Onderzoekers van Duke en Harvard Medical School vonden een verborgen circuit in het cerebellum dat verklaart hoe ervaring bewegingen verfijnt. Court Hull en Wade G. Regehr leidden de studie en Fernando Santos Valencia is eerste auteur.
Climbing fibers geven sterke foutsignalen door wanneer een beweging faalt. Deze signalen activeren Purkinje-cellen en veroorzaken korte, sterke calciumsignalen. Calciumsignalen ondersteunen plasticiteit, de veranderingen in verbindingen die leren mogelijk maken. Tegelijkertijd activeren climbing fibers ook remmende cellen, wat een schijnbare paradox opleverde.
Met hoogrezolutieve elektronenmicroscopie, proeven met hersenplakjes en opnames in levende muizen lieten de onderzoekers zien dat climbing fibers vooral een bepaalde remmende groep bereiken. Die groep schakelt een andere remmende groep uit, waardoor remming tijdelijk vermindert en leren kan optreden. Dit inzicht kan helpen bij het begrijpen van motorische stoornissen en cerebellaire aandoeningen.
Moeilijke woorden
- cerebellum — deel van de hersenen betrokken bij beweging
- verfijnen — iets verbeteren door ervaring of oefeningverfijnt
- foutsignaal — bericht dat iets niet goed gingfoutsignalen
- activeren — iets of iemand in werking zetten
- calciumsignaal — korte verandering van calcium in celcalciumsignalen
- plasticiteit — vermogen van verbindingen om te veranderen
- remming — vermindering van activiteit of werking
- elektronenmicroscopie — techniek om zeer kleine structuren te bekijken
Tip: beweeg de muisaanwijzer over gemarkeerde woorden in het artikel, of tik erop om snelle definities te zien terwijl je leest of luistert.
Discussievragen
- Waarom kan het inzicht in dit verborgen circuit helpen bij het begrijpen van motorische stoornissen?
- Welke onderzoeksmethoden combineerden de onderzoekers in deze studie?
- Hoe denk je dat tijdelijke vermindering van remming het leren van bewegingen mogelijk maakt?
Gerelateerde artikelen
Nieuw onderzoek: hartpulsaties mogelijk oorzaak van hydrocefalie
Een studie onder leiding van Michael Egnor daagt de oude gedachte uit dat hydrocefalie alleen door CSF-opstapeling ontstaat. De auteurs stellen dat hersenen pulserende energie van de hartslag niet goed absorberen en vragen om meer onderzoek.
Intelligentie komt voort uit samenwerking van hersennetwerken
Onderzoekers bestuderen met hersenbeeldvorming hoe algemene intelligentie ontstaat. De studie vindt dat intelligentie niet uit één gebied komt maar uit gecoördineerde organisatie en langeafstandscommunicatie tussen veel netwerken.
Gen verlaagt achtergrondruis en verbetert aandacht bij muizen
Onderzoekers ontdekten dat variatie in het Homer1-gen de achtergrondactiviteit in de prefrontale cortex verlaagt en de aandacht verbetert bij muizen. Het werk, geleid door Priya Rajasethupathy, verschijnt in Nature Neuroscience.
Meer hersenactiviteit bij mensen met OCD tijdens een sequentietaak
Een studie in Imaging Neuroscience laat zien dat mensen met OCD tijdens een cognitieve sequentietaak meer hersengebieden gebruiken dan controles. De bevindingen wijzen mogelijk op nieuwe doelgebieden voor TMS en onderzoekers testen de taak als meetinstrument.
Vetrijk dieet kan darmbacteriën naar de hersenen brengen
Onderzoekers van Emory University vonden dat levende darmbacteriën na kort eten van een vetrijk dieet bij muizen in de hersenen konden worden aangetroffen. De bacteriën reisden via de nervus vagus en laag terugkeer naar normaal dieet verminderde dit.