Menselijke hersenen zijn niet alleen groter maar ook gerimpelder, zodat er meer hersenen in de schedel passen. Maar hoe zorg je dat die rimpels ontstaan in de hersenen? Hoe schetsen deze pieken en dalen het plaatje van je brein? Het is een onderdeel van het menselijke verhaal.
Een ontstaansgeschiedenis
De geheime helden van ons verhaal zijn een speciaal type cellen: basale radiale gliacellen. Maar voordat zij opkomen, moeten we bij het begin beginnen. Niet hét begin van het leven. Maar wel het begin van jouw leven en het mijne. Een ieder van ons begon als een klein klompje cellen in de baarmoeder. Als dat klompje begint te groeien en zichzelf begint te organiseren, ontstaat de voorloper van het brein: de neurale plaat. Uiteindelijk bestaat die uit zes lagen. Drie ervan zijn van belang in ons verhaal: de subventriculaire zone onderin, de intermediare zone die niet verrassend in het midden zit en de corticale plaat aan de bovenkant.
Image credit: https://www.cell.com/developmental-cell/pdf/S1534-5807(23)00580-4.pdf
Een heuvelachtige boel
Het rare is dat de bodem van de neurale plaat bij mensen niet plat is, zoals bij sommige andere dieren, maar glooit op en neer met heuvels en dalen. Bovenop die golven komen onze helden het verhaal binnen: de basale radiale gliacellen. Van hen zitten er veel meer in de heuvels dan in de dalen. En op dit golvende oppervlak vormen ze een vezelnetwerk, dat eruitziet als de bovenste helft van een spinnenweb. Neuronen, die voortkomen uit onze helden, klimmen langs die vezels naar de bovenkant, de corticale plaat. Dit zorgt ook voor meer massa bovenop de heuvels. En daardoor worden de heuvels hoger en de valleien dieper. En voila, daarmee hebben we een gevouwen brein.
Maar er is meer. Zenuwcellen in dieren met een rimpelig brein, zoals mensen en chimpansees, klimmen ook meer slalommend omhoog, van links naar rechts als een bergweggetje. Bij muizen daarentegen gaan de zenuwcellen recht omhoog. Het zorgt ervoor dat de glooiingen gerimpelder worden vanwege zenuwcellen die alle kanten opgaan.
Image credit: https://www.cell.com/developmental-cell/pdf/S1534-5807(23)00580-4.pdf
Wetenschappelijke namaak
Lange tijd wisten wetenschappers niet of het druk van buitenaf of van binnenuit was die voor die rimpels zorgden. Grappig genoeg kunnen wetenschappers dit vouwpatroon vrij goed namaken met eenvoudige gels. Maar door druk van binnenuit te gebruiken bij die gels ontstonden dezelfde rimpels als bij een menselijke schedel. Dus de groei van binnenuit werkt eigenlijk als een hogedrukpan.
Video: https://youtu.be/f-JraqXhinY?feature=shared&t=20
Article: https://www.cell.com/developmental-cell/pdf/S1534-5807(23)00580-4.pdf
