De bedrading in het visuele brein is veel rijker dan gedacht

Foto Virginia Tech Carilion Research Institute

Zenuwcellen in alle kleuren van de regenboog, dat is de zogeheten ‘brainbow’-techniek. Hiermee kunnen naast elkaar gelegen individuele neuronen in hersenweefsel ieder met een eigen fluorescerende stof gekleurd worden. Onder de microscoop, beschenen met een beetje uv-licht levert dat spectaculaire plaatjes op - en nieuwe wetenschappelijke inzichten. In Cell Reports (27 augustus) concludeert een onderzoeksteam van neurowetenschapper Michael Andrew Fox van Virginia Tech dat het visuele systeem ingewikkelder in elkaar zit dan tot nu toe werd gedacht.

Met de uitlopers van neuronen in verschillende kleuren konden Fox en zijn medewerkers beter dan ooit zien welke met elkaar contact maakten. De kluwen spaghetti die de uitlopers in het microscoopbeeld vormen was ineens nauwkeurig tot op de individuele sliert te ontwarren.

Een gevestigde theorie over het ontstaan van de juiste bedrading in de hersenen moet op de schop, zeggen zij nu. Uit ander onderzoek zou zijn gebleken dat muizen (en ander zoogdieren) als zij geboren worden heel veel hersenverbindingen hebben, maar dat die geleidelijk afnemen door de activiteit van deze verbindingen, gestuurd door de ervaringen van het jonge dier. Het staat bij neurowetenschappers bekend als ‘het wieden van uitlopers’ tijdens de ontwikkeling.

Op deze manier zouden de zogeheten retinale ganglioncellen die de informatie van het netvlies in het oog via de oogzenuw doorgeven aan een schakelcentrum in de basis van de hersenen, in volwassen dieren ieder een of twee vaste verbindingen met een schakelcel hebben. Maar met hulp van de kleurtjes traceerden ze in Virginia de uitlopers van 71 retinale ganglioncellen. Toen bleken er wel tien of meer verbinding te maken met één schakelcel in de hersenkern verderop.