Muizenpups laten verhoogde activiteit zien in bepaalde neuronen in het midden van hun hersenen wanneer ze omgaan met hun moeders. Dit gaat samen met een verminderde stressreactie.
Wetenschappers hebben neuronen gevonden die actief zijn wanneer muizenpups met hun moeders omgaan, wat hun stress lijkt te verminderen. Deze hersencellen kunnen ook een rol spelen bij de band tussen moeder en kind bij mensen.
In het midden van de hersenen van zoogdieren ligt de zona incerta. Dit hersendeel speelt een belangrijke rol bij het integreren van sensorische informatie – de impulsen die binnenkomen via onze zintuigen. Bij muizen blijkt dat deze functie zich ontwikkelt over tijd. In zuigelingen sturen neuronen in de zona incerta informatie naar andere hersengebieden, zoals de cortex, wat de groei van neuronen daar stimuleert.
Mieren zijn magnifieke navigators
Mieren zijn in staat tot verbazingwekkende navigatieprestaties. Misschien kan waardering hiervoor helpen om deze insectensoorten te behouden.
Omdat de functie van de neuronen in de zona incerta zich blijft ontwikkelen, vroegen Yuexuan Li, van de Yale-universiteit, en haar collega’s zich af of dit hersengebied betrokken is bij het opbouwen van moeder-kindrelaties. Hun resultaten werden gepubliceerd in Science.
Lichtjes
Ze bestudeerden melkafhankelijke pups om te zien welke neuronen in de zona incerta actief worden tijdens interactie met hun moeders. Daarvoor implanteerden ze een dunne, flexibele lichtgeleider in de hersentjes. Wanneer de cellen vuurden, zagen de onderzoekers een lichtje.
Zo ontdekten ze dat deze neuronen het hormoon somatostatine aanmaken. Dat reguleert belangrijke lichaamsfunctie, bijvoorbeeld door het afremmen van de afgifte van andere signaalstoffen, waaronder het stresshormoon corticosteron. Zo kunnen deze neuronen dus indirect de stress verminderen die de dieren ervaren.
Alleen ongedwongen sociale interacties tussen moeder en pups activeerden deze neuronen. Wanneer de pups met speeltjes speelden, gebeurde dit niet.
Meer onderzoeken
De onderzoekers wilden ook weten hoe andere sociale interacties deze hersenregio beïnvloeden. Ze zagen dat contact met een zogend vrouwtje dat niet de moeder was, een niet-zogend vrouwtje, broertjes of zusjes, of een niet-verwant mannetje de neuronen ook activeerde, maar minder sterk dan contact met de moeder. ‘Onze resultaten laten zien dat interacties met de moeder de grootste reacties oproepen, gemiddeld zo’n 1,5 keer meer dan bij andere sociale stimuli’, zegt teamlid Marcelo de Oliveira Dietrich, ook van Yale.
In een ander deel van het experiment observeerde het team de hersenactiviteit terwijl de pups alleen waren. Tijdens deze periode, die varieerde van 10 minuten tot 12 uur, waren de neuronen niet actief. De hereniging verminderde ook de stress van de pups, gemeten aan hun huilachtige geluiden en de afgifte van het stresshormoon corticosteron.
Open vragen
De onderzoekers denken dat de zona incerta een rol speelt bij het ontwikkelen van vroege sociale relaties en andere hersendelen in zoogdieren. ‘De bijzondere band tussen het jong en zijn moeder’ is ‘kenmerkend voor zoogdieren’, schrijven ze. Deze moeder-kindrelatie kan helpen bij de ontwikkeling van hersengebieden, waarbij de zona incerta dient als ‘knooppunt dat bepalende kenmerken van de biologie van zoogdieren verbindt’.
Robert Froemke van NYU Langone Health in New York zegt dat de studie laat zien hoe bepaalde neuronen werken om het jong te kalmeren. ‘Het is nog onduidelijk hoe de pup de moeder precies aanvoelt (welke aspecten van geur, aanraking of misschien temperatuur belangrijk zijn)’, zegt hij.
‘Een andere vraag is hoeveel contact nodig is voor veiligheidssignalen – hoe lang werken ze? Wat bevordert een gezonde ontwikkeling en wat wordt als verwaarlozing gezien?’ Bij mensen, ‘is het waarschijnlijk zo dat visuele en akoestische input – de aanblik en geluiden van verzorgers – ook belangrijk of misschien belangrijker zijn dan geursignalen’, aldus Froemke.
