De 97 voorheen onbekende gebieden van de hersenen

januari 17, 2020
Het Human Connectome Project heeft 97 gebieden van de hersenen geïdentificeerd die voorheen onbekend waren. Het is duidelijk dat er nog zoveel meer te leren valt over het verbazingwekkende menselijke brein.

De hersenen blijven een fascinerend onderzoeksonderwerp. Hoe meer we leren, hoe meer vragen en verrassingen er namelijk ontstaan. Zo hebben onderzoekers van de Universiteit van Washington een nieuwe kaart van de hersenen gemaakt die 97 voorheen onbekende gebieden van dit orgaan laat zien.

Een hersenkaart is een grafische weergave van de hersenen. Wetenschappers gebruiken verschillende neuro-imaging-technieken om de verschillende gebieden van de hersenen en hun respectievelijke activiteit te laten zien. Bij gebruik voor diagnostische doeleinden kan het in kaart brengen laten zien of de hersenen gezond zijn of enkele anomalieën bevat.

Onderzoekers van de Universiteit van Washington werkten samen met wetenschappers uit St. Louis, Oxford, Londen, Minneapolis en Nijmegen om een ander soort hersenkaart te maken.

Hun doel was om met behulp van geavanceerde technologie alle gebieden in de hersenschors te identificeren. Als gevolg daarvan ontdekten ze voorheen onbekende gebieden van de hersenen.

Mensen vragen vaak hoe ik geïnteresseerd ben geraakt in de hersenen, mijn retorische antwoord is: ‘Hoe kan iemand NIET geïnteresseerd zijn in de hersenen?’ Alles wat je ‘de menselijke natuur’ noemt en het bewustzijn komt namelijk daaruit voort.

-Vilayanur S. Ramachandran-

Een afbeelding van een zwevende hersenenOnderzoeksmethoden

Om deze voorheen onbekende gebieden van de hersenen te identificeren, hebben wetenschappers 210 vrijwilligers gevraagd mee te doen. Allemaal waren ze jong en in perfecte gezondheid. Het doel was namelijk om gezonde hersenen te bestuderen.

De onderzoekers maakten gebruik van de nieuwste beschikbare technologie, zoals software die in staat is om bijzonderheden en contrasten in verschillende gebieden van de hersenen te identificeren. In de eenvoudigste bewoordingen, ze detecteerden de digitale voetafdruk van elk gebied.

Het onderzoek omvatte ook gegevens van postmortale onderzoeken. Wetenschappers onderzochten delen van deze hersenen met krachtige microscopen om hun bevindingen te versterken, te verifiëren of duidelijk te maken. Nature Communications publiceerde de volledige studie (in het Engels), die de 97 voorheen onbekende gebieden van de hersenen liet zien.

Neurologie en voorheen onbekende gebieden van de hersenen

Neurologie is een relatief nieuw gebied, dat pas iets meer dan een eeuw bestaat. Vanaf het begin theoretiseerden neurologen dat de hersenschors in verschillende zones of “modules” was verdeeld. Ook dachten ze dat elke zone een andere, gespecialiseerde functie had. Het in kaart brengen ervan was in eerste instantie uiterst moeilijk, omdat de technologie onnauwkeurig was.

De eerste persoon die de hersenen in kaart bracht was de Duitse wetenschapper Korbinian Brodmann in 1909. Uit zijn werk bleek dat er 51 verschillende gebieden van de hersenen zijn. Brodmanns kaart is tot op de dag van vandaag nog steeds relevant en blijft ook grotendeels onveranderd.

Latere neurologen vulden Brodmann’s onderzoek aan met gegevens van hersenletselgevallen. Letsels, beroertes of tumoren maakten het voor wetenschappers mogelijk om te testen of ze de motorische functie of de visuele functie beïnvloedden, of juist niet. Daarna werd er tot nu toe geen andere grote vooruitgang geboekt met het in kaart brengen van de hersenen.

Matthew Glasser en David Van Essen zijn de wetenschappers die verantwoordelijk zijn voor deze nieuwe manier van in kaart brengen. Zij ontwierpen hun kaart namelijk met drie criteria in het achterhoofd:

  • functie
  • lokale microarchitectuur
  • connectiviteit

Deze zouden dan de verschillen tussen de verschillende gebieden van het brein bepalen.

Een afbeelding van oplichtende hersenen

Welke nieuwe informatie biedt dit nieuwe project?

Op die manier konden wetenschappers bevestigen dat elke hemisfeer van de hersenschors 180 corticale gebieden bevat. Daaronder vinden we ook de 97 voorheen onbekende gebieden van de hersenen. Door de nieuwe kaart kunnen de wetenschappers deze gebieden dan ook met opmerkelijke duidelijkheid zien. Het is bijna alsof je naar een politieke grenskaart kijkt.

De studie heet The Human Connectome Project. De National Institutes of Health in de Verenigde Staten financiert de studie. Het is nog lang niet voorbij, want de onderzoekers zijn nog niet klaar met het interpreteren van hun bevindingen.

Ook beginnen wetenschappers net met hypotheses te komen over de functie van deze voorheen onbekende gebieden van de hersenen. Een van de gebieden, met de naam 55b, heeft de aandacht van de onderzoekers gekregen. Dat komt omdat het oplicht als iemand naar een verhaal luistert.

Een ander gebied dat bijzonder ongewoon is, is POS2. Wetenschappers stellen vast dat het patroon van POS2 heel anders is dan dat van alle andere gebieden. Ze geloven daarom dat het zeer gespecialiseerde functies kan controleren.

Eigenlijk heeft The Human Connectome Project nog maar nauwelijks het topje van de ijsberg bereikt. Er valt nog zoveel meer te ontdekken. De hele prefrontale cortex, die verantwoordelijk is voor de hoogste intellectuele functie van de mens, is namelijk nog maar nauwelijks onderzocht.

Hopelijk opent deze eerste stap de deur voor nog vele jaren onderzoek. Welke verrassingen over de hersenen zullen we daarna ontdekken?

  • Casino, G. (2012). Conectoma Humano, el gran proyecto de la neurociencia. Alfa, (17), 16-19.