Roterende hersengolven stemmen het brein op elkaar af
Het brein organiseert zijn activiteit niet alleen via losse signalen, maar ook via grote, roterende golfpatronen die door het hele brein trekken.
Als neuronen actief zijn, sturen ze elektrische signalen. Lang werd gedacht dat deze signalen voornamelijk lokaal werken. Maar onderzoek maakt steeds duidelijker dat de hersenen ook breedschalige, gecoördineerde patronen kennen. Een van die patronen zijn roterende golven: activiteit die in een draaiende beweging door grote gebieden van het brein loopt.
De studie, gepubliceerd in Science, toont aan dat deze roterende golven topografisch gecoördineerd zijn over het hele brein. Dat wil zeggen: de positie van de golven is niet willekeurig maar hangt samen met de ruimtelijke organisatie van het brein zelf. De golven respecteren de kaart van het brein.
Wat dit zegt over hersenfunctie
De bevinding werpt licht op hoe het brein informatie verwerkt en over grote afstanden integreert. Roterende golven kunnen als een mechanisme dienen waarmee verschillende hersengebieden hun activiteit op elkaar afstemmen. Dat is relevant voor functies als geheugen, aandacht en perceptie, allemaal processen waarbij meerdere hersengebieden samenwerken.
Voor de verouderingswetenschap is dit interessant vanuit een andere hoek. Met het ouder worden verandert de coördinatie tussen hersengebieden. Stoornissen in de synchronisatie van neuronale netwerken worden in verband gebracht met cognitieve achteruitgang en neurodegeneratieve ziekten. Een beter begrip van hoe gezonde synchronisatie eruitziet, is een noodzakelijke basis voor het begrijpen van wat er mis gaat bij veroudering van het brein.
Breedschalige organisatie
De studie benadrukt dat breinactiviteit een organisatielaag heeft die boven het niveau van individuele neuronen en lokale netwerken uitstijgt. Roterende golven vormen een coördinatiemechanisme op breinschaal. Hoe dit mechanisme samenhangt met specifieke cognitieve taken, en hoe het verandert bij ziekte of veroudering, zijn vragen die dit onderzoek voor de toekomst opent.