Waarom hebben de hersenen plooien?
Door de geschiedenis van de mensheid heen hebben mensen altijd al meer willen weten over de hersenen en de onderdelen ervan. Het is interessant om te weten wat elke kant van de hersenen doet. Tegenwoordig zijn de hersenen net zo interessant als altijd. Maar waarom hebben de hersenen plooien?
Afgaande op de zoölogische schaal, is het verband tussen neuronen en leervermogen lineair. Hoe groter je hersenoppervlak, hoe beter je leert. Mensen hebben het grootste hersenoppervlak en de hersenen hebben plooien dankzij de cerebrale gyrus. In feite neemt het de meeste ruimte in beslag op een klein gebied.
Dieren zonder gyrussen worden lissencefalisch genoemd en hebben weinig kans om te leren, terwijl de dieren die wel gyrussen hebben, gyrencephala worden genoemd en meer leervermogen hebben. De mens is het meest gyrencephale dier. Het menselijk brein heeft plooien, meer dan enige andere soort, gevolgd door grote apen.
“Taal en gehoor zitten in de hersenschors, de gevouwen grijze stof die de eerste paar millimeter van de buitenste hersenen bedekt als inpakpapier.”
-Michael Finkel-
Cerebrale anatomie: de verschillen tussen mensen en chimpansees
In mei 2009 verscheen in Scientific American een artikel van Katherine S. Pollard (Engelse link), een biostatisticus van de Universiteit van Californië. Ze ontwikkelde een computerprogramma om de verschillen tussen mensen en chimpansees te vergelijken. De sequentie met de grootste verschillen heeft 118 nucleotiden, die ze HAR1 noemde, de menselijke versnelde regio.
Blijkbaar komt HAR1 voor in het menselijk brein, maar ook in de hersenen van andere gewervelde dieren. Welnu, dit deel van de hersenen evolueerde langzaam bij niet-mensen. Er zijn slechts twee verschillen tussen de sequenties van kippen en chimpansees. De verschillen tussen chimpansees en mensen zijn 18.
Testen met behulp van kweek bewijzen dat HAR1 de genetische expressie moduleert (Engelse link) en dat het actief is in neuronen die betrokken zijn bij de ontwikkeling van de hersenschors. Als de HAR1 in beschadigde cellen wordt geactiveerd, ontwikkelen de hersenen zich abnormaal en ziet de hersenschors er anders uit.
Een anatomisch kenmerk van intelligentie is niet alleen hoe zwaar de hersenen zijn, maar ook dat ze plooien hebben.
“De geest die zich opent voor een nieuw idee keert nooit terug naar zijn oorspronkelijke grootte.”
Hoe komen de hersenen aan hun plooien?
Een van de belangrijkste kenmerken van het menselijk brein is de grootte van de hersenschors en de plooien die er aan de buitenkant uit zien als bulten en groeven.
De meeste dieren met grote hersenen hebben gerimpelde hersenen, terwijl de meeste dieren met kleine hersenen een rimpelvrije hersenschors hebben.
De neuronen bevinden zich aan de bovenkant van de hersenschors, terwijl je aan de onderkant de kabel kunt vinden die de neuronen met de rest van de hersenen verbindt.
In grote hersenen is deze neurale weefsellaag die de buitenkant van de hersenen bedekt groter dan de hersenstructuur die het bedekt. In plaats van te werken als een ballon, vouwt het op zichzelf, waardoor de hersenen en de schedel in volume krimpen.
Victor Borrel en zijn team hebben deze lijn bestudeerd en hebben bewezen dat de radiale gliacel, of bRG, een belangrijke rol speelt bij het uitbreiden van de hersenschors.
De bRG is dus een belangrijke vereiste, hoewel op zichzelf niet voldoende, om een cortex met gyrus te creëren. Dat komt omdat het een nieuw radiaal proces creëert waar neuronen migreren. Dit proces breidt de hersenschors uit.
“Het menselijk brein begint te werken vanaf het moment dat je geboren wordt en stopt nooit totdat je opstaat om in het openbaar te spreken.”
-George Jessel-
Wat gebeurt er als de hersenen niet genoeg plooien hebben?
Corticale vouwing gebeurt in de baarmoeder. De rimpels in de hersenen ontstaan rond de 20e week van de zwangerschap en zijn volledig wanneer het kind anderhalf jaar oud is.
Het is belangrijk om de functies en verbindingen van de hersenen te verbeteren. Bovendien maakt het het aanpassen van een grote cortex in een kleine schedelruimte mogelijk.
Een van de veelvoorkomende pathologieën is polymicrogyrie. Dit is de abnormale ontwikkeling van te veel en te kleine plooien. Daarbij hopen de neuronen zich ectopisch op rond de laterale ventrikels. Ze vormen knobbeltjes die epileptische episodes kunnen veroorzaken.
Alle siterte kilder ble grundig gjennomgått av teamet vårt for å sikre deres kvalitet, pålitelighet, aktualitet og validitet. Bibliografien i denne artikkelen ble betraktet som pålitelig og av akademisk eller vitenskapelig nøyaktighet.
Del Toro D., Ruff T., Cederfjäll E., Villalba A., Seyit-Bremer G., Borrell V., Klein R. ( 2017 ).” Regulation of cerebral cortex folding by controlling neuronal migration via FLRT adhesion molecules. “ Cell . 169 , 621 – 635.
Rodríguez, O. (2009). ¿Qué región del genoma humano nos distingue de los chimpancés?
Rojo, J. M. I. (1999). La patología cerebral y el conocimiento de nuestra mente. GENES, CULTURA Y MENTE, 97.
Fernández V., Llinares-Benadero C., Borrell V. ( 2016 ). ” Cerebral cortex expansion and folding: what have we learned? “EMBO J . 35 , 1021 – 1044.