Source: eLife

Wat de vorm van je hersenen ons vertelt over wie je bent

Nieuwe methoden die verschillende typen van hersenstructuren combineren kunnen ons nu vertellen hoe individuele verschillen gerelateerd zijn aan menselijke eigenschappen en gedrag.

This post is also available in Engels.

Hoe de vorm van onze hersenen bepaalt wie we zijn en hoe we ons gedragen is een vraag die men al stelde in de oudheid. Met nieuwe manieren om plaatjes van hoge kwaliteit van onze hersenen te maken, zoals MRI (magnetic resonance imaging), en met de verzameling van een grote hoeveelheid informatie van gezonde vrijwilligers, zijn we nu in staat om te onderzoeken hoe hersenstructuur gerelateerd is aan een verscheidenheid van menselijke eigenschappen en gedrag.

Hersenstructuur

Er zijn verschillende vormen van hersenstructuren die men in onderzoek gebruikt: de grootte en de dikte van de grijze stof – die de cellichamen van onze hersenen bevat – en de witte stofbanen die ze verbinden (zie diagram hieronder). Je kunt deze structuur zien als een land, waar de grijze stof de steden zijn waar men werkt en waar activiteiten plaatsvinden, terwijl de witte stof de wegen en de treinsporen zijn om deze steden te verbinden.

Verschillende maten van hersenstructuur.

De structuur van de hersenen varieert enorm tussen mensen, en verandert gedurende het leven zelfs binnen één persoon. Hoe de vorm en de verbindingen beïnvloed worden door ervaringen en hoe dit gerelateerd is aan hoe we functioneren, is erg interessant voor neurowetenschappers. Hoewel eerder onderzoek vooral gekeken heeft naar slechts één maat van hersenstructuur (zoals grijze of witte stof), zorgen nieuwe methoden (zoals “linked-independent component analysis”) ervoor dat we deze typen informatie kunnen combineren. Hiermee kunnen we in de hersenstructuur patronen ontdekken die sterk met elkaar verbonden zijn en kunnen we relevante informatie oppikken uit verschillende typen hersenscans. Zo’n patroon kan, bijvoorbeeld, informatie bevatten over de grootte van de ene regio, de dikte van de grijze stof in een andere regio en de witte stof verbindingen tussen de twee regio’s (in het land-stad voorbeeld zouden dit bijvoorbeeld de grootte van een stad, de populatie van een andere stad en de snelweg tussen deze steden zijn). Door informatie te verkrijgen over deze patronen in hersenstructuren kunnen we zien hoe elk individu binnen deze patronen past.

De “positieve-negatieve” modus

Door gebruik te maken van een groot aantal gezonde volwassenen (zoals 500 mensen uit de “Human Connectome Project”), kunnen we onderzoeken hoe onze structurele patronen gerelateerd zijn aan meer dan 300 menselijke eigenschappen en gedragingen. Deze variëren van betrekkelijk eenvoudige eigenschappen zoals leeftijd en geslacht, tot complexere eigenschappen als persoonlijkheid, voldoening in je leven en stress. Eerder onderzoek binnen deze zelfde groep mensen heeft laten zien dat spontane activiteit in je hersenen (gemeten met fMRI tijdens rust) sterk gerelateerd was aan een grote hoeveelheid demografische factoren en gedragingen. Dit waren onder andere:

  • Fysieke eigenschappen (zoals geslacht, gewicht en bloeddruk)
  • Schalen omtrent meer complexe demografie (zoals levensvoldoening, stress, eenzaamheid en familiegeschiedenis van drugsgebruik)
  • Een aantal uitgevoerde cognitieve taken (zoals foto-vocabulaire taak, werkgeheugen en vloeibare intelligentie).

Omdat het een grote hoeveelheid informatie bevatte, werd deze set de “positieve-negatieve” modus genoemd. Uit recent werk is gebleken dat deze positieve-negatieve modus niet alleen gevonden wordt als we kijken naar het functioneren van de hersenen. Door de hersenpatronen te gebruiken, die we hierboven hebben uitgelegd, kunnen we dezelfde variatie in menselijk gedrag vinden. Deze patronen omvatten hersenregio’s die gerelateerd zijn aan taal en werkgeheugen en witte stofbanen die deze regio’s met elkaar verbinden. Hoe een persoon varieert op dit patroon in structuur is sterk gerelateerd aan hoe ze variëren op deze eerdergenoemde maten in de positieve-negatieve modus. Als we kijken naar alle hersenstructuren samen (in plaats van één), zien we dat de meeste gedragingen die gekoppeld werden aan hersenfunctie eigenlijk juist aan hersenstructuur gelinkt zijn. Dit heeft grote implicaties voor ander onderzoek, aangezien de meeste studies zich enkel focussen op maar één maat en gedrag proberen te relateren aan functie, terwijl het eigenlijk meer direct gerelateerd zou kunnen zijn aan de vorm van onze hersenen.

Originele taal: Engels
Auteur: Peter Mulders
Buddy: Christienne Gonzales Damatac
Editor: Marisha Manahova
Vertaler: Jill Naaijen
Editor Vertaling: Wessel Hieselaar

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *