Onze hersenen zijn complexe netwerken van verschillende gebieden die met elkaar communiceren. Dit netwerk efficiënt laten werken is van fundamenteel belang voor gezonde hersenen. Maar waarom verschillen mensen in de manier waarop hun hersenen zijn bedraad?
In een nieuwe studie waarin de hersenen en het DNA van meer dan 25.000 mensen werden onderzocht, onderzochten Maciel, Van den Heuvel en hun collega's hoe genen een rol spelen bij het vormgeven van de functionele bedrading van de hersenen. Dit werk maakt deel uit van het Brainscapes-project, een grootschalig NWO-initiatief om genetische bevindingen in kaart te brengen in de biologie van de hersenen. Het onderzoek is gepubliceerd in Nature Communications.
Een derde van hersenverbindingen erfelijk
Door de hersenen als een netwerk te bestuderen, kunnen we leren hoe verschillende gebieden samenwerken. Minstens een derde van alle hersenverbindingen is erfelijk, wat betekent dat verschillen in DNA tussen mensen bijdragen aan variatie in hoe verschillende hersengebieden met elkaar communiceren.
Vijf belangrijke genen bleken geassocieerd te zijn met hersenbedrading: PAX8, EphA3 en THBS1, die verband houden met de ontwikkeling van de hersenen; APOE, een gen dat ook bekend staat om zijn rol bij het risico op Alzheimer; en SLC39A12, een gen dat recent in verband is gebracht met het vormgeven van hersennetwerken. Omdat deze genen actief zijn in ontwikkelingspaden, helpt dit werk om te begrijpen hoe genetische factoren in het vroege leven een levenslange hersenfunctie kunnen vormgeven.
Wisselwerking
Veel van deze genetische invloeden overlappen met genen die geassocieerd zijn met cognitie. Dat suggereert dat de genetica van hersenfuncties verband kan houden met denkvermogen. Deze genetische factoren overlappen ook met de factoren die te maken hebben met cardiovasculaire gezondheid, wat wijst op een wisselwerking tussen genen, de bedrading van de hersenen en de algehele gezondheid van het lichaam.
Het onderzoek toont aan dat onze hersenen niet alleen worden gevormd door ervaringen, maar ook door de genetische blauwdruk waarmee we worden geboren. Het onderzoeken van de verbanden tussen genen en hersenbedrading kan ons helpen de hersenen beter te begrijpen. Ook draagt het bij aan de inspanningen om aandoeningen die zowel de hersenen als het lichaam aantasten te voorspellen, te voorkomen en te behandelen.