1. Algemene vragen over neurowetenschap
Wat is neurowetenschap en waarom is het belangrijk?
Neurowetenschap is de studie van het zenuwstelsel en vooral de hersenen. Het bestudeert hoe chemische processen in de hersenen onze gedachten, gevoelens en gedrag sturen. Dankzij neurowetenschappelijk onderzoek begrijpen we onder andere beter hoe we leren, onthouden, dromen en waarom ziekten zoals depressie of Alzheimer ontstaan. Die kennis is de basis voor betere behandelingen van hersenaandoeningen.
Hoe werken de hersenen en welke functies hebben verschillende hersengebieden?
De hersenen bestaan uit miljarden zenuwcellen (neuronen) die via elektrische en chemische signalen met elkaar communiceren. Elk hersengebied heeft een eigen functie: de prefrontale cortex regelt plannen en beslissen, de hippocampus is cruciaal voor geheugen, de amygdala verwerkt emoties als angst en de hersenstam regelt basisfuncties zoals ademhaling en je hartslag.
Voor meer informatie, ga naar Nederlands herseninstituut – over het brein.
Als de atlas klaar is: Wil je meer weten? Bekijk de Allen Brain Atlas (link) voor een interactief overzicht.
Hoe draagt neurowetenschappelijk onderzoek bij aan de behandeling van hersenziekten?
Door te begrijpen welke moleculen en processen in het brein misgaan bij hersenziekten of psychiatrische ziekten, kunnen onderzoekers gericht zoeken naar nieuwe behandelingen. iCNS richt zich specifiek op de moleculaire basis van psychiatrische symptomen, kennis die in de toekomst uiteindelijk de basis kan vormen voor nieuwe therapieën.
Welke Nederlandse instituten doen onderzoek naar neurowetenschappen?
Bekende instituten zijn het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (NIN), het iCNS (Institute for Chemical Neuroscience), en onderzoeksgroepen bij o.a. de UvA, Radboudumc, LUMC, UMC Utrecht, Erasmus MC en UMCG.
2. Hersenfuncties en -processen
Hoe werkt geheugen in de hersenen?
Geheugen werkt doordat verbindingen tussen zenuwcellen sterker worden als je iets leert, dit heet synaptische plasticiteit. De hippocampus is essentieel voor het opslaan van nieuwe herinneringen. Hoe vaker je iets herhaalt, hoe sterker die verbindingen worden en hoe beter je het onthoudt. Verbindingen die je weinig gebruikt, verzwakken, zo vergeet je dingen.
Wat is de rol van neurotransmitters in de hersenen?
Neurotransmitters zijn chemische boodschappers die signalen doorgeven tussen zenuw- en hersencellen via de synaps, het contactpunt tussen twee zenuwcellen in, en vertellen de cellen wat ze moeten doen of welk signaal moet worden doorgegeven. Zo regelen ze vrijwel alles: stemming, beweging, slaap, aandacht en geheugen. Bekende voorbeelden zijn dopamine (motivatie en beloning), serotonine (stemming), GABA (ontspanning) en acetylcholine (leren en geheugen). Een verstoorde balans ligt mogelijk aan de basis van veel psychiatrische en neurologische aandoeningen.
Hoe ontstaan emoties in de hersenen?
Bij emoties werken meerdere hersengebieden samen. De amygdala reageert razendsnel op prikkels die aankomen vanuit je zintuigen en zet emoties als angst of boosheid in gang. De prefrontale cortex helpt die emoties te begrijpen en te reguleren. Hormonen en neurotransmitters hebben ook een grote invloed: oxytocine laat je liefde en connectie voelen, dopamine is het beloningshormoon dat motivatie stimuleert en endorfines laten je fijn en euforisch voelen. De hypothalamus stuurt vervolgens de lichamelijke reacties aan, zoals een snellere of langzamere hartslag. Emoties zijn dus een combinatie van hersenactiviteit en lichamelijke reacties die je helpen te reageren op je omgeving.
Wat is neuroplasticiteit en hoe werkt het?
Plasticiteit is het tegenovergestelde van rigide. Neuroplasticiteit is dus het vermogen van de hersenen om zichzelf aan te passen. Door leren, oefening of na schade kunnen verbindingen tussen hersencellen sterker of zwakker worden, of kunnen er nieuwe verbindingen ontstaan. Hoe vaker je iets doet, hoe sterker het bijbehorende hersennetwerk wordt, vergelijkbaar met een pad in het bos dat duidelijker wordt naarmate je er vaker overheen loopt. Dit is ook de reden waarom het brein soms kan herstellen na een beroerte, verbroken of verzwakte verbindingen kunnen soms opnieuw gelegd of weer versterkt worden.
Hoe werkt slaap in de hersenen?
Door omgevingsfactoren, ophoping van hormonen als melatonine en adenosine en afbraak van het stresshormoon cortisol bouwt je slaapdruk op en ga je op een gegeven moment slapen. Tijdens de slaap doorlopen de hersenen verschillende fasen. In de diepe slaap worden afvalstoffen opgeruimd via het glymfatisch systeem: hersenvocht stroomt door je hersenen en voert afvalstoffen af. Ook worden herinneringen verwerkt en opgeslagen. In de REM-slaap zijn de hersenen juist actief, vergelijkbaar met wanneer je wakker bent, en vindt verdere geheugenverwerking plaats van wat overdag is gebeurd. Slaap is in feite de nachtelijke schoonmaak en het onderhoud van het brein: essentieel voor geheugen, concentratie, stemming en gezondheid.
Wat gebeurt er in het brein bij verslaving?
Verslavende middelen of gedragingen zorgen voor een grote vrijlating van dopamine in het beloningssysteem van de hersenen, veel meer dan bij normale prikkels. Deze grote hoeveelheid dopamine laat je goed voelen: je wilt het weer en zoekt daardoor het verslavende middel weer op. Door al deze dopamine vrijlating past het brein zich aan: de dopamine-receptoren worden minder gevoelig. Je hebt steeds meer verslavend middel nodig voor hetzelfde effect. Zonder het middel voelt iemand zich slecht, wat het verlangen versterkt. Dit verklaart waarom stoppen zo moeilijk is: de hersenen zijn op moleculair niveau veranderd.
3. Onderzoek
Welke NWO-zwaartekrachtprogramma’s zijn er op het gebied van neurobiologie?
Het iCNS is zelf een NWO-zwaartekrachtprogramma, toegekend in 2024. Het richt zich op de moleculaire basis van psychiatrische symptomen. Andere relevante programma's zijn te vinden via www.nwo.nl.
Hoe kan ik deelnemen aan neurowetenschappelijk onderzoek?
Er zijn verschillende manieren om bij te dragen: als hersendonor, als bijdrager, of via samenwerking als onderzoeker of instelling.
Bekijk de mogelijkheden op www.i-cns.nl/contact of meld je aan als hersendonor via www.hersenbank.nl.
Wat is het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (NIN)?
Het NIN is een toonaangevend onderzoeksinstituut in Amsterdam dat fundamenteel hersenonderzoek uitvoert. Het beheert ook de Nederlandse Hersenbank. Het iCNS werkt nauw samen met het NIN. Bezoek hun website hier: https://herseninstituut.nl/
4. Hersenbank en hersendonatie
Wat is de hersenbank en hoe werkt het?
De Nederlandse Hersenbank verzamelt hersenweefsel van overleden donoren voor wetenschappelijk onderzoek. Na overlijden worden de hersenen zorgvuldig uitgenomen, bewaard en in plakjes gesneden, deels ingevroren bij -80 graden Celsius. Onderzoekers wereldwijd kunnen via strikte procedures weefsel aanvragen om hersenziekten te bestuderen. Voor meer informatie, bezoek: www.hersenbank.nl.
Hoe kan ik hersendonor worden?
Je kunt je bij leven aanmelden als hersendonor. Dit staat los van orgaandonatie en moet apart worden geregeld. Aanmelden kan vanaf 18 jaar, ook als je gezond bent, want gezonde hersenen zijn onmisbaar als vergelijkingsmateriaal. Heb je een psychiatrische aandoening? Dan is jouw aanmelding al helemaal waardevol voor ons onderzoek.
Meer informatie en aanmelden: www.hersenbank.nl.
Wat gebeurt er met gedoneerde hersenen in ons onderzoek?
Gedoneerde hersenen worden vergeleken met hersenen van mensen zonder de onderzochte aandoening. Zo kunnen wetenschappers zien wat er op moleculair niveau verandert bij ziekten als Alzheimer, depressie of schizofrenie. Die kennis is essentieel voor het ontwikkelen van nieuwe behandelingen.
Waarom is hersendonatie belangrijk voor neurowetenschappelijk onderzoek naar psychiatrische ziektes?
Veel hersenziekten, zeker psychiatrische aandoeningen, zijn alleen te bestuderen in echt menselijk hersenweefsel. Diermodellen of scans geven niet het volledige beeld. Zonder donoren is het onmogelijk om de moleculaire basis achter psychiatrische symptomen te ontrafelen. Hersendonatie is daarmee een van de meest waardevolle bijdragen die iemand aan dit onderzoek kan leveren.
5. Moleculaire en biologische basis van hersenziekten
Wat zijn de moleculaire mechanismen achter Alzheimer en Parkinson?
Bij Alzheimer hopen twee eiwitten zich op in de hersenen: amyloid-beta (tussen cellen) en tau (binnenin de cellen). Deze ophopingen verstoren de communicatie tussen neuronen en leiden uiteindelijk tot het afsterven van hersencellen, met geheugenverlies als gevolg.
Bij Parkinson sterven de cellen af die dopamine aanmaken in de substantia nigra. Een kenmerk is de ophoping van het eiwit alfa-synucleine, die noemen we Lewy bodies. Dit veroorzaakt de typische motorische klachten: trillen, stijfheid en trage bewegingen.
Hoe werkt depressie in de hersenen?
Bij depressie is de balans van neurotransmitters, de chemische boodschappers tussen hersencellen, verstoord. Vooral serotonine, dopamine en noradrenaline spelen een rol. Te weinig van deze stoffen, of een verminderde gevoeligheid voor deze stoffen van de ontvangende cellen, zorgt ervoor dat hersensignalen niet goed worden doorgegeven. Dit kan leiden tot somberheid, vermoeidheid en verlies van motivatie. Veel antidepressiva werken door deze neurotransmitters langer actief te houden in de hersenen.
Hoe werkt schizofrenie in de hersenen?
Bij schizofrenie zijn waarschijnlijk de neurotransmitters dopamine, GABA en glutamaat uit balans. Glutamaat stimuleert hersencellen, GABA kalmeert ze en dopamine kan afhankelijk van hoe en waar het bindt in de hersenen hersencellen stimuleren of kalmeren. In sommige hersengebieden is er bij schizofrenie te veel dopamine-activiteit, dit wordt in verband gebracht met wanen en hallucinaties. Tegelijk werken de verbindingen tussen hersengebieden die denken, voelen en waarnemen waarschijnlijk minder soepel samen. Er zijn ook lichte structurele verschillen zichtbaar in de hersenen. Dit alles speelt mee in de hallucinaties die schizofrenie karakteriseren.
Hoe werken angststoornissen in de hersenen?
Bij angststoornissen is de amygdala, de plek waar waarnemingen van je zintuigen gekoppeld worden aan emoties (zoals angst), overactief. Tegelijkertijd werkt de prefrontale cortex, die emoties kan remmen, vaak minder goed. Op moleculair niveau speelt een verstoorde balans van GABA (remmende werking op hersencellen), glutamaat (stimulerende werking) en serotonine een rol. Hierdoor reageert het brein overdreven sterk op prikkels, ook als er geen echt gevaar is.
Hoe ontstaat een psychose en wat zijn de neurowetenschappelijke verklaringen?
Een psychose wordt in verband gebracht met overactiviteit van dopamine in het mesolimbisch systeem van de hersenen, dat transporteert dopamine door het brein heen. Hierdoor worden prikkels verkeerd geïnterpreteerd. Dopamine geeft als het ware betekenis aan prikkels, bij een overschot kunnen dus alledaagse prikkels of gedachten ineens heel heftig of bedreigend lijken. Dat kan leiden tot hallucinaties, dingen horen of zien die er niet zijn, en waangedachtes, overtuigingen die niet kloppen met de werkelijkheid. Ook verstoringen in glutamaat, een neurotransmitter met een stimulerend effect op hersencellen, spelen een rol.
Hoe beïnvloeden hersenprocessen ADHD?
Bij ADHD werkt de prefrontale cortex, het deel dat plannen, beslissen en impulsen remmen regelt, anders dan gemiddeld. Er is een verstoorde balans van dopamine en noradrenaline, stofjes die motivatie en beloningsgevoel regelen in de hersenen, waardoor aandacht vasthouden, impulsbeheersing en organiseren moeilijker zijn.
Hoe beïnvloeden hersenprocessen PTSD?
Bij PTSD is de amygdala overactief: die reageert buitenproportioneel op prikkels die herinneren aan een trauma. Tegelijkertijd werkt de prefrontale cortex, die emoties kan remmen, minder goed. Ook de hippocampus, belangrijk voor geheugenverwerking, functioneert niet optimaal. Hierdoor blijven traumatische herinneringen intens en levendig, en zijn ze moeilijk te relativeren of los te laten.
Wat is het verband tussen psychiatrie en neurowetenschap?
Psychiatrie beschrijft en behandelt psychische stoornissen; neurowetenschap onderzoekt de biologische en moleculaire processen die het brein laten werken zoals het werkt. iCNS verbindt beide: door de moleculaire basis van psychiatrische symptomen te ontrafelen, bouwen we de wetenschappelijke kennis op die nodig is voor betere diagnostiek en toekomstige behandelingen.
6. Praktische informatie
Hoe kan ik contact opnemen met iCNS?
Ga naar onze contactpagina: www.i-cns.nl/contact
Zijn er evenementen of lezingen over neurowetenschap?
Bekijk onze nieuwspagina voor het laatste nieuws en aankomende evenementen: www.i-cns.nl/nieuws
Waar vind ik betrouwbare informatie over hersenziekten?
Het Nederlands Instituut voor Neurowetenschappen (NIN) is een goede startplek: www.herseninstituut.nl