0

Onze hersenen lijken meer op die van vogels dan we dachten

Ruim een eeuw geloofden neurowetenschappers dat de hersenen van de mens en andere zoogdieren verschilden van de hersenen van andere dieren, zoals vogels. Dit geloof was deels gebaseerd op de waarneembare fysieke structuur van de neocortex, het deel van de hersenen dat verantwoordelijk is voor complex cognitief gedrag. Bij het analyseren van auditieve input stelden onderzoekers van de Universiteit van Californië, de ‘San Diego School of Medicine’ echter vast dat er in het brein van kippen een deel is dat op dezelfde wijze geconstrueerd is als dat bij zoogdieren.

Harvey J. Karten, MD, werkzaam als professor op het Department of Neurosciences aan de UCSD School of Medicine en hoofdauteur van de studie, die eind juni 2010 werd gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences Online Early Edition, stelde vast dat hiermee de claim van uniciteit voor zoogdieren lijkt te vervallen.  

Lange tijd werd verondersteld dat de hersenen van zoogdieren meer geëvolueerd waren dat die van andere dieren. Deze veronderstelling werd deels gebaseerd op de kenmerkende structuur van de neocortex voorhersenen – een deel van de buitenste laag van de hersenen waar complexe cognitieve functies zijn gecentreerd – bij zoogdieren.

Al 40 jaar hebben Karten en collega’s gewerkt om uit te zoeken of deze gedachte juist is. In het meest recente onderzoek, gebruikten zij moderne, geavanceerde imaging-technologieën, om een gebied van de kip hersenen – een deel van de grote hersenen (telencephalon) – dat vergelijkbaar is met de auditieve cortex van zoogdieren in beeld te brengen. Beide regio’s te behandelen auditieve taken. Ze ontdekten zo dat de celstructuur van de cortex van vogels net als die van zoogdieren was samengesteld uit gelamineerde lagen van cellen, die met elkaar zijn verbonden door smalle, radiale kolommen van verschillende soorten cellen met uitgebreide onderlinge verbondenheid. Deze vormen samen een soort microcircuitjes die nagenoeg identiek zijn aan die in de cortex van zoogdieren.

De bevindingen wijzen erop dat laminaire en zuilvormige eigenschappen van de neocortex niet uniek zijn voor zoogdieren, en dat deze ontstaan kunnen zijn uit de ontwikkeling van cellen en circuits bij gewervelde dieren, die veel eerder leefden. “Dieren, zoals vogels werden min of meer gezien als mooie automaten alleen in staat van stereotiepe activiteiten”, zegt Karten. “Maar dit soort denken vormde een ernstig probleem voor neurobiologen die de evolutionaire oorsprong van de zoogdieren cortex proberen te achterhalen. En die proberen te verklaren waar al die complexe schakelingen vandaan komen en wanneer zij voor het eerst evolueerden?” Het onderzoek levert het begin van een antwoord: dat er een gemeenschappelijke voorouder van zowel zoogdieren en vogels was, die ten minste 300 miljoen jaar geleden leefde.

Onderzoeken tonen aan dat de microschakelingen die aan de complexe gedragingen ten grondslag liggen bij veel gewervelde dieren vergelijkbaar zijn. Dit onderzoek steunt de groeiende gedachte over de stabiliteit van deze circuits tijdens de evolutie en de rol van het genoom bij het produceren van stabiele patronen. Hiermee kan de vraag verschuiven van het zoeken naar de oorsprong van de cortex van zoogdieren naar de vraag hoe en waarom gedurende de ontwikkeling veranderingen optreden in de cortex.

Over de auteur

Laat een Bericht achter




Een foto bij uw reactie kan met een Gravatar.