Neurowetenschap 2025: Hersenstructuur, Neurogenese en de Grenzen van Waarneming

De wetenschappelijke doorbraken van 2025 hebben ons een fundamenteel nieuw inzicht gegeven in de structurele indeling van het menselijk brein, de mechanismen achter geheugenopslag en de grenzen van onze cognitieve vermogens. Deze vooruitgang opent nieuwe perspectieven voor het begrijpen van het bewustzijn zelf. De implicaties hiervan zijn direct merkbaar voor het ontwikkelen van methoden om cognitieve processen in balans te houden, de cognitieve gezondheid gedurende het hele leven te waarborgen en de basisprincipes van de bewuste ervaring dieper te doorgronden.

Onderzoek gepubliceerd in Nature Communications identificeerde vijf primaire stadia in de levenslange structurele organisatie van het brein, gedefinieerd door vier cruciale overgangsmomenten. Neurobiologen van de Universiteit van Cambridge analyseerden diffusie-MRI-gegevens van 3802 proefpersonen, variërend in leeftijd van pasgeborene tot 90 jaar. Zij toonden aan dat de belangrijkste herstructureringen in neurale connectiviteit zich voordoen rond de leeftijden van 9, 32, 66 en 83 jaar. De volwassen architectuurfase, gekenmerkt door een relatieve stabilisatie van de verbindingen, zet in rond de leeftijd van 32 jaar en is de langstdurende. Het hoogtepunt van de cognitieve efficiëntie wordt gemiddeld bereikt in de vroege volwassenheid.

Op het gebied van geheugenonderzoek werd een belangrijke bevestiging gevonden voor de rol van de hippocampus. De data suggereren dat dit orgaan reeds in de zuigelingentijd betrokken is bij het coderen en de vroege consolidatie van herinneringen. Dit ondersteunt de hypothese dat de amnesie op jonge leeftijd niet voortkomt uit het uitblijven van geheugensporen, maar eerder verband houdt met de manier waarop deze sporen later worden teruggehaald of functioneel toegankelijk worden gemaakt tijdens verdere ontwikkeling.

Met betrekking tot veroudering en neurodegeneratieve processen werd een opmerkelijke bevinding gedaan bij gezonde pasgeborenen: zij vertonen een hoog niveau van het eiwit p-tau217. Bij volwassenen wordt dit molecuul geassocieerd met pathologische veranderingen bij de ziekte van Alzheimer. Deze resultaten wijzen erop dat dit eiwit in de vroege hersenontwikkeling waarschijnlijk een fysiologische regulerende functie vervult, die duidelijk verschilt van de rol die het speelt bij neurodegeneratie op latere leeftijd.

Oude wetenschappelijke debatten lijken beslecht nu onderzoekers van het Karolinska Instituut in Zweden overtuigend bewijs hebben geleverd voor de aanhoudende neurogenese – de vorming van nieuwe neuronen – in de menselijke hippocampus tot op 78-jarige leeftijd. De analyse van postmortale hersenmonsters bracht prolifereerende voorlopercellen aan het licht, wat bevestigt dat neurale plasticiteit zelfs op hoge leeftijd behouden blijft, hoewel de mate ervan sterk per individu kan verschillen.

Wat betreft de grenzen van menselijke waarneming, beschreven wetenschappers van University College London een neuraal mechanisme voor het onderscheiden van ingebeelde en werkelijke stimuli. Dit mechanisme hangt samen met de beoordeling van de intensiteit van het sensorische signaal en de vorming van een zogenaamde ‘realiteitsbeoordeling’. Als aanvulling hierop slaagden onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley en de Universiteit van Washington erin om de perceptie van een nieuwe kleurtoets, genaamd ‘olo’, experimenteel op te wekken. Dit gebeurde door selectieve laserstimulatie van de middellange-golf kegeltjes (M-kegeltjes) in het netvlies, een tint die buiten het natuurlijke kleurenspectrum van het menselijk zicht valt.

Tot slot, in het kader van een grootschalige internationale samenwerking gericht op het empirisch toetsen van concurrerende bewustzijnstheorieën, werd aangetoond dat fMRI- en MEG-gegevens slechts gedeeltelijk overeenkomen met de belangrijkste voorspellingen van zowel de Global Neuronal Workspace Theory (GNWT) als de Integrated Information Theory (IIT). Deze bevindingen onderstrepen dat de huidige modellen van bewustzijn verdere verfijning en integratie behoeven om de realiteit volledig te vatten.

Samengevat leggen de verzamelde gegevens over de ontwikkelingsfasen van het brein, de werking van geheugenmechanismen en de grenzen van zintuiglijke waarneming een solide basis voor toekomstige strategieën om cognitieve processen in balans te brengen. Het doel is om de adaptiviteit en veerkracht van de hersenen gedurende de gehele levensloop te ondersteunen.