Op de automatische piloot
5 januari 2007
Lopen terwijl we een gesprek voeren, een brief schrijven terwijl we
nadenken over de inhoud ervan: veel bewegingen voeren we uit zonder
erbij stil te staan. Dat is te
danken aan onze kleine hersenen. Zij regelen de automatisering van
onze bewegingen, waardoor de grote hersenen andere taken kunnen
uitvoeren. Het was echter nog onduidelijk hoe de kleine hersenen dat
doen. NWO-onderzoekster Angelique Pijpers reconstrueerde de werking
van de kleine hersenen van de rat en hoe die de controle van de
achterpootspier reguleert. Dergelijk onderzoek geeft in de toekomst
wellicht meer inzicht in het bewegen van ouderen. Pijpers promoveert
op 10 januari aan Erasmus Universiteit Rotterdam.
Pijpers en haar collega's onderzochten welke processen binnen en
buiten de kleine hersenen (het cerebellum) plaatsvinden: hoe
kanaliseren zij informatie en verwerken deze tot een signaal naar de
spieren? Vervolgens onderzochten zij welke delen van het cerebellum
betrokken zijn bij het regelen van een activiteit van één spier.
Daarnaast bekeken zij wat de gevolgen zijn voor het functioneren van
die spier als één of meer delen binnen het cerebellum worden
uitgeschakeld.
De zenuwcellen in het cerebellum ontvangen twee soorten signalen. Via
de klimvezels lopen signalen uit één specifieke structuur in de
hersenstam naar de Purkinjecellen in de hersenschors. De mosvezels
sturen signalen door vanuit diverse delen van het centraal
zenuwstelsel naar de korrelcellen van de cerebellaire schors.
Informatieroute
Pijpers reconstrueerde de modulaire opbouw van het cerebellum via
injecties van kleine hoeveelheden traceerbare stoffen. Daarmee konden
verschillende 'stations' van de informatieroute in kaart worden
gebracht. Uit de reconstructie blijkt dat het cerebellum bestaat uit
een aantal parallel georganiseerde modules of verbindingen. Tot nu toe
werd altijd gedacht dat de klimvezel- en mosvezelsystemen totaal
verschillend waren georganiseerd, maar volgens Pijpers vertonen ze ook
overeenkomsten.
Reflexen
Door injectie van een viraal traceermiddel in diversie spieren,
traceerde de onderzoekster de cerebellaire modules die betrokken zijn
bij de controle van een enkele spier. Vervolgens schakelde ze één van
de modules uit door injectie van een neurotoxine. Het loopvermogen van
de rat werd nauwelijks aangetast maar zijn vermogen om snel en
reflexmatig te reageren op obstakels nam sterk af. Daaruit blijkt dat
specifieke modules van het cerebellum vooral de reflexfuncties tijdens
het lopen reguleren en deze afstemmen op de situatie.
Gevolgen voor ouderen
Het onderzoek van Pijpers opent nieuwe wegen voor verder onderzoek
naar de rol van het cerebellum bij controle van bewegingen. Resultaten
uit vervolgonderzoeken kunnen van belang zijn voor onderzoek naar het
bewegen van ouderen. Dat ouderen groter risico lopen om te vallen,
wordt bijvoorbeeld vaak in verband gebracht met lichamelijke
beperkingen. Volgens Pijpers kan er ook een verband zijn met de
werking van de kleine hersenen. Naarmate we ouder worden, blijkt het
volume van bepaalde delen van onze kleine hersenen namelijk af te
nemen.
..............................
Meer informatie bij:
* Drs. Angelique Pijpers
* t: +31 (0)6 414 02688
* angeliquepijpers@hotmail.com
* Promotie 10 januari
* Promotor prof. dr. C.I. de Zeeuw
* copromotor dr. T.J.H. Ruigrok
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek