Synaps-etende hersencellen voor het eerst in beeld

Wetenschappers vermoeden al heel lang dat microglia, een bepaald type hersencellen, snoeien in de verbindingen tussen andere cellen in je brein. Daardoor zouden die verbindingen efficiënter worden. Het is nu voor het eerst gelukt om dat proces ook echt waar te nemen. De beelden lieten ook zien dat microglia niet alleen snoeien, maar ook de groei van zenuwcellen kunnen veroorzaken.

Ongeveer één op de tien cellen in je brein zijn microglia. Deze cellen eten indringers en beschadigde cellen op. Microglia vormen dus de actieve verdedigers in het immuunsysteem van je hersenen. Maar naast indringers knabbelen microglia ook aan gezonde, ongebruikte verbindingen tussen zenuwcellen.

Opgegeten synapsen

Een beter brein. Kan hersenwetenschap ons slimmer maken?
LEESTIP Een beter brein. Kan hersenwetenschap ons slimmer maken? Niki Korteweg, € 21,99 Bestel in onze webshop

De knabbelende microglia zijn erg belangrijk. Door verbindingen tussen zenuwcellen te snoeien onderhouden ze het netwerk van zenuwcellen. Dit werkt hetzelfde als in de tuin: daar is het ook belangrijk om af en toe te snoeien zodat planten zich goed blijven ontwikkelen. Microglia snoeien ongebruikte synapsen weg, zodat belangrijkere verbindingen meer ruimte krijgen. Op die manier verfijnen ze het breinnetwerk, dat daardoor efficiënter functioneert.

Dat snoeiproces is vooral belangrijk bij jonge kinderen. Zij maken in eerste instantie veel te veel synapsen aan. Later snoeien microglia alles wat overbodig blijkt weer weg. De overproductie van verbindingen is behoorlijk groot; ongeveer de helft van de verbindingen die je als embryo aanmaakt zijn alweer weggesnoeid voor je geboorte. Maar ook tijdens de rest van je leven blijft het snoeien van ongebruikte synapsen belangrijk. Als je bijvoorbeeld iets nieuws leert, versterken sommige synapsen. Andere verbindingen zal je juist minder gebruiken, en die moeten dus weer weggesnoeid worden.

Tot nu toe was er alleen indirect bewijs voor het snoeien door microglia. Daarom besloten onderzoekers van het Europees Moleculair Biologie Laboratorium nu de snoeiende microglia echt in beeld te brengen. Daarvoor gebruikten ze een combinatie van verschillende microscopen. Zo konden ze de cellen met een hoge resolutie bekijken, zonder de cellen te beschadigen door te veel licht.

Snoeien en groeien

Meerdere synapsen maken dunne uitsteeksels (groen) richting een microglia-cel (rood). Credit: L. Weinhard, EMBL Rome
Meerdere synapsen maken dunne uitsteeksels (groen) richting een microglia-cel (rood). Credit: L. Weinhard, EMBL Rome

Met hun nieuwe techniek zagen de onderzoekers dat de microglia vooral in het deel vlak voor de echte synaps stukjes weg-aten. Maar ze zagen ook dat microglia niet alleen snoeien, maar ook het groeien van synapsen kunnen stimuleren, zoals al eerder was voorspeld. De onderzoekers zagen dat in de helft van de gevallen dat microglia contact maken met synapsen, de verschillende synapsen tot wel vijftien dunne uitsteeksels maken. Die uitsteeksels kunnen uiteindelijk uitgroeien tot nieuwe synapsen. In één geval zagen de onderzoekers zelfs dat de uitsteeksels waren uitgegroeid tot een dubbele synaps. Bij een dubbele synaps stuurt een zenuwcel niet naar één, maar naar twee buurzenuwcellen signaalstofjes.

Met de nieuwe beelden van microglia konden onderzoekers dus de belangrijke rol van deze cellen in zowel het snoeien als groeien van synapsen bevestigen. Daarmee vormen ze een interessant onderwerp voor verder onderzoek, bijvoorbeeld voor ziektes waar synapsen zijn aangetast, zoals schizofrenie.

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees verder:

Over de auteur

Aafke Kok

Aafke Kok studeert Brain & Cognitive Sciences aan de Universiteit van Amsterdam en is stagiair bij New Scientist.



Plaats een reactie