witkruingors

Hoe kunnen we een menselijk brein dat hersencellen is kwijtgeraakt, repareren? Zangvogels hebben het antwoord. Eindelijk weten we ongeveer hoe ze jaar in jaar uit hun in het najaar afstervende hersencellen in het voorjaar kunnen regenereren.

Wetenschappers bestudeerden een witkruingors. Een vogeltje dat broedt in Alaska en overwintert in Californië en Mexico. Tijdens het broedseizoen groeit bij het vogeltje – net als bij veel zangvogels – het deel van het brein dat de zang regelt. Dat is geen overbodige luxe: de zang helpt de vogels om een partner aan de haak te slaan en hun territorium af te bakenen. Aan het eind van het broedseizoen beginnen die extra hersencellen weer af te sterven en gaat het vogeltje slechter zingen. Waarschijnlijk omdat de zang dan niet meer van doorslaggevend belang is en de extra hersencellen te veel energie kosten.

Stervende cellen
Maar hoe zetten de vogeltjes de groei van nieuwe neuronen in het voorjaar in gang? Wetenschappers hebben dat nu achterhaald. Ze ontdekten dat het allemaal begint in het najaar met een signaal van de afstervende hersencellen. “Wanneer de hoeveelheid hormonen afneemt, krijgen de cellen in het deel van het brein dat de zang regelt niet langer het signaal dat ze in leven moeten blijven,” legt onderzoeker Tracy Larson uit. “Deze cellen ondergaan geprogrammeerde celdood – of celzelfmoord zoals sommigen het noemen. Wanneer die cellen sterven is het waarschijnlijk dat ze een soort signaal afgeven dat op de één of andere manier wordt doorgegeven aan de stamcellen in het brein. Dat signaal zorgt ervoor dat die cellen zich gaan delen en het verlies van de cellen die het signaal afgaven, gaan compenseren.” Wanneer het voorjaar zich aandient, is het brein al klaar om nieuwe hersencellen aan te gaan maken.

Experimenten
De onderzoekers baseren hun conclusies op experimenten. Zo schakelden ze bijvoorbeeld de stofjes die hersencellen laten weten dat ze zichzelf moeten doden, uit. Daarop gingen aanzienlijk minder stamcellen zich delen en ontstonden er in het voorjaar veel minder nieuwe hersencellen. “Dat is belangrijk, omdat het laat zien dat de stervende hersencellen het proces van vervanging in gang zetten,” vertelt onderzoeker Eliot Brenowitz.

Het onderzoek heeft mogelijk ook implicaties voor ons mensen. Wellicht kunnen de bevindingen gebruikt worden om in de verre toekomst ook het menselijk brein aan te moedigen niet-functionerende hersencellen te vervangen. Denk bijvoorbeeld aan delen van het brein die door toedoen van ouderdom of Alzheimer neuronen verliezen. “Er is geen reden om te denken dat wat in het brein van een vogel gebeurt niet in het brein van een zoogdier, een mens gebeurt. Voor zover we weten zijn de moleculen hetzelfde, de reeks stofwisselingen is hetzelfde, de hormonen zijn hetzelfde. Dat is het ultieme doel van dit alles: de moleculaire mechanismen identificeren die we kunnen gebruiken om het menselijk brein te repareren.