen we zeggen over de veranderingen die hebben plaatsgevonden in de hersenen?

Afbeelding van Xandra_Iryna via Pixabay

Het eerste wat opvalt is het lopen. Een traag en wijd looppatroon met stijve benen en slepende voeten. Dit zou kunnen betekenen dat het cerebellum (de kleine hersenen) is aangedaan. Dit deel van de hersenen zorgt voor coördinatie en fijne motorische bewegingen. Wanneer het cerebellum niet goed meer functioneert kan ataxie optreden, een stoornis in de aansturing van motoriek waardoor balansproblemen ontstaan en een onsamenhangend verloop van beweging plaatsvindt.

Het volgende wat opvalt is een gebrek aan communicatie. In geen enkele film kunnen zombies praten (alleen kreunen) en lijken ze ook niets te begrijpen van wat er tegen hen gezegd wordt. Ze kunnen daarentegen wel horen. Wanneer er een luid geluid is veranderen ze massaal van richting (naar het geluid toe). Er vindt dus enige verwerking van (auditieve) sensorische informatie plaats in de hersenen. Echter, de hersengebieden belangrijk voor begrip van taal (gebied van Wernicke in de linker temporaalkwab) en spreken van taal (gebied van Broca in de linker frontaalkwab) lijken niet meer intact.

Het probleemoplossend vermogen van een zombie is zeer beperkt. Als ze in een val lopen zijn ze niet in staat een plan te bedenken om er weer uit te komen. Het frontale deel van de hersenen is onherstelbaar beschadigd. Dit betekent niet dat zombies geen doel hebben, ze lijken erg gericht op het vinden van voedsel: mensen. Ze hebben altijd honger, wat op een stoornis van de hypothalamus kan duiden. De hypothalamus is een kleine kern in de hersenen belangrijk voor de regulatie van hongergevoel, slaap-waak ritme (een zombie ooit zien slapen?) en seksuele opwinding (gelukkig geen zombiebaby’s).

Het opvallende aan bovenstaande observaties is dat deze allemaal bij anderszins gezonde mensen kunnen voorkomen. Er zijn mensen met balans, spraak- en slaapproblemen. Wat maakt een zombie dan zo anders dan een mens? Naast het feit dat zombies wel héél weinig intacte hersenfuncties over lijken te hebben, moeten we denk ik ook naar de hersenstam kijken. Deze reguleert deels alle bovenstaande functies, maar hiernaast ook het autonome zenuwstelsel, dit wil zeggen de ademhaling, hartslag en bloeddruk (alle afwezig bij zombies). Hiernaast speelt de hersenstam ook een rol bij bewustzijn, een interessante vraag is dan ook: hebben zombies een besef van zichzelf en hun omgeving?

Het effect van horrorfilms hoeft niet beperkt te blijven tot angst of plezier. Het kijken van een zombiefilm kan zelfs educatief zijn: we leren observeren en denken over hersenfuncties en -beschadigingen en welke gevolgen deze kunnen hebben voor de ‘patiënt’. Misschien is film kijken tijdens de opleiding neurowetenschappen zo’n slecht idee nog niet. Maar of we een zombie pandemie kunnen verwachten? Met zoveel hersenschade lijkt die werkelijkheid wel heel ver weg.

Deze column is (in aangepaste vorm) eerder verschenen in het 2016 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.

 

> Lees verder


> Meer nieuws