Mensen kunnen aanzienlijk verschillen in hersenstructuur, in de manier waarop hun hersenen zijn opgebouwd. Onderzoekers van het Radboudumc wisten globale variaties in de hersenstructuur te koppelen aan verschillen in bijvoorbeeld geheugenfunctie, eenzaamheid en intelligentie. Dat schrijven ze in een artikel in eLife.

De structuur van het wegennet in Nederland zegt iets over hoe Nederland in elkaar zit. Een heel dicht wegennet (zoals in de Randstad) wijst bijvoorbeeld op stedelijke bebouwing en activiteit. Op die locaties zijn vrijwel altijd de politieke en culturele centra te vinden. Zo vertelt de wegenstructuur niet alleen waar de wegen liggen, maar ook iets over hoe de manier waarop Nederland is georganiseerd en welke functies waar te verwachten zijn. De structuur van de hersenen – het ‘hersennet’ – kun je op een vergelijkbare manier benaderen. Waar lopen de ‘hoofdwegen’, welke gebieden verbinden ze, wat voor functies zitten daar aan vast? Als je die structuur gedetailleerd in kaart hebt gebracht, kun je dan op basis van zo’n ‘hersennet’ ook al iets zeggen over het gedrag van een persoon? Iets over zijn karaktertrekken, zijn geheugenfuncties?

Structuur en gedrag

“Al sinds de oudheid probeert men te begrijpen hoe onderlinge verschillen in de structuur en functie van het brein ons gedrag kunnen verklaren”, zegt Alberto Llera, onderzoeker bij de afdeling Cognitive Neuroscience van het Radboudumc. “Dankzij nieuwe ontwikkelingen in de beeldvorming, met name de MRI, en het verzamelen van grote hoeveelheden informatie van gezonde proefpersonen, kunnen we dat nu. We zijn in staat om te analyseren hoe een breed scala aan gegevens en gedrag – denk aan geslacht, leeftijd, tevredenheid, maar ook geheugenfunctie en aandacht – zijn terug te vinden in de structuren van de hersenen.”

Complete kaart van neurale verbindingen

Llera en zijn Nijmeegse collega’s Thomas Wolfers, Peter Mulders en Christian F Beckmann maakten voor dit onderzoek gebruik van gegevens van het Human Connectome Project (HCP). Een connectoom is een overzicht van alle neurale verbindingen in de hersenen. Dit HCP koppelt een groot aantal onderzoeksgegevens aan een hele hoge kwaliteit beeldvorming van de hersenen. Alberto Llera: “Verschillende manieren om de structuur van de hersenen zichtbaar te maken hebben we met een speciale methode gecombineerd. Zo konden we zowel de inhoud als de dikte van de grijze stof, als de witte stof die de verbindingen vormt, goed in kaart brengen en aan elkaar verbinden. Op die manier ontstonden patronen van variatie in de hersenen, globale hersenstructuren die van elkaar verschillen. Die verschillende patronen hebben we vervolgens vergeleken met variatie in persoonsgegevens en gedrag.”

Persoonlijke gegevens

Peter Mulders: “We zagen dat er een specifiek patroon van structurele variatie in de hersenen bestaat, dat zeer sterk samenhangt met bepaalde gegevens en gedrag. Anders gezegd: bepaalde hersenstructuren hangen nauw samen met bepaalde persoonskenmerken. Nog concreter: structurele variaties zijn in verband te brengen met gegevens zoals inkomen, het hebben van een steunend netwerk en tevredenheid. Verder zegt de structuur ook iets over intelligentie, werkgeheugen, eenzaamheid en stress. Dergelijke relaties zijn al wel eerder beschreven op basis van functionele beeldvorming van de hersenen, maar wij laten nu zien dat deze dus ook in de structuur al terug te vinden is.”

Volgens de auteurs is dit onderzoek belangrijk “omdat het laat zien hoe een grote hoeveelheid aan persoonlijke gegevens en gedragsgegevens zijn terug te vinden in de structuur van de hersenen. Integratie van verschillende typen beeldvorming maakt het mogelijk om die relaties te vinden.”

Bron: RadboudUMC
Datum: 16 juli 2019