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
Gespecialiseerde neuronen in retrospleniale cortex bewaard tijdens evolutie
Onderzoekers vinden dat gespecialiseerde neuronen in de retrospleniale cortex miljoenen jaren bewaard zijn gebleven. Deze cellen helpen bij oriënteren en worden onderzocht omdat ze vroeg aangetast raken bij de ziekte van Alzheimer.
Hersennetwerk SCAN verklaart kernverschijnselen van Parkinson
Onderzoekers identificeerden het SCAN-hersennetwerk als sleutel bij Parkinson. Gerichte niet-invasieve stimulatie (TMS) verbeterde symptomen meer dan stimulatie van nabije gebieden; het verband met de subcortex kan behandelstrategieën richting geven.
Hersenen voorspellen woorden met grammaticale groepen
Nieuw onderzoek in Nature Neuroscience laat zien dat het menselijke brein komende woorden anticipeert door woorden in grammaticale groepen te organiseren, in plaats van alleen het volgende woord te voorspellen zoals veel AI-modellen doen.
Spitsmuizen laten organen krimpen om de winter te overleven
Twee studies tonen dat Euraziatische gewone spitsmuizen in de winter hun hersenen en andere organen laten krimpen (het Dehnel-fenomeen) om minder energie te verbruiken. Wetenschappers onderzochten de genetische en chromosomale mechanismen achter dit proces.