This post is also available in Engels.
In een eerdere blog bespraken we het concept working memory gating: het mechanisme waarmee ons brein besluit welke informatie onze mentale “werkruimte”—je werkgeheugen—binnenkomt of uitgaat. Hierbij werken diepe hersengebieden, de zogeheten basale ganglia, samen met de prefrontale cortex (PFC). Tezamen spelen ze poortwachter door te beoordelen welke informatie relevant is om te verwerken en hoelang we eraan vastklampen. Maar hoe werkt dit precies? Dopamine, een chemische boodschapper in het brein, speelt hierin een sleutelrol.
Dopamine als sleutelbos
De basale ganglia en PFC zijn via een lange lus door het brein met elkaar verbonden. Op deze snelweg wordt het toelaten van nieuwe, en het behoud van bestaande informatie beïnvloed door dopaminesignalen. Korte uitbarstingen van dopamine in de basale ganglia signaleren dat de “poorten” geopend moeten worden zodat de PFC nieuwe informatie kan ontvangen, of opgeslagen informatie kan reactiveren. Bij een lage dopaminespiegel stabiliseert het brein eerder verkregen informatie en probeert het afleidende prikkels buiten te sluiten (meer hierover). Dit schakelen tussen flexibel updaten en stevig stabiliseren van informatie is belangrijk om te kunnen, omdat ze beide verschillende doelen dienen. Bijvoorbeeld, wanneer je naar je werk fietst helpt een lage dopaminespiegel je dat op automatische piloot te doen: je volgt met gemak je oude vertrouwde route en weert allerlei afleidingen. Kom je plots een wegomleiding tegen, helpt een korte dopamine-uitbarsting bij het verwerken van alle bordjes en het flexibel aanpassen van je route.
Voorbij de poorten: Geheugen in PFC en sensorische cortex
Eenmaal toegelaten tot het werkgeheugen, wordt zintuigelijke informatie niet slechts in de PFC gerepresenteerd. Er zijn aanwijzingen dat de relevante sensorische cortex (zoals visuele gebieden bij het onthouden van een afbeelding) samenwerken met de PFC om inhoud actief te houden. Vermoedelijk berust dit samenspel op de gelaagde microstructuur van de hersenschors. Oppervlakkige lagen sturen nieuwe sensorische input door naar de PFC; diepere lagen zijn ontvankelijk voor feedback om eerder opgeslagen informatie opnieuw te activeren.
Inzoomen met ultrasterke MRI
Dat dopamine deze regulerende rol op zich kan nemen heeft mogelijk te maken met de verdeling van dopaminereceptoren in de hersenschors: deze komen vaker voor in diepere lagen dan in oppervlakkige. Nieuwe technologie zoals ultra-highfield fMRI maakt het mogelijk om hersenactiviteit laagsgewijs in beeld te brengen. In een huidig onderzoek van ons krijgen gezonde vrijwilligers een medicijn dat het dopaminesysteem beïnvloedt of een placebo, en voeren zij een werkgeheugentaak uit in zo’n ultra-highfield scanner van het Erwin-Hahn instituut*. Mocht je deel willen nemen, stuur dan een mail naar dopaminememory@donders.ru.nl.
Conclusie
Dopamine is meer dan slechts een “plezierhormoon”: het is een poortwachter voor de informatie in onze mentale werkplaats. Door de activiteit in hersenschors-lagen te sturen, zorgt dopamine voor de juiste balans tussen stabiliteit en flexibiliteit van gedachten en acties. Dit inzicht helpt ons te begrijpen hoe het brein ingewikkelde klussen kan klaren ondanks afleiding, en draagt bij aan het ontwikkelen van behandelingen voor dopamine-gerelateerde aandoeningen. Bedenk dus bij je volgende soepele aandachts-switch in het verkeer, dat je die te danken hebt aan dopamine.
*Het Erwin-Hahn Instituut is een samenwerking van de Radboud Universiteit en de Universiteit van Duisburg-Essen en beschikt over een 7T Siemens Magnetom Terra systeem op de Zeche Zollverein Essen (Werelderfgoed).
Credits
Auteur: Helena Olraun
Maatje: Dirk-Jan Melssen
Redacteur: Vivek Sharma
Vertaling: Lucas Geelen
Editor vertaling: Wieger Scheurer
Afbeelding gemaakt met Adobe Firefly
About The Author
