Inkijkje

Zo zien je hersenen eruit als je héél erg inzoomt De witte L-vorm is één hersencel.

Met een ingenieuze techniek brachten Amerikaanse wetenschappers een stukje hersenschors tot op de miljardste meter nauwkeurig in kaart. ‘Zo gedetailleerd is dit nog nooit eerder vertoond.’

Van de werking van dit zeer complexe orgaan wordt een tipje van de sluier op gelicht door een kubieke millimeter hersenschors in ongekend detail in kaart te brengen. De reconstructie bevat zo’n 57 duizend cellen, 230 millimeter bloedvaten en bijna 150 miljoen synapsen, de verbindingen tussen twee zenuwcellen.

Het is gelukt om bij een operatie een kubieke millimeter – formaat zoutkorrel – onaangetast hersenschors weg te halen. Voor wetenschappers een unieke kans om een gezond, levend stukje hersenen te bewonderen. Nog voor de cel afbraak begon, plaatsten ze de kubieke millimeter hersenschors onder de microscoop.

En niet zomaar een microscoop: in plaats van licht, vuurt deze microscoop elektronen af. Die worden in meer of mindere mate doorgelaten, afhankelijk van de hoeveelheid metaal, dat op elke structuur is neergedaald. Dit metaal zit in het conserveringsmiddel dat hiervoor is toegevoegd. Net als bij een lichtmicroscoop levert dit een contrast op tussen verschillende structuren, maar door de kortere golflengte van elektronen zijn veel meer details zichtbaar.

Met deze techniek zijn wetenschappers al langer in staat om celonderdelen te ontwaren. nu plakken computers duizenden van dat soort plaatjes aan elkaar, waaruit een driedimensionale reconstructie ontstaat en zweef je er 360 graden omheen. Daardoor wordt de vorm van hersencellen, die bestaan uit een cellichaam en daaruit spruitende vertakkingen, en de manier waarop die vertakkingen met elkaar zijn verbonden, volledig zichtbaar.

De onderzoekers doen een aantal opmerkelijke observaties. Zo zien ze dat een uiteinde van een hersencel zich soms met verschillende uiteindes van andere hersencellen verbindt, terwijl tot nu toe altijd werd gedacht dat één uiteinde zich met één ander uiteinde verbindt. Ook zien ze een L-vormige cel, met één grote uitloper naar boven en één naar de zijkant, die ze niet goed kunnen thuisbrengen. ‘Dat is vrij ongebruikelijk,’ aldus Lucassen. ‘Meestal lopen menselijke hersencellen naar boven en naar beneden uit.’

Bron; de Volkskrant 10 mei 2024