Onderzoekers van de University of California, Riverside publiceerden in eLife een studie over hoe de locus coeruleus (LC) cognitieve flexibiliteit ondersteunt. De LC is de belangrijkste bron van noradrenaline in de hersenen, een stof die betrokken is bij aandacht, arousal, leren, stressreacties en besluitvorming. Hongdian Yang, hoofdauteur van de studie, stelt dat de LC een belangrijke regulator is bij het schakelen tussen gedragsstaten.
Het team trainde muizen in een taak waarbij regels wisselden: eerst was textuur het signaal voor voedsel, daarna veranderde de regel en moesten de dieren op geur vertrouwen. Met miniatuurlenzen registreerden de onderzoekers honderden neuronen in de prefrontale cortex tijdens de taak. Vervolgens onderdrukten ze de LC-activiteit met chemogenetische methoden. Met een verstoorde LC bleven muizen verouderde strategieën gebruiken en hadden zij veel meer pogingen nodig om de wissel te leren.
De onderzoekers zagen dat LC-verstoring het netwerk rumoeriger maakte: meer neuronen vuren en individuele cellen reageerden op gemengde informatie. Machine learning-analyses toonden dat de hersenactiviteit niet langer duidelijk het leerstadium weerspiegelde of toekomstige keuzes voorspelde. De auteurs merken op dat de LC vroeg wordt aangetast bij neurodegeneratie, waardoor de bevindingen relevant zijn voor Alzheimeronderzoek. De studie kreeg financiering van Amerikaanse instituten voor neurologische aandoeningen en drugsmisbruik.
Moeilijke woorden
- flexibiliteit — vermogen om snel van strategie te veranderencognitieve flexibiliteit
- noradrenaline — chemische stof in hersenen die alertheid beïnvloedt
- regulator — iets of iemand die activiteit controleert of bestuurt
- onderdrukken — verminderen of stilleggen van een activiteitonderdrukten
- prefrontale cortex — voorste hersengebied betrokken bij denken en beslissing
- neurodegeneratie — geleidelijke achteruitgang van zenuwweefsel in hersenen
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Wat vind je van het idee dat een klein hersengebied als de LC belangrijk is voor leren en schakelen tussen regels? Leg kort uit.
- Hoe zou verlies van LC-activiteit het dagelijks leven van een oudere persoon kunnen beïnvloeden?
- Denk je dat deze bevindingen makkelijk naar mensen te vertalen zijn? Waarom wel of niet?
Gerelateerde artikelen
Netwerk in de hersenen dat gezichtsexpressies maakt
Onderzoekers van Rockefeller University beschreven hoe een netwerk in de hersenen samenwerkt om gezichtsexpressies te genereren. Met fMRI bij makaakapen vonden ze verschillende corticale gebieden die samenwerken en op verschillende tijdschalen reageren.
Reactie op fouten kan later vermijding voorspellen
Onderzoekers van Texas A&M volgden mensen met angst- of depressiesymptomen. Ze maten de hersenreactie direct na fouten en opnieuw na een jaar en vonden dat een afname van emotionele reactie ('blunting') samenhing met meer vermijding.
