Het brein is een zeer intrigerend orgaan met miljarden neuronen. Binnen en tussen deze zenuwcellen vindt elektrische en chemische communicatie plaats. De verbinding tussen zenuwcellen wordt een synaps genoemd. Als de zenuwcellen communiceren, gaat dit via de synaps door middel van actiepotentialen (=signalen van de ene naar de andere zenuwcel).

De traditionele gedachte over de hersenen is dat in de kindertijd ontzettend veel communicatie plaatsvindt, nieuwe synapsen gevormd worden en hierdoor leren mogelijk wordt. Na een bepaalde leeftijd zijn de zenuwcellen in het brein gedoemd steeds minder te communiceren, waardoor het brein bij iedereen onvermijdelijk achteruit gaat en leren steeds slechter gaat. Maar klopt deze gedachte nog wel?

Neurale plasticiteit

Nee, zeggen steeds meer wetenschappers. De vorming van nieuwe synapsen is mogelijk op alle leeftijden en leren is in principe levenslang mogelijk. Dit is te wijten aan neurale plasticiteit, oftewel de vaardigheid van de hersenen om te veranderen en zich aan te passen aan de omgeving. Onze hersenen veranderen dagelijks ons hele leven lang. Sterker nog, jouw brein zal ná het lezen van dit artikel niet hetzelfde zijn als vóór het lezen van dit artikel.

Verschillende zenuwcellen die betrokken zijn bij bijvoorbeeld lezen, informatieverwerking en werkgeheugen gaan actiepotentialen vuren, wat betekent dat verhoogde communicatie tussen de neuronen plaatsvindt. Neuronen die samen vuren, zorgen samen voor nieuwe of sterkere synapsen. In het Engels is dit mooi verwoord door Donald Hebb: “Cells that fire together, wire together”.

Meer en sterke synapsen zorgen voor efficiënte informatieverwerking in je brein, omdat dit de volgende keer dat de neuronen gaan communiceren sneller gebeurt. Dit proces gaat onbewust en voelen wij niet. Maar gaandeweg ontdek je dat je iets geleerd hebt. Weet je nog, die situaties waarin je bepaalde tentamenvragen heel makkelijk vond te beantwoorden omdat je de betreffende lesstof vaak herhaald hebt? Dat is een uiting van synaptogenese – de vorming van nieuwe synapsen. Hoe vaker je bepaalde lesstof herhaald hebt, hoe steviger de synapsen worden. Het mechanisme hierbij heet langetermijnpotentiëring (LTP), wat inhoudt dat de synapsen steeds sterker en steviger worden bij elke herhaling. LTP vormt dus een belangrijk mechanisme bij leren en geheugen.

Langetermijndepressie (LTD)

Als het brein inderdaad zo flexibel is, dan hoort daar ook het omgekeerde proces bij, namelijk verminderde communicatie tussen neuronen doordat ze minder gestimuleerd worden, met als uiteindelijk gevolg verzwakking of zelfs verlies van synapsen. Dit proces wordt in het Engels aangeduid met “use it or lose it”, om aan te geven dat als bepaalde hersencellen niet meer geactiveerd worden, dit de synapsen niet ten goede komt. Het mechanisme hierbij heet langetermijndepressie (LTD), dit is dus het tegenovergestelde van het hierboven beschreven LTP. Denk bijvoorbeeld aan een bepaalde taal die je moest leren op de middelbare school, zoals Duits, waar je vervolgens niets meer mee doet. Als je jaren later ineens in Duitsland staat, merk je dat je toch wat moeite hebt met de taal. Was het nu “der” of “das”? Omdat je jaren geen Duits meer hebt gesproken, zijn bepaalde synapsen die zich hebben ontwikkeld gedurende de middelbare school afgezwakt of zelfs verloren gegaan. Dit wil niet zeggen dat je geen Duits meer kunt, maar dat je er dieper over moet nadenken. Maar als je nog veel met de Duitse taal bezig bent geweest, zijn bepaalde synapsen goed ontwikkeld. Hierdoor doet je brein aan efficiënte informatieverwerking en hoef je niet lang na te denken over bepaalde woorden als je in het Duits met iemand praat.

Het Maakbare Brein

Neurale plasticiteit is belangrijk voor iedereen in het dagelijks leven. Neurale plasticiteit maakt dat wij (onbewust) in staat zijn tot leren. Het concept van neurale plasticiteit wordt vooral duidelijk bij de bespreking van bepaalde patiënten. In haar boek “Het maakbare brein” beschrijft Margriet Sitskoorn (neuropsycholoog en onderzoekster aan Tilburg University) enkele spraakmakende gevallen waarin blijkt wat neurale plasticiteit voor gevolgen kan hebben. Zo wordt onder andere het concept fantoompijn kort besproken en dat fantoompijn te verklaren is vanuit de neurale plasticiteit van onze somatosensorische en motorische hersenschorsen (zie artikel fantoompijn).

Ook wordt in het boek onderzoek besproken waaruit blijkt dat bepaalde hersengebieden groter worden bij training van een vaardigheid, zoals de auditieve cortex, oftewel het gehoorcentrum, bij ervaren musici. Deze ontwikkeling is tot op zekere hoogte afhankelijk van de leeftijd waarop het individu in aanraking is gekomen met muziek, maar wordt ook gezien bij mensen die pas op latere leeftijd een instrument leren bespelen. Leren blijft dus levenslang mogelijk, dankzij neurale plasticiteit!

Bronvermelding:
Kessels, R., Eling, P., Ponds, R., Spikman, J., & van Zandvoort, M. (2012). Klinische neuropsychologie. Amsterdam: Boom.

Sitskoorn, M. (2008). Het maakbare brein. Gebruik je hersens en wordt wie je wilt zijn. Amsterdam: Uitgeverij Bert Bakker.