Een internationaal team van neurowetenschappers heeft zeer gedetailleerde kaarten gebouwd van het volwassen apen- en mensenbrein. Ook zijn er verschillende ontwikkelingsstadia van het brein voor én na de geboorte in beeld gebracht. Het is de meest uitgebreide en gedetailleerde kaart van de hersenen van zoogdieren ooit. Samen met neurochirurgen van het Amsterdam UMC hebben VU-neurowetenschappers Natalia Goriounova, Christiaan de Kock en Huib Mansvelder met hun teams een bijdrage geleverd aan deze atlas.
De kaart vormt een basis voor de inventarisatie van het hele menselijke brein, zoals te lezen is in het in Science en Science Advanced gepubliceerde onderzoek. De gedetailleerde kaart is een belangrijke mijlpaal in een poging om een catalogus van alle hersencellen te maken. Het is een cruciale stap richting het begrijpen van de hersenen als geheel. Daarnaast geeft het ook meer inzicht in hersenziekten zoals bijvoorbeeld ALS en de ziekte van Alzheimer.
“We zien dat deze evolutionair doorontwikkelde delen van de menselijke hersenen celtypen bevatten die niet bij muizen te zien zijn. De meer ‘mens-specifieke’ hersenceltypen verdwijnen als één van de eersten bij de ziekte van Alzheimer”, aldus Mansvelder.
Gedetailleerde kaart van het brein
‘’Het proberen te definiëren van de soorten cellen waaruit de hersenen bestaan, is één van de grootste inspanningen van de neurowetenschappen door de geschiedenis heen’’, zegt Ed Lein, die één van de onderzoeken leidde bij het Allen Institute for Brain Science. Menselijke hersenen bevatten namelijk zo’n 86 miljard zenuwcellen. Per hersencel bestaat er een stukje genetische code, oftewel het DNA, waarin duizenden genen liggen: een genetische vingerafdruk. Nieuwe technologieën zijn noodzakelijk om van elk van deze 86 miljard zenuwcellen de tienduizend genen in kaart te brengen.
Levende hersencellen
Er is maar een aantal plekken in de wereld waar menselijke hersencellen in levend menselijk hersenweefsel bestudeerd wordt. Dit vraagt om een nauwe samenwerking tussen neurowetenschappers en neurochirurgen. Het BRAIN Initiative Cell Census Network-programma van de National Institutes of Health heeft de studie waaraan de VU-onderzoekers hebben meegewerkt samengebracht in een reeks van 21 onderzoeken. Met als doel om, naast de genetische vingerafdruk van alle hersencellen, ook de genetische code voor de celvorm- en functie van deze celtypen in kaart te brengen.