ENGINEERINGNET.BE - Ieder jaar lopen er in ons land zo’n 200 mensen een dwarslaesie of ruggenmergletsel op. Door een ongeluk of ernstige val worden de zenuwbanen in het ruggenmerg geheel of gedeeltelijk doorgesneden.
Omdat die zenuwbanen uitlopers hebben naar alle uithoeken van ons lichaam, zijn mensen met een dwarslaesie tijdelijk of voor altijd minder mobiel en verliezen ze ook hun gevoel en de controle over bepaalde lichaamsfuncties.
Maar het ruggenmerg is meer dan enkel maar een doorgeefluik voor signalen van en naar de hersenen. Wetenschappers weten al jaren dat ook het ruggenmerg zelf behoorlijk ‘slim’ is.
Professor Aya Takeoka (imec, KU Leuven, VIB) onderzoekt aan het Leuvense NERF hoe zenuwnetwerken in het ruggenmerg herstellen na een letsel. Samen met haar team bestudeert ze hoe zenuwverbindingen zich vormen of veranderen, bijvoorbeeld wanneer we nieuwe bewegingen leren.
Takeoka: “We weten al langer dat ook na een ruggenmergletsel er een zeker herstel kan plaatsvinden, maar hoe het ruggenmerg dit klaarspeelt bleef lange tijd een raadsel.”
Door gebruik te maken van geavanceerde meettechnologie en een model waarin dieren oefeningen trainen binnen enkele minuten, slaagde het team er nu in om twee specifieke celtypes in het ruggenmerg te identificeren die een rol spelen bij het bijsturen en onthouden van beweging na een dwarslaesie.
Om te begrijpen hoe het ruggenmerg leert, bouwden doctoraatsstudent Simon Lavaud en zijn collega's in het lab van Takeoka een experimentele opstelling waarmee ze de beweging van de achterpoten van verschillende muizen nauwkeurig konden meten.
Er werden daarbij de rol van zes verschillende groepen van zenuwcellen geëvalueerd en identificeerden twee types neuronen, één dorsaal en één ventraal, die bijdragen tot motorisch leren.
De dorsale neuronen helpen het ruggenmerg bij het aanleren van een nieuwe beweging, terwijl de ventrale neuronen helpen om de beweging later te onthouden en uit te voeren.
De gedetailleerde resultaten werden vandaag gepubliceerd in het prestigieuze vakblad Science. Ze tonen aan dat de activiteit in het ruggenmerg verschillende kenmerken vertoont van klassieke vormen van leren en geheugen zoals we die kennen in de hersenen.
Het is nu belangrijk om deze leermechanismen verder in kaart te brengen, aldus Takeoka.
