In het brein wemelt het van de zenuwcellen, miljarden in totaal. Het klinkt ongelooflijk, maar nog geen vijfhonderd van die cellen spelen een sleutelrol in het tegengaan van bingedrinken. Wetenschappers kwamen dit kleine groepje neuronen op het spoor en hopen nu zo snel mogelijk een gerichte behandeling te ontwikkelen tegen overmatig alcoholgebruik.
De baanbrekende studie, die deze week in Nature verscheen, geeft een nieuwe kijk op de neurologische basis van alcoholverslaving. En nog belangrijker: het geeft hoop voor de vele alcoholverslaafden en andere ‘liefhebbers’ die moeite hebben om van de fles af te blijven.
Speld in een hooiberg
“Het is bijna niet te bevatten dat zo’n klein groepje cellen zo’n groot effect op gedrag kan hebben”, zegt onderzoeker Gilles Martin, verbonden aan het Amerikaanse Brudnick Neuropsychiatric Research Institute in Worcester. “Dit is echt alsof je een speld in een hooiberg vindt. We beginnen nu pas te begrijpen hoe specifieke gedragingen worden aangestuurd door slechts een paar hersencellen.”
Alcoholverslaving is een gigantisch gezondheidsprobleem dat in alle hoeken van de wereld de kop opsteekt. Het is goed voor miljoenen doden per jaar, direct of indirect, dus door bijvoorbeeld verwondingen of door een van de circa tweehonderd aandoeningen die eraan gelinkt zijn. Eerdere onderzoeken wezen al naar hersengebieden als de prefrontale cortex als ‘rem’ op alcoholconsumptie, maar waren niet in staat om de precieze neuronale circuits bloot te leggen. Daar is nu dus verandering in gekomen. Dankzij een combinatie van de moderne technieken optogenetica (een techniek waarbij zenuwcellen met licht worden geactiveerd of uitgeschakeld, zodat hun rol in gedrag of hersenactiviteit onderzocht kan worden), vezelfotometrie (een methode om in real time de activiteit van specifieke hersencellen te meten via lichtsignalen die worden opgevangen met een optische vezel), elektrofysiologie (een techniek waarbij elektrische signalen van zenuwcellen worden gemeten om hun functie en communicatie in kaart te brengen) en single cell transcriptomics (een methode waarmee wetenschappers de genexpressie van individuele cellen analyseren om te begrijpen hoe ze zich onderscheiden en functioneren) kon Martin’s team deze hersenactiviteit voor het eerst wél haarscherp in beeld brengen.
Bingedrinkende muizen
In een speciaal ontwikkeld muismodel volgden de onderzoekers de hersencellen die actief worden tijdens het bingedrinken. De actieve neuronen lichtten op dankzij een fel fluorescerend eiwit, zichtbaar gemaakt met vezelfotometrie. Hierdoor zagen de wetenschappers in real time welke neuronen ‘aan’ gingen op het moment dat de muizen een dosis alcohol kregen. Vervolgens werden diezelfde cellen weer ‘uitgezet’ met behulp van optogenetica. En wat bleek? Het uitschakelen van dit minuscule netwerk leidde tot duidelijke veranderingen in het drinkgedrag van de muizen.
Volgens Martin werkt dit neuronennetwerk als een soort gedragsslot in de hersenen. “In sommige gevallen kan bingedrinken de opstap zijn naar verslaving”, legt hij uit. “Deze specifieke hersengebiedjes lijken precies dat gedrag te onderdrukken. Als dit systeem hapert, kan dat dus bijdragen aan verslaving. En omgekeerd: als we het systeem weer kunnen activeren, is dat een grote stap richting de ontwikkeling van een effectieve behandeling.”
Een handvol neuronen
Wat het onderzoek nog fascinerender maakt, is het idee dat de sleutel tot gedragsverandering misschien zelfs bij een nog kleiner aantal neuronen ligt. Martin vermoedt dat het er uiteindelijk slechts enkele tientallen zijn. “Als we precies weten welke dat zijn, kunnen we nóg gerichter ingrijpen”, vertelt Martin.
Het idee dat zulke kleine celgroepjes belangrijk gedrag kunnen aansturen, heeft een grote verschuiving in de neurowetenschap teweeggebracht. Waar vroeger hersengebieden als geheel werden bekeken, wordt nu duidelijk dat het vooral aankomt op zeer specifieke netwerken binnen die gebieden. De implicaties voor de behandeling van alcoholverslaving zijn groot. In plaats van medicijnen die invloed hebben op het hele brein, kunnen toekomstige therapieën zich puur gaan richten op deze minieme clusters van neuronen. Dit zal ongetwijfeld minder bijwerkingen geven en veel gerichtere resultaten opleveren.
Het onderzoek toont aan dat de hersenen veel preciezer georganiseerd zijn dan we dachten. Slechts een paar honderd cellen kunnen het verschil maken tussen controle en overconsumptie. Dankzij moderne technieken worden deze microscopisch kleine schakelaars zichtbaar en misschien binnenkort ook stuurbaar.
