Neuraal pad dat aandacht bepaalt heeft implicaties voor psychiatrische stoornissen

Facebooktwitterlinkedinmail

hersenen

De volgende keer dat je in een volle zaal bent, of in een vergadering, of zelfs in het park met je kinderen, kijk eens om je heen. Hoeveel mensen zijn er bezig met hun telefoon. Afleiding is er in ieder deel van ons leven. Status updates, sms-berichten, e-mail notificaties, allemaal willen ze je aandacht wegnemen van het hier-en-nu. En terwijl we vechten tegen de behoefte om onze telefoon te pakken, zijn onze hersens continu bezig om te bepalen waar we onze aandacht op moeten richten. Het brein moet continu belangrijke informatie onderscheiden van onbelangrijke stoorzenders.

Voor decennia hebben onderzoekers hypotheses bedacht over hoe de hersenen dit voor elkaar krijgen, maar het was een uitdaging om bewijzen te vinden om de theorieën te onderbouwen. Onderzoekers aan Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) hebben nu in de hersenen van muizen een neuraal circuit herkend dat aandacht en het verwerken van indrukken reguleert. Dit biedt inzicht in hoe het brein afleidingen onderscheid.
Het werk heeft gevolgen voor psychiatrische stoornissen zoals schizofrenie, die gekarakteriseerd worden tenminste in deel door significante concentratieproblemen.

De cortex is een regio van het brein waar een groot deel van het cognitief functioneren plaatsvindt. Daar wordt de informatie verwerkt en geïnterpreteerd, en daar worden beslissingen genomen. Maar informatie van de zintuigen moet door een neuronale poort, genaamd de thalamus, in zijn weg naar de cortex. De thalamus, een balvormige bundel van neuronen, heeft een dunne neuronale schil genaamd de nucleus reticularis thalami, in het Engels afgekort als TRN. Al in 1984 bedacht Nobel-laureaat Francis Crick de hypothese dat deze TRN zou kunnen functioneren als een poortwachter die precies reguleert welke informatie waardevol genoeg is om door de thalamus te mogen passeren naar de cortex voor verdere analyse.

Onderzoekers raakten geïntrigeerd door de hypothese maar hadden technische problemen om te bewijzen dat het correct was. Door de unieke anatomische structuur van de TRN, analoog aan de schil van een appel, waren onderzoekers niet in staat zich specifiek op deze neuronen te richten. Toch bleven er aanwijzingen komen dat deze theorie correct zou kunnen zijn. Dysfunctioneren van de TRN wordt in verband gebracht met schizofrenie, en activiteit in de TRN komt overeen met zintuiglijke detectie en aandacht.

Nu bijna 30 jaar na Crick’s hypothese, is een team van CSHL onderzoekers, geleid door Associate Professor Bo Li, in staat geweest om sterk bewijs te leveren dat de TRN de signalering regelt tussen de cortex en de thalamus. Samen vormen de drie structuren een circuit dat aandacht en zintuiglijke verwerking regelt in het muizenbrein.

Er werd gebruik gemaakt van nieuwe virale techniek dat gecombineerd werd met muizenmodellen die ontwikkeld zijn door CSHL Professor Josh Huang. Li en zijn team vonden een manier om de TRN aan te spreken. Ze deactiveerden een enkel eiwit, genaamd ErbB4, enkel in de TRN. Afwijkingen in ErbB4 zijn in eerdere onderzoeken in verband gebracht met schizofrenie en andere stoornissen met concentratieproblemen. Het eiwit wordt in grote hoeveelheden in de TRN gevonden.

Het team vond dat het verlies van ErbB4 in de TRN een grote invloed had op de mogelijkheden van het dier om zijn aandacht te blijven richten tijdens een overvloed aan afleidingen. “Wanneer ErbB4 afwezig was, zagen we dat de verbindingen tussen de cortex en de TRN veel sterker werden,” legt Li uit. “Dit wijst op de rol van de TRN als de poortwachter van de thalamus ‘poort’ en biedt een mechanisme voor de hypothese die Crick zo lang geleden voorstelde.”

Naast het bieden van nieuwe inzichten in de neuronale basis van aandacht, suggereert het onderzoek ook mogelijke doelen voor therapeuten om aandachtsstoornissen te behandelen evenals concentratieproblemen in bredere stoornissen waaronder schizofrenie.
Volgens Li is de volgende stap om “te begrijpen hoe verlies van ErbB4 de verbindingen tussen de cortex en de TRN versterkt, wat het hopelijk mogelijk maakt om meer doelen voor medicatie te vinden in de toekomst.”

Gepubliceerd op 18 december 2014 op: http://www.medicalnewstoday.com/releases/287019.php

Vertaald voor Anoiksis op 28 december 2014 door Marcel Pol

Bron: anoiksis.nl

Dit bericht is 2911 keer gelezen.

Facebooktwitterlinkedinmail