Jarenlang leek het hersengebied het ‘domme broertje’ van de grote hersenen te zijn. Maar een nieuw onderzoek brengt daar verandering in.

Helemaal achterin jouw brein kun je het cerebellum, oftewel de kleine hersenen vinden. Aangenomen werd dat dit deel van het brein zich eigenlijk alleen bezighield met het verwerken van zintuiglijke informatie en het controleren van onze spieren. Daarmee doet het cerebellum werk van levensbelang. Maar toch gaat alle aandacht eigenlijk uit naar het ‘slimme broertje’: de grote hersenen. Dit hersengebied stelt ons in staat om te denken en onze acties te plannen. Sterker nog: het wordt vaak gezien als het hersengebied dat ons onderscheidt van onze minder intelligente voorouders.

Per ongeluk
Maar een nieuw onderzoek zet dat alles op zijn kop. Want onderzoekers hebben – een beetje per ongeluk – ontdekt dat het cerebellum meer in zijn mars heeft dan gedacht. Dat is te lezen in het blad Nature.

Lastig te bestuderen
Dat de kleine hersenen er in de huidige vakliteratuur wat bekaaid afkomen, heeft onder meer te maken met wat er gebeurt als de kleine hersenen beschadigd raken. “Als het cerebellum verstoord raakt, zie je als eerste dat de motorische coördinatie misgaat,” vertelt onderzoeker Liqun Luo. Er waren wel voorzichtige aanwijzingen dat het cerebellum meer deed dan het coördineren van de spieren, maar overtuigend bewijs daarvoor was lastig te vinden. Dat komt doordat de neuronen waaruit de kleine hersenen bestaan – ook wel korrelcellen genoemd – zeer dicht op elkaar gepakt zijn en bijna niet individueel te bestuderen zijn. Daardoor is lastig vast te stellen wanneer de cellen actief worden en wat het cerebellum nu precies doet.

WIST JE DAT…

…lange ruimtereizen het brein veranderen?

Muizen
Maar zoals gezegd: nieuw onderzoek brengt verandering. Onderzoekers bestudeerden de kleine hersenen van muizen om duidelijkheid te krijgen over hoe dit hersengebied nu de spieren van deze dieren aanstuurt. Ze gebruikten daarvoor een nieuwe techniek om de hersenactiviteit in de kleine hersenen te monitoren: two-photon calcium imaging. Om de motorische coördinatie van de muizen te kunnen bestuderen, moesten de dieren natuurlijk in beweging zijn. En dus leerden de onderzoekers de muizen dat ze op een hendeltje moesten duwen om een beloning (suikerwater) te krijgen. Terwijl de muizen op de hendeltjes drukten en een beloning kregen, verwachtten de onderzoekers activiteit te zien in de korrelcellen die samenhing met het plannen en uitvoeren van armbewegingen. En dat klopte: sommige korrelcellen werden actief wanneer de dieren bewogen. Maar andere korrelcellen werden actief wanneer de muizen wachtten op hun suikerwater. En wanneer de onderzoekers geen beloning gaven, bleken er toch nog korrelcellen actief te zijn. Blijkbaar reageerde dit hersengebied op de beloning.

Het is een belangrijke ontdekking. Want zo’n vijftig jaar lang dachten onderzoekers dat korrelcellen en dus ook de kleine hersenen alleen heel basale functies vervulden. Maar dat is klaarblijkelijk niet het hele verhaal. De onderzoekers hopen dat vervolgonderzoek meer duidelijkheid geeft over wat de kleine hersenen nu precies doen. En uiteindelijk moet natuurlijk duidelijk worden welke rol het hersengebied in het grotere geheel – het complete brein – speelt. Naar dat laatste is tot op heden nauwelijks onderzoek gedaan, omdat men aannam dat het cerebellum zich alleen bezighield met aan de motoriek gerelateerde taken.