Het suggereert voorzichtig dat het misschien mogelijk is om ook de herinneringen van mensen met beginnende Alzheimer weer toegankelijk te maken.

We weten dat slaaptekort slecht is voor het geheugen. Wanneer je moe bent, kom je soms niet meer op bepaalde namen of gebeurtenissen, terwijl je die net nog hebt gelezen. Een prangende vraag is echter of deze informatie daadwerkelijk uit het geheugen is gewist, of dat het nog wel ergens opgeslagen is, maar niet meer goed toegankelijk is. Uit een nieuwe studie blijkt nu niet alleen dat dat laatste het geval is, maar dat deze ‘verloren’ herinneringen ook nog eens hersteld kunnen worden met een medicijn dat doorgaans bij mensen wordt gebruikt tegen astma. En dat is mogelijk, op termijn, een uitkomst voor mensen die lijden aan geheugenproblemen.

Het verband tussen slaaptekort en geheugenproblemen
Neurowetenschapper Robbert Havekes, verbonden aan de Rijksuniversiteit Groningen, doet al langer onderzoek naar hoe slaaptekort het geheugen beïnvloedt. “In eerder werk hebben we laten zien dat het functioneren van het brein negatief door slaaptekort wordt beïnvloed,” vertelt hij in een interview met Scientias.nl. “Met name geheugenprocessen lijden hieronder. Uiteindelijk slaagden we erin bepaalde geheugenprocessen resistent te maken tegen slaaptekort. In de nieuwe studie besloten we naar de oorsprong van amnesie als gevolg van slaaptekort te kijken. We wilden weten of er sprake was van het verlies van informatie of slechts een probleem met het herinneringsproces.”

Experiment
Om dit te bestuderen, voerden de onderzoekers experimenten uit met muizen. Eerst kregen genetisch aangepaste muizen een ruimtelijke leertaak, waarbij ze de locatie van verschillende objecten moesten onthouden. De helft van de muizen werd na de training enkele uren wakker gehouden. Dagen later moesten ze hetzelfde experiment opnieuw doen, maar nu was één van de objecten verplaatst. De muizen die na de training enkele uren waren wakker gehouden hadden dit echter niet door, wat suggereert dat ze zich de oorspronkelijke positie niet konden herinneren. Maar wanneer de onderzoekers bepaalde neuronen in de hippocampus (een gebied in de hersen dat ruimtelijke informatie en feitenkennis opslaat) met behulp van licht activeerden, bleek de herinnering toch aanwezig te zijn. “Dit betekent dat de informatie wel degelijk is opgeslagen, maar zonder de stimulatie niet terug te halen is,” concludeert Havekes. Kortom, de informatie bleek dus niet gewist, maar in een ver hoekje in het muizenbrein toch opgeslagen te zijn. Vervolgens kon de specifieke ervaring, opgeslagen in de neuronen, weer opgeroepen worden door ze met het laserlicht te beschijnen. Deze methode is echter niet één op één toe te passen bij mensen.

Roflumilast
Om dit te omzeilen, richtten Havekes en zijn collega’s zich tot het geneesmiddel roflumilast, een medicijn dat patiënten met astma en COPD gebruiken. “We wisten uit ons eerdere werk welke moleculaire mechanismen in het slaapgedepriveerde brein aangetast worden,” legt de Havekes uit. “Specifiek gezegd zorgt slaaptekort voor een toename in de activiteit van een familie genaamd phosphodiesterasen. Deze enzymen breken de neurotransmitter cAMP af, welke juist van belang is voor leer- en geheugenprocessen. Dankzij het astma-onderzoek wisten we dat er verscheidene farmaca gebruikt worden om de activiteit van phosphodiesterasen te onderdrukken, waaronder roflumilast. Omdat roflumilast geen vervelende bijwerkingen heeft, hebben we gekeken of we roflumilast konden gebruiken om geheugenprocessen te ondersteunen tijdens een periode van slaaptekort. Daarnaast wilden we onderzoeken of we roflumilast achteraf konden toedienen om met terugwerkende kracht de negatieve impact van slaaptekort op reeds opgeslagen informatie die niet goed teruggehaald kan worden, konden herstellen.”

Muizen
De onderzoekers voerden wederom experimenten uit met muizen. “Wanneer we de muizen die getraind waren tijdens slaaptekort net voor de tweede test een dosis roflumilast gaven, konden ze zich de oorspronkelijke positie van de objecten wel degelijk herinneren, net als bij de directe stimulatie van de neuronen met licht,” aldus Havekes.

Verloren herinneringen
Dit is een hele interessante ontdekking. Het impliceert namelijk dat herinneringen, waarvan wordt gedacht dat ze ‘verloren’ zijn, toch in een ontoegankelijke staat kunnen bestaan en kunstmatig kunnen worden teruggehaald. “Conceptueel is dit erg belangrijk,” stelt Havekes. “Eerdere studies naar cognitieve problemen (zoals bij het begin stadium van Alzheimer) hebben gesuggereerd dat informatie in het brein nog aanwezig lijkt te zijn, maar dat ook hier het herinneringsproces is aangetast. In ons recente werk hebben we nu laten zien hoe je dit herinneringsproces kunt herstellen. En aangezien roflumilast al bij mensen gebruikt mag worden, opent dit de weg naar studies om ‘verloren’ herinneringen bij mensen weer toegankelijk te maken.”

Alzheimer
De ontdekking dat er meer informatie in het brein aanwezig is dan gedacht, en dat deze ‘verborgen’ herinneringen toegankelijk zijn te maken – in ieder geval bij muizen –, suggereert allerlei fascinerende mogelijkheden. “Het is misschien haalbaar om de toegankelijkheid van herinneringen te stimuleren bij mensen met ouderdomgerelateerde geheugenproblemen, of bij mensen met een vroeg stadium van de ziekte van Alzheimer,” denkt Havekes. “Misschien kunnen we specifieke herinneringen reactiveren om ze vervolgens permanent toegankelijk te maken, iets wat bij muizen al is gelukt.” Wanneer bij mensen neuronen worden gestimuleerd met roflumilast terwijl ze een herinnering opnieuw herleven, wordt deze informatie mogelijk sterker opgeslagen in de hersenen. “Op dit moment is dit allemaal nog speculatie, de tijd zal uitwijzen of het echt kan,” aldus Havekes.

Hoewel veelbelovend, is er nog een lange weg te gaan. “We weten bijvoorbeeld nog niet zeker of de beschreven methode ook werkt voor andere vormen van amnesie, zoals bij bijvoorbeeld beginnende Alzheimer,” zegt de onderzoeker. “Er zal eerst nog veel meer onderzoek verricht moeten worden, voordat we de stap naar humane studies kunnen zetten. Doordat we gebruik hebben gemaakt van rolfumilast (een voor mensen goedgekeurd medicijn) is de stap naar tests met mensen al iets minder groot. Daarnaast willen we op moleculair niveau in kaart brengen wat het verschil is tussen herinneringen die wel en die niet makkelijk teruggehaald kunnen worden. Dit zal ons helpen om nog betere methoden te ontwikkelen om specifieke geheugenprocessen te ondersteunen.”