Pubermuis is traag van begrip, maar stress helpt

Subtiele veranderingen in hun brein maakt dat muizen in de puberteit minder goed leren. Bij mensen zou dat ook weleens zo kunnen zijn.

Pubermuizen leren niet zo goed als jongere soortgenoten. Zet ze op een draaiend platform dat op een vast punt in de ruimte onder stroom staat, en ze begrijpen minder snel hoe ze uit die shockzone kunnen blijven dan jonge muisjes of volwassen soortgenoten. Ook mensen leren, als de puberteit eenmaal is aangebroken, sommige dingen niet meer zo goed als jonge kinderen. Taal bijvoorbeeld, of ruimtelijke vaardigheden zoals sommige computerspelletjes.

Bij muizen in de puberleeftijd, tussen vijf en zeven weken oud, heeft het gebrekkige leervermogen alles te maken met een forse verandering in moleculen die de buitenkant van hersencellen bekleden. Cellen in de hippocampus welteverstaan, het hersengedeelte dat cruciaal is voor leren. Dat ontdekten Sheryl Smith en haar mede-onderzoekers van de Amerikaanse State University of New York. Ze publiceerden hun resultaten afgelopen vrijdag in het wetenschappelijke tijdschrift Science.

Hersencellen in de hippocampus zijn uitgerust met zogeheten GABAA-receptoren, antennes die de hoeveelheid gamma-amino-boterzuur (GABA) rondom de zenuwcel registreren. GABA dempt de zenuwactiviteit via die receptoren. Kalmeringsmiddelen zoals valium werken bijvoorbeeld ook via GABAA-receptoren.

Van een bijzonder type GABAA-receptor, de alfa4-beta-delta-variant, zijn tijdens de muizenpuberteit, wanneer de dieren slecht leren, zeven keer zoveel exemplaren in de hippocampus te vinden dan in de weken ervoor, als leren nog goed gaat. Na de puberteit is die overmaat aan receptoren weer weg.

Smith en haar collega’s zochten uit hoe goed muizen leren die genetisch zo zijn aangepast dat zij deze receptor niet hebben. Die receptorloze muizen leerden in hun puberteit veel beter het gevaarlijke gebied op het platform te vermijden dan normale pubermuizen. Het beperkte leervermogen van de muizenpubers heeft dus te maken met die rijkelijke expressie van de alfa4-beta-delta-GABAA-receptor (een leertaak op zich om deze naam te onthouden).

Het toedienen van een stresshormoon, tetrahydropregnanolone (THP), krikte dat leervermogen weer op, ontdekten de onderzoekers. THP is een hormoon dat twintig minuten na lichte stress in het lijf vrijkomt, zoals bijvoorbeeld na het geven van een presentatie. Bij volwassenen kalmeert het hormoon de gemoederen na de stress. In 2007 lieten Smith en haar groep in het vakblad Nature Neuroscience zien dat THP in de puberteit bij muizen juist een omgekeerd effect heeft: het maakt ze onrustiger en angstiger.

Zit die speciale alfa4-beta-delta-GABAA-receptor nu ook in de hippocampus van mensen? Ja, schrijft onderzoeksleidster Sheryl Smith in een e-mail. Hij is gevonden in stukjes hippocampusweefsel die tijdens een operatie zijn weggenomen bij epilepsiepatiënten.

Of de receptor bij mensenpubers ook in hogere hoeveelheden te vinden is dan bij kinderen, is nog niet bekend. Wel is aangetoond dat milde stress het leervermogen van pubers opkrikt. En dat zou volgens Smith best eens kunnen komen doordat het stresshormoon THP de remmende werking van die alomtegenwoordige GABAA-receptor tenietdoet. Ze ziet aanknopingspunten voor het zoeken naar een pil die het leervermogen van pubers met leerproblemen verbetert.