Zenuwnetwerken in onze hersenen verwerken informatie razendsnel. Sommige zenuwcellen kunnen meer dan 100 signalen per seconde doorgeven aan de volgende cel via kleine contactpunten, de synapsen. Neurowetenschappers Angela Getz en Maxime Malivert (CNCR/VU Amsterdam) ontdekten dat de beweging van moleculen aan de ontvangende kant van deze synapsen een belangrijke rol speelt bij die snelle informatieverwerking.
Met nieuwe technieken om moleculen te markeren en zichtbaar te maken, visualiseerden de onderzoekers hoe signaalmoleculen zich gedragen aan de ontvangende kant van een synaps. Deze aanpak stelde hen in staat om deze receptoren in realtime te volgen in intact hersenweefsel en hun bewegingen over het oppervlak van synapsen te observeren. Met dezelfde methode konden ze die beweging ook beïnvloeden en onderzoeken hoe belangrijk die is voor het verwerken van informatie in de hersenen.
De onderzoekers zagen dat de beweeglijkheid van deze moleculen vooral belangrijk is wanneer synapsen met hoge frequenties worden geactiveerd. Normaal gesproken reageren receptoren na herhaald gebruik tijdelijk minder goed. Doordat de moleculen kunnen bewegen, kunnen nieuwe receptoren de synaps binnenkomen en de minder actieve vervangen. Zo blijft de signaaloverdracht sterk. Als die beweging wordt tegengehouden, blijven de minder actieve receptoren vastzitten en wordt het signaal steeds zwakker — alsof er een rem op zit.
Dit mechanisme werkt dus als een soort ingebouwde regeling: het kan signalen versterken of juist afremmen. Opmerkelijk is dat niet alle synapsen dit mechanisme evenveel gebruiken. Sommige zijn er sterk van afhankelijk, andere nauwelijks. Dit is afhankelijk van hun architectuur en moleculaire eigenschappen. Daardoor verwerkt elke synaps informatie op zijn eigen manier.
Lees het hele bericht op de site van de VU.
