Ons brein vindt het heerlijk om af te dwalen. Maar we moeten ook scherp reageren op onverwachte gebeurtenissen, zoals op een auto die toetert of wanneer je een vraag krijgt. Het brein regelt die wisselwerking tussen afwezig en aanwezig zijn actief, blijkt uit nieuw onderzoek van het Boston Children’s Hospital.
De een maakt het vaker mee dan de ander, maar iedereen zit wel eens overdag te dromen. Of dat nu op kantoor is tijdens een saaie vergadering, in de trein wanneer je uit het raam staart of als je onderweg bent en op een soort automatische piloot je weg naar huis vindt. Je slaapt niet, maar bent er ook niet helemaal bij. Sterker nog: de gedachten die je volgt en de gebeurtenissen die je in hoofd meemaakt, lijken verdacht veel op dromen.
Waarom doen we dit overdag, en hoe komt het dat we hier niet vaker door in de problemen komen? We lijken immers altijd nét op het goede moment weer uit deze fantasieën te ontwaken. Om daar antwoord op te krijgen, onderzochten wetenschappers van het Boston Children’s Hospital dit fenomeen in muizen.
Afwezig brein wekken
De onderzoekers keken daarvoor naar de hersenactiviteit van de muizen. En ze vonden tijdens de momenten van ‘afwezigheid’ een specifiek patroon hierin. Namelijk dat er synchroniserende pieken van activiteit waren in de ‘dentate gyrus’, een deel van de hippocampus dat ervoor zorgt dat we ons focussen op wat er in onze omgeving gebeurt. Deze pieken van activiteit blijken op te treden op wanneer een afwezig brein wordt gewekt, wat ervoor zorgt dat het heel snel de nieuwe informatie en oriëntatie op de omgeving kan verwerken. “Dit hersenmechanisme zorgt ervoor dat dagdromen worden onderbroken en de focus weer op de werkelijkheid wordt gelegd”, vertelt onderzoeksleider Jordan Farrell.
Associaties
Maar de wetenschappers ontdekten nog iets anders. Tijdens je slaap of dagdromen herleeft het brein namelijk eerdere gebeurtenissen middels een patroon van hersengolven genaamd ‘sharp-wave ripples’. Dit proces helpt bij het opslaan van herinneringen. Het lijkt erop dat de ‘dentate pieken’ (die helpen om je aandacht op iets te richten) samenwerken met die sharp-wave-ripples. De dendate pieken stimuleren namelijk het associatieve geheugen. Dit houdt in dat een zintuiglijke prikkel, zoals een serie harde pieptonen, wordt opgeslagen als herinnering. Daardoor kunnen we, ook als we niet op aan het letten zijn, dit geluid wel associëren met een rookmelder die afgaat en ook met de noodzaak om te evacueren. Wat ons daardoor uit onze droomwereld haalt. “De sharp-wave ripples en de pieken in de dentate gyrus vullen elkaar dus mogelijk aan,” zegt Farrell. “Het brein schakelt daarmee tussen twee toestanden.”
Epilepsie
Deze nieuwe kennis geeft niet alleen inzicht in hoe ons brein alert blijft terwijl het verder ‘uit’ staat, maar kan ook wat zeggen over bepaalde neuropsychiatrische aandoeningen. Wellicht spelen deze pieken bijvoorbeeld een rol bij aandachtsproblemen en hyperactiviteit, post-traumatische stressstoornis of zelfs de ziekte van Alzheimer, zo speculeren de onderzoekers.
Farrell zelf is met name geïnteresseerd in de rol van de pieken in epilepsie. “Bij mensen met epilepsie zouden deze pieken de hersenen in een pathologische staat kunnen brengen”, denkt hij. “De gesynchroniseerde pieken geven dan als het ware een extra stoot aan je interne systeem.” Hij wil dit daarom verder onderzoeken door de neurale netwerken die deze pieken aansturen te manipuleren in hersenen van muizen met epilepsie. Uiteindelijk hoopt hij dit onderzoek te kunnen uitbreiden om zo kinderen met epilepsie te helpen.
