Donkere materie - bewegen en leren

20 februari, 2021
Donkere materie neemt deel aan belangrijke processen. Het beïnvloedt bijvoorbeeld je slaap, je humeur en hoe je reageert als niet aan je verwachtingen wordt voldaan. 

Donkere materie is een van de meest verbazingwekkende hersenstructuren van de mens. Hoewel je misschien denkt dat het onbelangrijk is als je het beoordeelt op zijn grootte, is het van vitaal belang voor je lichaam.

Dit artikel gaat over donkere materie. We zullen het hier definiëren en de onderdelen en de functies ervan bespreken. Bovendien leer je welke ziekten het gevolg kunnen zijn van een gerelateerde wijziging. Ben je  er klaar voor om hier meer over te leren?

Wat is donkere materie precies?

Deze structuur maakt deel uit van de basale ganglia, een circuit van onderling verbonden kernen. Het bevindt zich in de middenhersenen. Daarnaast zit het aan beide kanten van je hersenen. Dat wil zeggen, er is donkere materie in elke hersenhelft.

Je vraagt je waarschijnlijk af waarom het deze naam heeft. Welnu, het blijkt dat de neuronen van deze structuur een pigment hebben dat ze een donkere toon geeft. De naam van dit pigment is neuromelanine en is aanwezig in dopaminerge neuronen, die overvloedig aanwezig zijn in dit gebied.

Donkere materie komt voor in beide kanten van de hersenen

Functies van donkere materie

Donkere materie bestaat uit twee delen en elk heeft een aparte functie:

  • Compacte functie: deze is verantwoordelijk voor de overdracht van signalen naar de rest van de basale ganglia. Bovendien initieert en reguleert het fijne motoriek door projecties van dopaminerge neuronen. Het belangrijkste kenmerk van dit gebied is dat het donkerder is, zodat het meer dopaminerge neuronen bevat.
  • Gecrosslinkte functie: deze functie is om signalen van de basale ganglia naar verschillende delen van de hersenen te sturen, vooral naar de thalamus en het informatiecontrolecentrum. Het bevat minder dopamineneuronen.

In dit verband moet je geen minuut geloven dat de gecrosslinkte sectie geen essentiële rol speelt omdat er meer dopaminerge neuronen in zijn compacte deel zitten. Het helpt met name neuronale remming door de GABA-neurotransmitter.

Leren

Donkere materie is verbonden met de leerprocessen, omdat het de reactie van de hersenen op stimuli medieert. Zijn functie is om het leren te vergemakkelijken, dankzij de versterkende effecten van dopamine. Daarnaast is het vooral betrokken bij ruimtelijk leren.

Oké, maar waarom deze functie? Dit komt doordat een groot aantal dopaminerge neuronen wordt geactiveerd wanneer er verrassende stimuli verschijnen. Dit zou de implicatie van deze structuur ondersteunen, aangezien het neuronen van dit type bevat. Het doet dit echter niet op zichzelf. In plaats daarvan werkt het samen met andere hersenstructuren.

Motorische vaardigheden

Zoals we aan het begin van dit artikel vermeldden, maakt donkere materie deel uit van de basale ganglia, een reeks kernen die de beweging beïnvloeden. Dus wat is de specifieke actie van deze donkere substantie? Het starten en sturen van de bewegingen waarbij fijne motoriek nodig is.

Oogbewegingen beïnvloeden de activering van het netvormige deel in combinatie met de thalamus en andere zenuwstelselstructuren. Ze werken vooral zodat onze blik stabiliseert, met de bewegingen van ons gezicht en ons hoofd. Bovendien komen ze tussenbeide bij visuele verwerking.

Bekrachtigingen en beloningen

Als je aangename sensaties hebt, activeren de neuronen van donkere materie ook en nemen ze deel aan de beloningscircuits. Volgens Bear, Connors en Paradiso, auteurs van het boek Neuroscience: Exploring the Brain, vergemakkelijkt het zelfs de voorspelling van gedrag waar bekrachtiging bij komt kijken.

Dus, wanneer gedragspatronen zich herhalen, werkt de donkere materie ook. Dit komt omdat er associaties zijn tussen stimuli en reacties. Daarom houdt deze kwestie verband met motivatie, bekrachtiging en verslavingen. Vooral omdat het adaptieve gebruik van leren het kan activeren.

Slaapregulatie

Nogmaals, de dopaminerge neuronen die onder andere worden gevonden, zijn erg belangrijk in deze structuur. Ze regelen je biologische slaapritme. Dat wil zeggen, het heeft te maken met slaap-waakpatronen. Dit is het type slaap met de meest actieve, snelle oogbewegingen. Is dat niet ongelooflijk?

Naast deze functies speelt donkere materie ook een rol bij tijdelijke verwerking. Dat wil zeggen, in de perceptie van tijd in termen van de detectie van stimulusintervallen.

Hoe beïnvloeden de hersenen onze slaap

Ziekten die verband houden met donkere materie

Zoals je hebt gezien, werkt donkere materie in verschillende potentiële functies. Daarom kunnen veranderingen tot verschillende ziekten leiden. Hier zijn twee van de meest ernstige:

  • Schizofrenie. Dit is een psychische stoornis waarbij donkere materie betrokken lijkt te zijn. Wat hier gebeurt, is dat deze aandoening de dopaminerge routes verandert, inclusief de niveaus van deze neurotransmitter. Ze kunnen zelfs behoorlijk hoog worden bij deze ziekte. Het is dus niet ongebruikelijk dat de ziekte symptomen vertoont die verband houden met motivatie en gemoedstoestand.
  • Ziekte van Parkinson. Dopaminerge neuronen degenereren, vooral in het compacte deel van de donkere materie. Als je bovendien een beetje nadenkt over de functies ervan, kun je zien hoe ze nauw verband houden met enkele symptomen van de ziekte: bijvoorbeeld motorische stoornissen, gemoedstoestand en slaap.

Kortom, donkere materie helpt je bij beweging, motivatie, slaap, detectie van stimulusintervallen, stemming, leren en het verbinden van zenuwsignalen. Daarom leidt de afwezigheid of wijziging ervan tot aanzienlijke problemen in de processen waarin het een rol speelt.

Bear, M. F. Connors, B. W., PAradiso, M.A. Nuin, X.U., Guillén, X.V & Sol Jaquotor, M.J. (2008). Neurociencias la exploración del cerebro. Wolters Kluwer/Lippicott Williams & Wikins.

Kandel, E. R., Schwartz, J. H., & Jessel, T.M. (2001). Principios de neurociencia. Madrid: McGrawHill Interamericana