De subplaat is – in zekere zin – terug van nooit weggeweest.

Jouw brein heeft er niet vanaf het begin zo uitgezien. Het heeft zich ontwikkeld en met name in de baarmoeder grote veranderingen ondergaan. Zo is er een periode geweest waarin jouw brein gedomineerd werd door de subplaat: een hersengebied dat naast de voorloper van de hersenschors lag en ten tijde van de ontwikkeling van jouw brein zelfs even het grootste hersengebied was dat jouw brein rijk was.

Subplaat
Mogelijk zegt de term ‘subplaat’ je weinig. En dat is ook wel te verklaren. Lang werd aangenomen dat dit deel van het brein tijdens de ontwikkeling uiteindelijk compleet verdwijnt. “Wat we begrepen van de subplaat was dat deze groeide en dat de cellen van de subplaat vervolgens gewoon uitstierven,” legt onderzoeker Ali Brivanlou uit. Maar een nieuw onderzoek onthult nu dat het anders zit. De subplaat verdwijnt, maar cellen uit dit hersengebied leven elders voort.

In dit filmpje – dat gedurende een periode van 17 uur is gemaakt – zie je hoe subplaat-neuronen zich verplaatsen. Afbeelding: Rockefeller University.

Autisme
De eerste aanwijzing dat de subplaat niet echt helemaal verdwijnt, kregen onderzoekers toen ze ontdekten dat er overeenkomsten zijn tussen subplaatcellen en neuronen die een rol spelen in autisme. Het zette de onderzoekers aan het denken: verdwenen de subplaatcellen wel echt? De onderzoekers besloten het uit te zoeken en vonden verschillende aanwijzingen dat de subplaatcellen voortleven. Zo detecteerden ze in hersenweefsel dat zich in verschillende stadia van ontwikkeling bevond, het eiwit PRDM8. Dit is een eiwit dat tot uiting komt in neuronen die ‘verhuizen’ naar de voorloper van de hersenschors. En dat eiwit werd ook gedetecteerd in subplaat-achtige neuronen die onderzoekers genereerden uit stamcellen. En experimenten wezen uit dat deze in het laboratorium gegenereerde subplaat-neuronen zich van hun oorspronkelijke locatie verwijderden. Het wees er allemaal op dat de subplaatcellen niet dood gingen, maar zich simpelweg verplaatsten.

Wegkwijnen
Het onderzoek verandert onze kijk op de subplaat radicaal. De subplaat lijkt toch geen wegkwijnend hersengebied te zijn. In plaats daarvan is het een plek waar functionele en diverse cellen ontstaan. Zo zagen de onderzoekers subplaatneuronen uitgroeien tot cellen die in de diepste lagen van de hersenschors actief waren.

Het onderzoek kan meer inzicht geven in verschillende stoornissen die in het brein ontstaan. De onderzoekers wijzen er namelijk op dat afwijkingen in neuronen die in de diepste lagen van de hersenschors actief zijn, geassocieerd worden met tal van stoornissen, waaronder autisme. En dit onderzoek suggereert dat die afwijkingen dus al heel vroeg in de hersenontwikkeling ontstaan. “Veel van de genen die geassocieerd worden met autisme komen als eerste tot uiting in de subplaat,” vertelt onderzoeker Zeeshan Ozair. “En als subplaatneuronen niet sterven, maar in plaats daarvan onderdeel uit gaan maken van de hersenschors, dan dragen ze die mutaties met zich mee.” En zo zijn er nog veel meer stoornissen en ziektes die met de cellen in de diepste laag van de cortex in verband worden gebracht. “Alzheimer, Lou Gehrig’s disease (ALS, red.) en de Ziekte van Huntington: allemaal doden ze specifieke typen neuronen die in die diepste laag van de cortex voorkomen,” stelt Ozair. “Wanneer we denken over behandelingen waarbij we deze cellen vervangen, moeten we in de eerste plaats nadenken over hoe deze cellen ontstaan.”