Geheugenchip vervangt de hippocampus

Zonder de hippocampus zou de geheugentrein knarsend tot stilstand komen. Dit orgaan in beide helften van 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, alzheimer en andere neurodegeneratieve aandoeningen. Ondanks alle bedenkingen van de sceptici begint het er toch op te lijken dat de bionische mens weer een stukje dichterbij is gekomen.

Inhoud

• Wat is de hippocampus?
• Hoe werkt de hippocampus?
• Kerntaken
• Wat doet de hippocampus tijdens de slaap?
• REM-slaap
• Geheugenchip vervangt hippocampus

Wat is de hippocampus?

De hippocampus bevindt zich in beide hersenhelften aan de binnenkant van de slaapkwab. Er zijn er dus twee van, zoals bij alle zoogdieren. 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. Een van de vele andere taken van de hippocampus is bijvoorbeeld het verlagen van de cortisolspiegel na een periode van stress. De hippocampus reageert zodra u aan iets uit het verleden denkt en haalt die herinnering voor u op uit het geheugen.

Hoe werkt de hippocampus?

De hippocampus functioneert min of meer 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 echter veel informatie verloren. Bij beschadiging van de hippocampus verslechtert de gedragsaanpassing bij veranderende omstandigheden.

Informatie
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.

Hersenschors
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.

Kerntaken

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

Wat doet de hippocampus tijdens de slaap?

Gedurende de slaap legt de hippocampus 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.

REM-slaap

Stel dat u lang 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 er in de auto geen prettige gesprekken hebben plaatsgevonden. Kortom, de hippocampus verstevigt de informatie, die in de vorm van herinneringen wordt opgehaald.

Geheugenchip vervangt hippocampus

Naast het implanteren van knieën, heupen en hartkleppen van kunststof wordt 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, waaronder 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.

Samenwerken
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 mogelijk toch niet iets uit een verre toekomst...!

Lees verder

• De ziekte van Alzheimer begint in de darm
• Dementie – als het geheugen je voorgoed in de steek laat
• De symptomen van een slecht geheugen
• Zo herinner je je dromen beter – houd een droomdagboek bij
• Cholesterolverlagers zijn slecht voor het geheugen