This post is also available in Engels.
Wanneer we proberen iets te herinneren, grijpen we instinctief naar ons hoofd. En wanneer we ons realiseren dat we onze sleutels thuis zijn vergeten, geven we ons hoofd vaak een snelle tik. Maar zou geheugen misschien ook buiten de hersenen kunnen bestaan? Hoewel neurale cellen in onze hersenen bekend staan om het beheren van taken zoals denken, bewegen en onthouden, suggereert recent onderzoek van Nikolay Kukushkin van de New York University dat andere cellen in ons lichaam mogelijk ook geheugenvaardigheden hebben.
“Het wordt vaak gedacht dat leren en geheugen exclusieve functies zijn van de hersenen en hun cellen, maar ons onderzoek toont aan dat andere cellen in het lichaam ook kunnen leren en herinneringen kunnen vormen,” zei Kukushkin.
“Mass-spaced Effect”: Onze Geheugenstrategie
Om deze bewering te onderzoeken, ontwierp het team van Kukushkin experimenten om geheugen-specifieke kenmerken in andere cellen in het lichaam te ontdekken. Ze onderzochten een concept dat bekend staat als het “mass-spaced effect“—het idee dat leren over een langere periode (met gespreide herhaling) effectiever is dan alles in één keer in te stampen.
Gespreide herhaling verbetert het langetermijngeheugen doordat de hersenen informatie effectiever kunnen coderen. Met deze methode studeer je in kortere, gefocuste sessies (bijvoorbeeld om de dag een uurtje) in plaats van één uitputtende marathonsessie. Elke keer dat je de materie opnieuw bekijkt, wordt je brein beter in het vastleggen van die informatie in je langetermijngeheugen. Bovendien kun je gaten in je begrip ontdekken en deze opvullen. Dit effect is aangetoond in hersencellen, of neuronen. Deze reageren anders op gespreide en continue signalen.
Wanneer neuronen worden blootgesteld aan gespreide patronen van stimuli, reageren ze door hun verbindingen met elkaar te versterken, een proces dat bekendstaat als synaptische plasticiteit. Deze verbeterde verbinding vormt de fysieke basis van geheugen en leren in de hersenen.
Kunnen andere cellen ook leren?
Om dit te testen, werkten wetenschappers met twee andere soorten cellen. Ze stelden deze bloot aan patronen van chemische signalen die nabootsen hoe hersencellen neurotransmitters ontvangen tijdens het leerproces. Deze patronen fungeerden als een soort “trainingsprogramma” voor de cellen, waardoor ze konden reageren en zich konden aanpassen.
De onderzoekers hebben deze cellen ook aangepast met een lichtgevend eiwit dat oplicht wanneer een specifiek geheugen-gerelateerd gen actief was. De activiteit van dit gen geeft aan dat geheugen-gerelateerde processen in de cel plaatsvinden. Ondertussen konden de onderzoekers dit waarnemen door te kijken naar het licht dat de cellen uitstraalden. Dit stelde hen in staat te observeren hoe de cellen reageerden op de signalen.De resultaten toonden aan dat deze cellen sterker reageerden op gespreide chemische signalen en dat ze onderscheid konden maken tussen herhaalde en continue signalen, net zoals hersencellen tijdens gespreid leren. Deze bevinding laat het zien dat ook andere soorten cellen het vermogen hebben om te imiteren hoe neuronen informatie verwerken tijdens het leerproces.
Herziening van geheugen: Het is een zaak van cellen
De bevindingen van Kukushkin suggereren dat het vermogen om te profiteren van gespreide herhaling mogelijk niet exclusief is voor hersencellen. In plaats daarvan zou het een fundamentele eigenschap kunnen zijn die door alle cellen in het lichaam wordt gedeeld.
Deze studie daagt het idee uit dat geheugen en leren beperkt zijn tot de hersenen. Als andere cellen kunnen leren en “onthouden” op manieren die vergelijkbaar zijn met neuronen, opent dit spannende mogelijkheden om te begrijpen hoe ons hele lichaam bijdraagt aan het opslaan en verwerken van informatie. Wie weet? De geheimen van geheugen reiken misschien veel verder dan we ons ooit hebben voorgesteld.
Bron: https://www.nature.com/articles/s41467-024-53922-x#Sec10
Credits
Autheur: Xuanwei Li
Buddy: Helena Olraun
Redactie: Elena Markantonakis
Vertaling: Lucas Geelen
Redactie vertaling: Hilde Althof
