What goes up must come down: De wetenschap van hersenritmes

This post is also available in Engels.

Ritmes zijn overal om ons heen. Als je op dit moment naar muziek aan het luisteren bent, hoor je waarschijnlijk een “beat” waar je op mee kunt klappen, en een structuur – couplet, refrain, couplet – die steeds terugkeert. Ritmes bestaan in alle snelheden, van erg snel (de vleugels van een kolibrie) tot erg langzaam (het wisselen van de seizoenen). Ritmes bestaan ook in ons brein, en het meten van deze ritmes kan ons helpen te begrijpen hoe hersengebieden samenwerken.

Het orkest van het brein
We weten al bijna 90 jaar dat er ritmes bestaan on ons brein. In 1929 maakte Hans Berger, een Duitse psychiater, de eerste opnamen van ritmische hersenactiviteit door gevoelige elektroden op het hoofd van patienten te plaatsen. Wanneer de patienten hun ogen sloten namen de elektroden een ritme op dat 10 keer per seconde op en neer ging. Wanneer ze hun ogen openden, stopte dit ritme. Berger noemde deze ritmische activiteit “alfa golven” en neurowetenschappers bestuderen ze vandaag de dag nog steeds.

From Hans Berger’s report: “Fig. 13. Klaus; aged 15. Double coils galvanometer. Condensation. Derivation of forehead and occiput with lead electrodes. Above the curve derived from the scalp, below the time in 1/10 seconds.”

Maar wat gebeurt er in onze hersenen dat deze alfa golven veroorzaakt? Al seen neuron in de hersenen vuurt produceert het een klein elektrisch signaal, veel te klein om buiten het hoofd te meten. Maar wanneer duizenden neuronen tegelijkertijd vuren worden de signalen bij elkaar opgeteld tot een groot signaal. Zo groot dat we het met onze elektroden kunnen meten. Ritmes vertellen ons dat een grote groep neuronen samenwerkt. Als een orkest; als elke muzikant een andere toon zou spelen zou dat chaos creeeren; als ze allemaal dezelfde toon spelen, krijg je prachtige muziek.

Een ritme voor elke rol
Vooruitgespoeld naar de dag van vandaag en er zijn inmiddels veel meer hersenritmes ontdekt. Net als in de natuur zijn er snelle en langzame varianten en elk ritme lijkt een andere functie te hebben. Ritmische activiteit met een snellere ‘beta’ frequentie is bijvoorbeeld vaak aanwezig  wanneer iemand een beweging heft gemaakt, en hele snelle ‘gamma’ activiteit wordt geacht belangrijk te zijn voor samenwerking tussen hersengebieden. In mijn eigen werk heb ik laten zien dat input uit regio’s aan de voorkant in het brein de dirigent van het orkest zijn; ze controleren welke ritmes actief zijn in andere regio’s zodat ze efficient kunnen samenwerken. 

Hersengolven: Op de bovenste rij zien we echte activiteit van mijn eigen hersenen. Op de onderste rijen zien we de verschillende ritmes die aanwezig zijn in deze activiteit. Zie je hoe ze op verschillende tijden komen en gaan? Dit zou een clue kunnen zijn over wanneer verschillende processen in het brein gaande zijn.

Plaatje door Tom Marshall

Dansen op je eigen ritme
Hoewel we veel geleerd hebben over hersenritmes zijn er nog altijd een aantal fascinerende vragen waar we nog geen antwoord op hebben. Bijvoorbeeld waarom het alfa ritme niet herzelfde is in ieder persoon. Of, waarom bij sommige mensen de alfagolven negen keer per seconde op en neer gaan en bij andere mensen tien of elf. Of, waarom worden de golven langzamer als men ouder wordt? Sommige mensen – waaronder ik – blijken zelfs bijna geen alfagolven te hebben! Hebben we een ander brein of ‘verstoppen’ de alfagolven zich ergens waar we ze niet kunnen zien met onze neurimaging apparatuur?

Het beantwoorden van deze vragen kan ons helpen te begrijpen hoe ieders persoonlijke orkest van invloed is op perceptie, ervaringen en gedachten.

Dus onthoud goed: Zelfs als je geen maat kunt houden, maak je niet druk – je hersenen maken hun eigen unieke ritmes.

Geschreven door Tom Marshall, bewerkt door Annelies en vertaald door Jill

Tom Marshall is een alumnus van het Donders Instituut en werkt nu als post-doctoraal onderzoeker op de Universiteit van Oxford. Lees meer op www.tomrmarshall.com

Add a Comment

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