Heeft ons lef een stem in ons ruimtelijk geheugen?
Ons lef, zo blijkt uit onderzoek, is veel belangrijker voor onze algehele gezondheid en welzijn dan eerder werd gedacht. Spelen ze ook een rol bij het geheugen en de oriëntatie, en zo ja, waarom?
In een beroemde scène uit de Franse roman Op zoek naar verloren tijd door Marcel Proust, neemt het vertellende personage een hap uit een madeleine (een klein, traditioneel Frans biscuitgebak) dat hij eerder in een kopje thee had gedompeld.
Nadat hij dat heeft gedaan, begint hij zich flarden van zijn jeugd op het platteland te herinneren.
"Zodra de warme vloeistof vermengd met de kruimels mijn gehemelte raakte, ging er een huivering door me heen en ik stopte, vastbesloten om het buitengewone dat me overkwam," zegt hij.
Hij gaat verder en zegt: 'En plotseling openbaarde de herinnering zich. De smaak was die van het stukje madeleine dat mijn tante Léonie mij op zondagmorgen bij Combray […] gaf. "
Het verband tussen eenmaal geproefd eten of drinken en de herinnering aan plaatsen of dingen is iets waar we allemaal bekend mee zullen zijn, en er is veel van gemaakt in de literatuur en de kunsten.
Maar er is meer aan de manier waarop voedsel ons geheugen opjaagt. Het lijkt er zelfs op dat de signalen die ons lef naar onze hersenen stuurt, ons goed van pas komen in termen van hoe we ons oriënteren op de wereld waarin we leven, en dat doen ze al duizenden jaren.
Dit is wat onderzoekers van de University of Southern California in Los Angeles tenminste hebben gevonden in een recent gepubliceerde studie in Nature Communications.
Hoe de darmen de hersenen oriënteren
Hoofdonderzoeker Andrea Suarez en team suggereren dat de signalen die ons lef naar onze hersenen stuurt een sleutelrol spelen in hoe goed we oriëntatiepunten onthouden die ons in staat stellen om door de wereld te navigeren, ruimtelijk.
De manier waarop de darmen met de hersenen communiceren, is volgens de onderzoekers via de grootste zenuw van het autonome zenuwstelsel, het systeem dat helpt bij het automatisch reguleren van basis lichaamsfuncties: de nervus vagus.
Deze zenuw verbindt ook de darm met de hersenen of, meer specifiek, de hersenstam, het deel van de hersenen dat zich achter in het hoofd bevindt. Men denkt ook dat de hersenstam het 'oudste' deel van onze hersenen is, dat wil zeggen de hersenen die de voorouders van onze voorouders als eerste ontwikkelden.
Suarez en collega's geloven dat de darm via de nervus vagus en vervolgens de hersenstam signalen naar een ander deel van de hersenen stuurt, de hippocampus, de zetel van geheugenvorming en herinnering.
Door dit te doen, “spoort” de darmen de hersenen aan om speciaal op te letten waar we bepaald voedsel aten.
Een eeuwenoud mechanisme
Maar wat is de relevantie van dit mechanisme? Volgens de auteurs komt het belang ervan voort uit de rol die het speelde in de verre geschiedenis van de mens, toen we dagelijks moesten foerageren of jagen op voedsel.
"Wanneer dieren bijvoorbeeld een maaltijd vinden en eten", zegt de corresponderende studie auteur Scott Kanoski, "wordt de nervus vagus geactiveerd en wordt dit globale positioneringssysteem geactiveerd."
"Het zou voordelig zijn voor een dier om zijn externe omgeving te onthouden, zodat ze weer voedsel zouden kunnen hebben", voegt hij eraan toe. Dit zou ook bij mensen het geval zijn.
Kortom, deze darm-hersensignalering stelde ons in staat om te leren waar we een kant-en-klare voedselbron zouden vinden, waardoor we de moeite bespaarden om onze zoektocht mogelijk helemaal opnieuw te beginnen, wat veel tijd en energie kost.
Gevolgen voor obesitasbehandelingen?
Het onderzoeksteam heeft een aantal van deze ideeën getest door een reeks experimenten uit te voeren met een ratmodel.
De wetenschappers ontdekten dat dieren bij wie ze de darm-hersencommunicatie via de nervus vagus hadden verbroken, moeite hadden met het onthouden van belangrijke informatie over de ruimte waarin ze zich bewogen, en dat ze zich daarom niet konden oriënteren.
“We zagen beperkingen in het hippocampus-afhankelijke geheugen toen we de communicatie tussen de darmen en de hersenen afsneden. Deze geheugenstoornissen gingen gepaard met schadelijke neurobiologische uitkomsten in de hippocampus. "
Andrea Suarez
Bij nader inzien ontdekten Suarez en team dat in de hersenen van ratten bij wie de darm-hersencommunicatie was verstoord, de markers van de ontwikkeling van hersencellen en de ontwikkeling van nieuwe neurale verbindingen waren aangetast. De verstoring had echter geen invloed op het angstniveau van de dieren of op hun gewicht.
"Deze bevindingen kunnen klinische relevantie hebben met betrekking tot de huidige behandelingen voor obesitas waarbij verstorende manipulatie van de nervus vagus betrokken is, zoals bariatrische operaties […] en chronische elektrische verstoring van de vagale zenuwsignalering", noteren de onderzoekers in hun paper.
Daarom adviseren ze dat toekomstig onderzoek zich moet richten op het verkrijgen van een beter begrip van hoe de darm-hersensignalering via de nervus vagus functioneert en welke biologische mechanismen het kan beïnvloeden.
