De geheime kracht van het brein: microdutjes terwijl je wakker blijft ontdekt

AmsterdamWetenschappers hebben ontdekt dat kleine delen van de hersenen korte tijd kunnen rusten terwijl de rest van de hersenen actief blijft, en andersom kan dit ook gebeuren. Onderzoekers van de Washington University in St. Louis en UC Santa Cruz kwamen tot deze conclusie. Ze maakten gebruik van geavanceerde computerprogramma's om grote hoeveelheden hersengolven te analyseren.

Dit hebben ze ontdekt:

• Slaappatronen kunnen worden herkend door neuronale activiteit die slechts milliseconden duurt.
• Micro-dutjes kunnen plaatsvinden in kleine hersengebieden terwijl de rest van de hersenen wakker blijft.
• Omgekeerd kunnen kleine delen van de hersenen ontwaken tijdens de algehele slaap.
• Dit werpt een nieuw licht op de traditionele opvattingen over de duidelijk afgebakende staat van slapen en waken.

Wetenschappers hebben slaap- en waaktoestanden meestal geïdentificeerd door langzame, langdurige hersengolven te observeren. Uit een nieuw onderzoek blijkt echter dat deze toestanden ook kunnen worden herkend aan snelle patronen die slechts milliseconden duren. Deze ontdekking is ongekend en biedt nieuwe mogelijkheden om het brein te onderzoeken.

David Parks en Aidan Schneider, promovendi, hebben vier jaar lang gegevens van muizen bestudeerd. De muizen droegen headsets die hersenactiviteit in tien verschillende gebieden registreerden. Ze verzamelden enorme hoeveelheden data en gebruikten een neuraal netwerk voor de analyse. Hun bevindingen toonden aan dat het model al binnen enkele milliseconden kon bepalen of de muizen wakker waren of sliepen. Dit onthult dat er iets heel snels gebeurt waar we voorheen geen weet van hadden.

We moeten ons denkpatroon over hersenactiviteit veranderen. Het identificeren van slaap- en waaktoestanden door middel van kleine, snelle patronen laat zien dat onze hersenen gecompliceerder zijn dan we dachten. Dit kan helpen bij de behandeling van hersenziektes zoals neuro-ontwikkelingsstoornissen en neurodegeneratieve aandoeningen.

Lees ook:

Vandaag · 20:14

Planten als biofabrieken voor energierijke supplementen

Ik vraag me af of deze "flikkeringen" mogelijk verklaren waarom we soms zonder duidelijke reden afwezig of plotseling alert zijn. Uit de studie bleek dat muizen stopten of trilden tijdens deze flikkeringen. Het zou interessant zijn om te onderzoeken of mensen hetzelfde gedrag vertonen.

De onderzoekers gebruikten een neuraal netwerk om deze snelle patronen te ontdekken. Ze verwijderden traditionele gegevens om te testen of het model nog steeds kon leren. Dat was het geval, wat erop wijst dat deze snelle patronen cruciaal zijn voor het begrijpen van slaap. Dit suggereert dat de langzame golven die we meestal bestuderen, mogelijk alleen helpen om deze snelle patronen te organiseren.

Deze onverwachte activiteit strookt niet met de gebruikelijke slaapcycli. Ze wijken af van de bekende fasen van wakker zijn, lichte slaap en diepe slaap. Deze ontdekking zou ons meer inzicht kunnen geven in slaapproblemen en is mogelijk zeer betekenisvol voor hersenonderzoek.

Uit deze studie blijkt dat het brein snel kan schakelen tussen slaap- en waaktoestanden, wat ons begrip van deze condities verandert. Meer onderzoek is noodzakelijk, maar deze ontdekking kan zeer belangrijk zijn voor de hersenwetenschap en geneeskunde.