De Nobelprijs voor de fysiologie of geneeskunde gaat dit jaar naar drie neurowetenschappers, zo werd vandaag in Stockholm bekend gemaakt. Zij ontrafelden het GPS-systeem van de hersenen.

Het is weer begonnen: de bekendmaking van de Nobelprijzen. De prijs voor de fysiologie of geneeskunde beet vanochtend het spit af. Neurowetenschappers John O’Keefe, May-Britt Moser en Edvard I. Moser mogen zich de gelukkige winnaars noemen. Zij ontdekten dat zenuwcellen in de hersenen van ratten een soort navigatiesysteem vormen, waardoor ze zich kunnen oriënteren in de ruimte.

GPS-systeem in de hersenen

Hoe weten we waar we zijn? Hoe vinden we de weg van A naar B? En hoe zijn we in staat om dit pad te herinneren, waardoor we het later nogmaals kunnen volgen als we weer naar plaats B moeten? De Nobelprijslaureaten van dit jaar ontdekten dat een soort GPS in de hersenen hier mede verantwoordelijk voor is. Door dit navigatiesysteem zijn we in staat om te weten waar we ons in de ruimte bevinden.

In 1971 ontdekte de Amerikaan O’Keefe de eerste component van dit systeem. Tijdens zijn onderzoek merkte de neurowetenschapper op dat een bepaald type zenuwcel in de hippocampus van ratten altijd was geactiveerd wanneer ze zich op een zekere plek in de kamer bevonden. Maar andere zenuwcellen waren actief wanneer de ratten op een andere plaats waren. Deze, zoals O’Keefe ze zelf noemde, “plaatscellen” bleken een map van de kamer te maken in de hersenen van de dieren.

Cellencircuit

Het Noorse echtpaar Moser ontrafelde 34 jaar later een ander belangrijk component van het GPS-systeem. Zij deden hun onderzoek naar ratten die door een kamer bewogen en ontdekten dat bepaalde cellen in een ander gedeelte van de hersenen, de entorinale schors, werden geactiveerd wanneer de dieren langs verschillende locaties liepen. Deze zogenoemde “grid cellen” (vrij vertaald: netwerkcellen) vormen samen een coördinatiesysteem, waardoor de ratten kunnen navigeren.

Samen met andere cellen in de entorinale schors die de grenzen van een kamer kunnen herkennen en de plaatscellen van O’Keefe vormen de netwerkcellen een circuit in het brein die dienst kunnen doen als GPS-systeem, zo bleek uit het vervolgonderzoek van de Mosers.

Terechte overwinning

Recent onderzoek wijst uit dat deze cellen ook in mensen aanwezig zijn. “De entorhinale cortex en hippocampus zijn vroeg aangedaan bij Alzheimer patiënten”, legt Dick Swaab, emeritus hoogleraar in de neurobiologie aan de Universiteit van Amsterdam, uit. “Zij raken dan ook de weg kwijt.” Kennis over het GPS-systeem in deze delen van de hersenen is dus erg belangrijk om het geheugenverlies bij mensen met deze ziekte te kunnen begrijpen.

Swaab is dan ook erg blij voor de Nobelprijswinnaars. “Het onderzoek van deze drie wetenschappers is mooi en belangrijk”, vertelt hij. “Hun werk wordt in de literatuur veel geciteerd en er wordt door velen op voortgebouwd.” Het verrast hem daarom niet dat ze de prijs in ontvangst mochten nemen en de neurobioloog vindt het dan ook een terechte overwinning.

Bronnen: Brain Research, Nature, Science, Nobelprize.org