De meeste mensen herkennen het wel: je ruikt de geur van versgebakken koekjes en je gedachten dwalen af naar de middagen bij je oma thuis. Of je hoort een liedje in de kroeg dat je doet denken aan je allereerste date. Dit soort relaties (tussen geur en locatie, of muziek en een gebeurtenis) worden ook wel associatieve herinneringen genoemd. Onderzoekers van de Universiteit van Californië hebben nu ontdekt¹ dat er specifieke neuronen zijn in het geheugencentrum van ons brein die deze herinneringen vormen. Bovendien hebben ze ontdekt hoe deze associatieve geheugenneuronen worden aangestuurd.
Structuren die verantwoordelijk zijn voor de vorming van associatief geheugen worden gevonden in de mediale temporale kwab, ofwel het beroemde 'geheugencentrum' van de hersenen. De specifieke cellen die erbij betrokken zijn, en hoe die cellen worden aangestuurd, waren tot dusver echter nog een mysterie. Nu blijkt uit een muisonderzoek dat het opslaan van nieuwe associaties afhangt van activatie van zogenaamde fan cellen in de entorhinale cortex, zo schrijft het team in het tijdschrift Nature. Deze cellen worden gereguleerd door dopamine, een hersenstof waarvan bekend is dat deze betrokken is bij onze ervaring van plezier of beloning.
Er wordt alleen een nieuwe geurassociatie gemaakt als er voldoende dopamine afgegeven is. Daar is een beloning voor nodig
Hoogleraar experimentele neuropsychofarmacologie Jos Prickaerts (Universiteit Maastricht): ‘Het is een zeer interessante en ook leuke studie die in feite twee klassieke velden in het geheugenonderzoek met elkaar verbindt. Enerzijds het geheugenonderzoek naar de zogenaamde cognitieve kaart, een mentale voorstelling van een bepaald gebied in de omgeving en anderzijds het onderzoek naar associatief leren. In beide processen blijken fan cellen een belangrijke rol te spelen. Er wordt nu voor het eerst duidelijk aangetoond dat het beloningssysteem een verbinding heeft met het geheugensysteem. De vraag blijft voorlopig nog wel wat dit betekent voor associatief geheugen bij mensen. Dit is aangetast bij alzheimer, maar is dit mechanisme gerelateerd aan wat er gevonden is in dit artikel?’
Positieve versus negatieve associaties
Hoogleraar neurobiologie Eddy van der Zee (Rijksuniversiteit Groningen): ‘Dit is inderdaad een heel elegant onderzoek dat ons beter doet begrijpen hoe associaties verankerd kunnen worden in het langetermijngeheugen. Er wordt alleen een nieuwe geurassociatie gemaakt als er voldoende dopamine afgegeven is, en hiervoor is een beloning nodig. Een nieuwe geur zonder beloning wordt niet als een nieuwe associatie in het geheugen opgeslagen omdat de fan cellen niet voldoende geactiveerd worden. Vraag is hoe het zit met negatieve geurassociaties. Mogelijk bestaan daar ook een soort fan cellen voor, die pas voldoende geactiveerd worden als er tegelijkertijd stimulatie uit de amygdala (amandelkern) komt. Dit hersengebied is betrokken bij met name angst. Misschien zijn er wel fan-positieve en fan-negatieve cellen?’
‘Deze inzichten kunnen ook relevant zijn voor bijvoorbeeld parkinsonpatiënten waarbij er een tekort is aan dopamine. Zijn zij nog goed in staat om geurassociaties te leggen? Of produceren ze op een gegeven moment te weinig dopamine? De studie is technisch knap uitgevoerd, met specialistische apparatuur en toepassingen: state-of-the-art. Relatief weinig labs kunnen dit doen. Het is een mooie bijdrage aan onze kennis over de manier waarop geurassociaties opgeslagen worden als associatief geheugen in het geheugencentrum. En misschien werken wel meer geheugenmechanismes via dit soort fan cellen…
Noten
Schrijf je in op onze nieuwsbrief
En blijf op de hoogte van de laatste inzichten in wetenschap en technologie.