Erfelijkheid stuurt hoe je brein op prikkels reageert
Twee mensen kijken naar dezelfde film. Hun hersenen reageren anders. Nieuw onderzoek laat zien dat je genen voor een groot deel bepalen hoe jouw brein informatie verwerkt, en dat dit relevant is voor het begrijpen van breinveroudering.
Onderzoekers gebruikten 7-Tesla fMRI-scans van een grote groep tweelingen om te meten hoe erfelijk hersenactiviteit is als mensen naar films kijken. De studie, gepubliceerd in eLife, toonde aan dat de hersenresponsen op complexe audiovisuele prikkels in hoge mate erfelijk zijn, verspreid over de hele hersenschors. De erfelijkheidsgraad was het sterkst bij informatie die met lage tijdsfrequentie wordt verwerkt, en meer uitgesproken in associatieve hersengebieden dan in primaire zintuiglijke gebieden.
De onderzoekers gingen verder dan alleen het vaststellen van erfelijkheid. Ze ontleedden die erfelijkheid in twee componenten: waar in de hersenen informatie wordt verwerkt, en hoe die informatie wordt verwerkt. Beide bleken genetisch bepaald. Bovendien vonden ze dat de erfelijkheid van hersenactiviteitspatronen deels verklaard wordt door de erfelijkheid van de neurale tijdschaal (neural timescale), een maat voor hoe lang een lokaal hersencircuit actief blijft na een prikkel.
Wat neurale tijdschalen vertellen over veroudering
De neurale tijdschaal is relevant voor verouderingsonderzoek. Bij ouder worden veranderen lokale hersencircuits in hoe lang ze actief blijven. Afwijkingen in de neurale tijdschaal zijn in eerder onderzoek in verband gebracht met cognitieve achteruitgang en neurodegeneneratieve aandoeningen. Deze studie laat zien dat de tijdschaal zelf erfelijk is, wat impliceert dat genetische variatie mede bepaalt hoe kwetsbaar iemands brein is voor dit soort leeftijdsgebonden veranderingen.
De bevinding dat functionele hersenenconnectiviteit (de mate waarin hersengebieden samenwerken) eveneens erfelijk is en dezelfde patroon volgt, versterkt dit beeld. Voor een longevity-bril is dat interessant: het betekent dat individuele biologische blauwdrukken meespelen in hoe het brein veroudert, los van leefstijlfactoren.
Grenzen van dit onderzoek
De studie werkte met gezonde volwassenen en onderzocht geen ziekte of achteruitgang direct. De link met cognitieve veroudering blijft vooralsnog interpretatief. Of de gevonden erfelijkheidscijfers ook standhouden in oudere of klinische populaties, is nog niet onderzocht. De bevindingen bieden wel een nieuw kader voor toekomstige studies naar genetische risicofactoren voor breinveroudering.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- heritabiliteit hersenactiviteit fMRI
- neurale tijdschaal cognitieve veroudering
- functionele connectiviteit tweelingonderzoek