Geheugenchip vervangt de hippocampus

Zonder de hippocampus zou de geheugentrein knarsend tot stilstand komen. Dit orgaan in de hersenen functioneert als een spin in het geheugenweb en vervult een hoofdrol in het ophalen van herinneringen. De wetenschap doet onderzoek naar het vervangen van delen van dit orgaan door een chip, wat nuttig kan zijn bij de behandeling van dementie en andere neurodegeneratieve aandoeningen. Alle sceptici ten spijt, de bionische mens komt eraan...!

Wat is de hippocampus?

De hippocampus bevindt zich in beide hersenhelften aan de binnenkant van de slaapkwab. Er zijn er dus twee van. De naam hippocampus, ofwel ‘zeepaardje’, is ontleend aan de kromme vorm van dit orgaan, dat een essentiële rol vervult in het vormen van langetermijnherinneringen, die uit de kortetermijnherinneringen zijn ontstaan. De hippocampus reageert zodra u aan iets uit het verleden denkt en haalt die herinnering voor u op.

Hoe werkt de hippocampus?

Onderzoek heeft aangetoond dat de hippocampus min of meer functioneert als een fuik, als eenrichtingsverkeer. De binnenkomende gegevens, ofwel ervaringen, worden verdeeld over de hersenen maar zijn gekoppeld aan de hippocampus. De informatie die u wilt onthouden komt uit het werkgeheugen en passeert de lus van de hippocampus. Onderweg gaat veel informatie verloren. Eigenlijk betekent dat niets anders dan dat de neuronenactiviteit (van deze informatie) afneemt. De krachtigste impulsen zullen echter de andere kant van de lus halen en worden teruggezonden naar de gedeeltes van de hersenen die deze informatie voor het eerst registreerden. Neem nou een prachtige zonsondergang boven zee. De prikkel arriveert in de visuele hersenschors en blijft een tijdje in het werkgeheugen aanwezig. Daarna komt de visuele prikkel in de hippocampus terecht, die de informatie terugstuurt naar de hersenschors waar een herhaling van die prikkel in vervaagde vorm plaatsvindt. De meeste prikkels komen zo ver niet. Ze lossen op. U kunt zich die ervaringen dan ook niet meer herinneren. De hippocampus registreert de ervaringen en archiveert ze in andere gedeeltes van de hersenen.

Enkele kerntaken van de hippocampus

• Legt informatie vast tijdens de slaap.
• Opslaan van herinneringen over feiten en gebeurtenissen.
• Ophalen van herinneringen van het korte- en langetermijngeheugen.
• Speelt een rol bij de oriëntatie en ruimtelijke navigatie.
• De hippocampus helpt bij het verlagen van de cortisolspiegel na stress.

Wat doet de hippocampus tijdens de slaap?

De hippocampus legt dan veel informatie vast. Overdag selecteert en verwerkt de hippocampus allerlei gegevens. Het is dan zogezegd dringen geblazen door de vele informatie die de hippocampus moet sturen. Tijdens de slaap komt daar een eind aan en is er sprake van een meer gedetailleerde verwerking. Stel dat u de hele dag in de auto hebt gezeten. Tijdens de REM-slaap, waarin de hersenactiviteit hoog is en dromen ontstaan, wordt het neurale patroon (autorijden) opnieuw actief en infiltreert dan de rest waarmee de hersenen zich ’s nachts bezighouden. Een droom over autorijden kan dan gecombineerd zijn met allerlei zaken die de hersenen verwerken, en al dan niet een nachtmerrie veroorzaken, bijvoorbeeld als u in uw droom in een slip raakt omdat uw jongste broertje u aan het vervelen is (wat die dag eveneens is gebeurd). Kortom, de hippocampus verstevigt de informatie, die we ophalen in de vorm van herinneringen.

Geheugenchip vervangt hippocampus

De wetenschap staat niet stil. Naast knieën, heupen en hartkleppen van kunststof wordt nu ook onderzoek gedaan om de hippocampus te vervangen door een geheugenchip. Deze chip zal in de toekomst cognitieve taken kunnen overnemen die verloren zijn gegaan bij mensen met dementie, alzheimer en als gevolg van een trauma. Wetenschappers van de University of Southern California hebben een rekenmodel ontwikkeld over de werking van de hippocampus. Ze zijn nu al zover dat ze de chip aan de hersenen kunnen koppelen. Het doel is dat het biologisch weefsel gaat samenwerken met de chip, die de wijze waarop de hippocampus werkt nabootst. Aan de hand van plakjes van de hippocampus van een rat werden de cellen geprikkeld om na te gaan welke elektrische input voor een corresponderende output zorgt. Aan de hand daarvan is een rekenmodel gemaakt van de hele hippocampus. De bionische mens is dus toch niet iets uit een verre toekomst...!