Brein vermijdt actie bij bedreiging, ook zonder cortex
Als er gevaar dreigt, kiest het brein vaker voor stilstand dan voor handelen. Maar welk hersengebied stuurt die keuze? Verrassend genoeg lijkt een van de bekendste kandidaten minder doorslaggevend dan gedacht.
De mediale prefrontale cortex (mPFC) is een hersengebied net achter het voorhoofd. Het wordt al lang in verband gebracht met complexe beslissingen, het beheersen van impulsen en het aanpassen van gedrag aan gevaarlijke situaties. Veel onderzoekers gaan ervan uit dat dit gebied actief sturend is bij het kiezen tussen handelen en niets doen.
Een nieuwe studie in eLife zet vraagtekens bij die aanname. De onderzoekers gebruikten muizen die geleerd hadden om gevaarlijke situaties te vermijden. Ze maten hersenactiviteit terwijl de dieren beslissingen namen, en schakelden de mPFC tijdelijk uit via optogenetica (een techniek waarbij neuronen met licht worden in- en uitgeschakeld).
Activiteit is niet hetzelfde als controle
De mPFC was actief tijdens de taakmomenten. Maar veel van die activiteit bleek te overlappen met activiteit in de visuele cortex, een hersengebied dat niet als beslissingscentrum wordt gezien. De schijnbaar taakrelevante signalen waren daarmee deels een weerspiegeling van beweging en het waarnemen van signalen, niet van echte beslissingssturing.
Nog opvallender: toen de onderzoekers de mPFC uitschakelden, veranderde het vermijdingsgedrag van de muizen nauwelijks. Het brein kon de taken dus ook zonder dit gebied uitvoeren. Alleen in de meest complexe taakvarianten, waarbij muizen moesten kiezen tussen wél of niet handelen, coderden specifieke neuronen de keuze. Maar ook dan had uitschakelen weinig effect op de prestatie.
Relevantie voor veroudering en dementie
De bevinding dat codering en causale controle los van elkaar kunnen staan, is methodologisch relevant voor het hele veld van hersenwetenschappen. Voor longevity-onderzoek is het interessant omdat de prefrontale cortex een van de eerste gebieden is die bij veroudering en dementie aangetast raakt. Als dit gebied voor veel gedrag slechts een registrerende rol speelt, heeft dat gevolgen voor hoe we verouderingsgerelateerde gedragsveranderingen moeten interpreteren.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- mediale prefrontale cortex vermijdingsgedrag
- optogenetische inhibitie gedragscontrole
- neuronale codering versus causale sturing