Wat kunnen wij leren over het leervermogen van onze hersenen door naar die van een rondwormpje te kijken? Moleculair neurobiologe Isabel Beets (1986) van de KU Leuven gebruikt C. elegans voor haar onderzoek en wil daarmee de moleculaire bron van hersensignalen in kaart brengen.
Wij slaan elke dag een stortvloed aan informatie op in onze hersenen. Dit kan alleen maar door talrijke verbindingen tussen onze zenuwcellen, die ons brein groot en complex maken. ‘Daarom gebruiken wij een veel eenvoudiger zenuwstelsel, eentje dat we veel beter begrijpen. Het zenuwstelsel van C. elegans, de kleine rondworm,’ zegt Beets.
Softies? Sneeuwvlokjes? Niks daarvan – Gen Z is superkrachtig, zegt deze neurowetenschapper
Niks sneeuwvlokjes. Volgens neurowetenschapper Eveline Crone zijn hedendaagse jongeren juist sterk in een extreem ingewikkelde tijd.
In 2012 deed Beets een ontdekking die een verrassende gelijkenis tussen mens en worm blootlegde. Zij vond een klein eiwit, een zogenoemde neuropeptide, dat in C. elegans verantwoordelijk was voor de communicatie tussen zenuwcellen en daarmee het leerproces. Die neuropeptide bleek sterk te lijken op oxytocine, een neuropeptide die in het menselijk brein voorkomt.
Overeenkomsten
‘Er zijn duidelijke overeenkomsten tussen de moleculaire basis van het leerproces van de worm en de mens, weten we dankzij deze ontdekking,’ zegt Beets. ‘De genen die verantwoordelijk zijn voor het leerproces moeten dus al vroeg in de evolutie zijn ontstaan. Door die overeenkomsten kunnen we een voorzichtige sprong maken naar voorspellingen over de werking van het menselijk brein, door middel van onderzoek naar C. elegans.’
‘C. elegans is het ideale modelorganisme,’ zegt Beets. ‘Het wormpje telt slechts 302 zenuwcellen, in tegenstelling tot de miljarden die wij gebruiken. Dit simpelere zenuwstelsel is volledig in kaart gebracht. Ook hebben we verschillende genetische tools om aan het beestje te sleutelen. Met zijn kleine aantal zenuwcellen is hij prima in staat om dingen te leren. Daardoor kunnen wij makkelijk onderzoek verrichten naar de moleculaire basis van het leervermogen van C. elegans. Dat kan het onderzoek naar het menselijk zenuwstelsel in een stroomversnelling sturen.’
Verrassend
Dat Beets in de Top 5 van de New Scientist Wetenschapstalent 2016 is gestemd, komt volgens haar mogelijk doordat men vaak versteld staat over het feit dat wormen en mensen gelijkenissen vertonen. ‘Zo’n 700 miljoen jaar geleden deelden wij nog een gemeenschappelijke voorouder, die gelijkenis verwachten mensen meestal niet meteen. Soms zijn ze daar in eerste instantie sceptisch over. Maar de interesse is snel gewekt als men hoort dat dit onderzoek hersenstoornissen kan helpen.’
Dat er nog zo weinig bekend is over de werking van de hersenen is voor Beets een grote drijfveer. ‘Ik vind het heel boeiend om zo’n complexe materie te ontrafelen en dingen te ontdekken die we daarvoor nog niet hadden gezien. De wil om iets nieuws te ontdekken drijft mij, hoe klein dat nieuwe ook is. Zolang het ook maar een maatschappelijk nut heeft.’
De finale van New Scientist Wetenschapstalent 2016 vindt donderdag 22 september plaats tijdens het evenement New Scientist Live: Brein in Hotel Casa 400, Amsterdam.
Altijd op de hoogte blijven van het laatste wetenschapsnieuws? Meld je nu aan voor de New Scientist nieuwsbrief.
Lees verder: