Oude hersenen communiceren anders

Veroudering maakt de netwerken in onze hersenen minder specifiek. Linda Geerligs, promovenda aan de Rijksuniversiteit Groningen, toonde met fMRI-onderzoek aan dat de communicatie in onze hersenen verandert als we ouder worden.

Ouderen hebben in vergelijking met jongeren minder communicatie in hersennetwerken, terwijl de communicatie tussen hersennetwerken juist toeneemt. Geerligs vond ook aanwijzingen dat de afnemende communicatie in de hersennetwerken samenhangt met een lagere reactiesnelheid en slechter geheugen van ouderen. De resultaten van het onderzoek verschijnen donderdag 23 augustus 2012 online bij het tijdschrift Human Brain Mapping.

In ons brein zitten hersengebieden die samenwerken door intensief met elkaar te communiceren. Deze samenwerkende hersengebieden vormen netwerken met een specifieke taak. Geerligs: ‘Zo speelt het somatomotorische netwerk een belangrijke rol bij de tastzin en het plannen en uitvoeren van bewegingen. Het default mode netwerk is echter vooral actief als je nadenkt over jezelf, je verleden of plannen maakt voor de toekomst. Dat netwerk wordt juist minder actief als je een taak uitvoert.’ Net als de hersengebieden communiceren de hersennetwerken ook met elkaar, maar dat gebeurt in beperkte mate.

Unieke achteruitgang?

Om optimaal te functioneren is het volgens Geerligs belangrijk dat de communicatie in elk hersennetwerk goed verloopt en dat het brein informatie efficiënt verspreidt tussen de verschillende netwerken. Het is inmiddels bekend dat bij ouderen de communicatie in het default mode netwerk afneemt en dat dit samenhangt met een achteruitgang in hun reactiesnelheid en geheugen. Geerligs wilde erachter komen of dit proces alleen in dat hersennetwerk voorkomt, of dat de communicatie in andere netwerken ook verandert. Ze onderzocht daarom de communicatie in en tussen hersennetwerken bij jongeren en ouderen.

fMRI-experiment

Met een fMRI-scanner vergeleek Geerligs de hersenactiviteit van twaalf jongeren (18-30 jaar) met dertig volwassenen (60-75 jaar). Om zeker te zijn dat alle ouderen in een goede geestelijke conditie verkeerden, nam ze bij hen een aantal psychologische tests af. Tijdens het experiment zelf keek elke deelnemer vanuit een fMRI-scanner naar een computerscherm waarop één voor één cijfers en letters verschenen. Telkens als er een ‘X’ verscheen, moest de deelnemer een knop indrukken. Geerligs: ‘De deelnemers voerden deze eenvoudige taak uit zodat wij zeker wisten dat ze allemaal hun aandacht constant op hetzelfde richtten.’

Tijdens het experiment mat Geerligs de hersenactiviteit van elke deelnemer in 16.000 minuscule driedimensionale hersengebieden. Ze vergeleek de hersenactiviteit in al die gebieden met elkaar om erachter te komen welke hetzelfde patroon hadden en dus met elkaar communiceren. Ze kon de hersengebiedjes indelen in vier netwerken die ze vervolgens vergeleek tussen jongeren en ouderen.

Minder specifieke netwerken

Ze ontdekte dat de samenwerking in onze hersenen verandert als we ouder worden. In vergelijking met jongeren hebben ouderen in twee hersennetwerken (het default mode netwerk en het somatomotorische netwerk) minder interne communicatie, terwijl de communicatie tussen alle vier gevonden hersennetwerken juist toeneemt. Volgens Geerligs betekent dit dat netwerken bij ouderen minder specifiek zijn. Geerligs: ‘De scheiding tussen de netwerken is namelijk minder scherp dan bij jongeren.’ De onderzoeker vond ook aanwijzingen dat de afnemende samenwerking in de twee hersennetwerken samenhangt met een lagere reactiesnelheid en slechter geheugen van de ouderen.

Compensatietheorie

Op dit moment is nog onbekend waarom hersennetwerken minder specifiek worden tijdens veroudering. Mogelijk is het een vorm van compensatie door het brein. Geerligs: ‘Tijdens veroudering sterven hersencellen af waardoor hersennetwerken hun specifieke taak minder goed kunnen uitvoeren. Volgens de compensatietheorie neemt de communicatie tussen hersengebieden dan juist toe omdat hersennetwerken elkaar gaan ondersteunen bij het uitvoeren van hun taak.’

Fundamenteel onderzoek

‘De inzichten die dit soort fundamenteel onderzoek ons geeft, zijn erg interessant,’ vertelt Geerligs. ‘Als we namelijk weten wat er tijdens veroudering precies verandert in de hersenen en wat daarvan de effecten zijn, dan kan dat nieuwe aanknopingspunten geven voor de behandeling van ouderen die kampen met aandacht- en geheugenproblemen.’

Curriculum Vitae

Linda Geerligs (Sneek, 1986) studeerde psychologie aan de RUG. In 2009 studeerde ze gelijktijdig af in de master hersenen en gedrag en de researchmaster cognitieve neurowetenschappen. Direct daarna begon ze aan een promotieonderzoek bij dr. M.M. Lorist en prof. dr. ir. N.M. Maurits. Ze verwacht in september 2013 te promoveren. Het artikel uit dit persbericht is een onderdeel van haar proefschrift.

Noot voor de pers

Meer informatie: Linda Geerligs

Referentie: Reduced specificity of functional connectivity in the aging brain during task performance; Linda Geerligs, Natasha M. Maurits, Remco J. Renken, Monicque M. Lorist1,2; 1 Department of Experimental Psychology, University of Groningen, The Netherlands, 2 BCN-Neuroimaging Center, University Medical Center Groningen, 3 Department of Neurology, University Medical Center Groningen, The Netherlands; Human Brain Mapping, DOI 10.1002/hbm.22175.