24 september 2012
De hersenen van een menselijke pasgeborene zijn uniek beïnvloedbaar, waardoor sociale interacties en de omgeving de ontwikkeling ervan kunnen bepalen. Maar deze maakbaarheid kan een prijs hebben, vindt een nieuwe studie. Een vergelijking van juveniele chimpansees en menselijke hersenen suggereert dat verschillen in de ontwikkeling van myeline - de vettige omhulling die zenuwvezels omgeeft - niet alleen kunnen bijdragen aan ons ongewone aanpassingsvermogen, maar ook aan onze kwetsbaarheid voor psychiatrische ziekten die beginnen in de vroege volwassenheid.
Onderzoek suggereert steeds meer dat psychiatrische aandoeningen zoals depressie en schizofrenie problemen kunnen opleveren met de timing van neurale signalen, zegt Douglas Fields, een neurowetenschapper bij de National Institutes of Health in Bethesda, Maryland, die niet bij het onderzoek betrokken was. De zenuwvezels, of axonen, die neuronen verbinden, worden meestal beschermd door myeline, dat de neurale informatieoverdracht door de hersenen versterkt. "Myeline versnelt de overdracht van informatie [met] minstens 50 keer", zegt Fields, "dus het maakt veel uit of een axon al dan niet gemyeliniseerd wordt."
Mensen beginnen met relatief weinig gemyeliniseerde axonen als pasgeborenen. We ervaren een uitbarsting van myeline-ontwikkeling tijdens de kindertijd, gevolgd door een lange, langzame groei van myeline die tot in de dertig kan duren, zegt Chet Sherwood, een neurowetenschapper aan de George Washington University in Washington, DC, en een co-auteur van de nieuwe studie. Daarentegen beginnen andere primaten, zoals makaken, met aanzienlijk meer myeline bij de geboorte, maar stoppen ze met de productie ervan tegen de tijd dat ze geslachtsrijp zijn. Sherwood zegt echter dat er "buitengewoon weinig gegevens bestaan" over hersengroei en de ontwikkeling van myeline bij onze naaste genetische verwanten, chimpansees.
Een dergelijke studie is echter niet eenvoudig om uit te voeren: Een moratorium op het fokken van chimpansees heeft het jonge chimpansee moeilijk gemaakt om langs te komen, zegt Sherwood. Elke studie van foetale of jonge chimpansees vereist het verzamelen van de hersenen van dieren die zijn gestorven aan natuurlijke sterfgevallen. Ondanks deze moeilijkheden, hebben hoofdauteur Daniel Miller, toen een afgestudeerde student aan de George Washington University, en zijn collega's 20-hersenen verkregen van chimpansees die in leeftijd varieerden van doodgeborenen tot 12-jarigen, grotendeels van dierenartsenpsychologen die de hersenen van chimpansees behielden voor onderzoek.
Het team behandelde het hersenweefsel met een vlek die myeline markeert en vergeleek analoge delen van foetale, jonge en jonge chimpanseehersenen met menselijke hersenen in vergelijkbare groeifasen. De chimpansees hadden significant meer myeline dan mensen, zowel in de baarmoeder als bij de geboorte, ze rapporteren vandaag online in de Proceedings van de National Academy of Sciences. Maar in plaats van de ontwikkeling van myeline tot halverwege de volwassenheid te verlengen, zoals de mens doet, stoppen chimpansees met het produceren van myeline wanneer ze op ongeveer 12 jaar oud geslachtsrijp zijn. Het patroon in chimpansees is vergelijkbaar met dat in makaken, wat suggereert dat het patroon en de snelheid van myeline-groei in het menselijk brein uniek is, zegt Sherwood.
Fields is het daarmee eens, en merkt op dat de nieuwe studie "bijdraagt aan de gevestigde en groeiende hoeveelheid gegevens die aantonen dat de ontwikkeling van het menselijk brein langer duurt dan bij andere dieren." Dat biedt misschien meer mogelijkheden voor de omgeving, in plaats van alleen genen, om de ontwikkeling van de hersenen te sturen, zegt hij.
Kansen kunnen ook een bron van risico zijn. Veel van de veranderingen die tijdens de adolescentie in het menselijk brein optreden - inclusief stoornissen zoals depressie, bipolaire stoornis en schizofrenie - kunnen verband houden met vertraagde myelinisatie, speculeert Sherwood. Op zijn minst, zegt hij, is de langzame myelinisatie bij mensen en de timing van het begin van deze aandoeningen "een interessant toeval".
http://news.sciencemag.org/2012/09/compared-chimps-humans-slow-insulate-nerve-fibers?rss=1
;
