WERELD & DENKEN
 
 

Neurologie: spindelneuronen

20 nov.2009

 Spindle neurons of spindelneuronen (of naar hun ontdekker ook wel Von Economo of VEN-neuronen genoemd) onderscheiden zich qua uiterlijk van gewone neuronen door voornamelijk twee dingen: ze hebben ten opzichte van gewone neuronen een relatief groot (5x) spindle- of spoelvormig lichaam, zie illustratie rechts.

 Daarnaast hebben ze, naast het gebruikelijke enkele axon, slechts een enkele dendriet, zie de illustratie links - waarin de twee neuronen dus niet op schaal zijn (dit is de illustratie uit het Wikipedia item over spindle neurons  ). Omdat dendrieten functioneren als input en relatief kort zijn, en axonen als output en relatief lang, heeft het spindelneuron alleen al op grond van deze vormeigenschappen vermoedelijk een rol als gespecialiseerde signaalversterker en transporteur voor de lange afstanden. Als je weer de vergelijking met het internet wilt maken (zie Neurologie, organistie  ), dan zijn de spindelneuronen vermoedelijk het equivalent van de lange-aftands-glasvezelverbindingen. (Ook glasvezelverbindingen zijn er in twee soorten: multi-mode voor korte afstanden, en single-mode voor lange. Waarom niet overal single-mode gebruikt? Single mode is duurder. Waarom zijn spindelneuronen een uitzondering? Vanwege de "hoge kosten" die blijken uit het zo veel grotere cellichaam.)

De rol van de spindelneuronen als lange-afstandsverbindingslement wordt ondersteund door het feit dat spindelneuronen voorkomen bij de mensapen en mens, met hun grote brein. In sommige publicaties wordt het spindelneuron typisch menselijk functies toegedacht, vanwege het voorkomen bij primaten en mensen. Dat lijkt echter minder waarschijnlijk, omdat ze op onafhankelijke wijze ook geëvolueerd zijn bij walvissen en olifanten, waarmee de overeenkomst is dat die eveneens grote hersenen hebben. 

Ook worden spindelneuronen wel in verbinding gebracht met specifieke andere functies, zoals emotie. De suggestie van het verband met emoties maakt men op grond van het feit dat dieren als walvissen en olifanten er net als de mens vergelijkenderwijs ingewikkelde sociale structuren op na houden.

En ook dat idee is dubieus. Het is waarschijnlijker dat de correlatie met sociale gedrag een indirecte gevolg is van de rol van een deel van de spindelneuronen als lange-afstands transporteurs van informatie. Namelijk één van de twee plaatsen waar spindelneuronen aangetoond zijn, is de de anterieure cingulate cortex, de ACC. Deze is verbonden met zowel de prefrontale cortex waar het rationele beslissen zetelt, als het gebied van de emotiemodules: de amygdala, thalamus en hippocampus. Het is uit ander onderzoek duidelijk dat de ACC het evenwicht bepaalt tussen deze emotionele en rationele beslissingsmodules  .

Het heeft een zekere logica dat juist deze verbindingsfunctie van de ACC verzorgd wordt door de spindelneuronen erbinnen. Die daarmee dus een neurale methode bieden voor het transport van impulsen van de emotionele centra. Wat gecorreleerd kan worden aan het ontstaan van ingewikkeldere sociale structuren.

De normale manier waarop de uitkomsten van de emotionele verwerkingsprocessen het lichaam sturen is namelijk niet via zenuwsignalen, maar loopt langs de biochemische weg, via de verspreiding van hormonen via de bloedbaan - dit heet de endocriene methode, naar het Latijnse woord voor de klieren die de hormonen afscheiden. De endocriene methode is de normale methode voor zoogdieren met beperkt ontwikkelde of geen cortex.

Als je puur gaat kijken naar de uitkomst, is er geen verschil tussen de neurale en de endocriene methode: als het over angst gaat leiden beide methoden ertoe dat er impulsen naar de motorneuronen gaan die ervoor zorgen dat het lichaam de benen neemt.

Er is echter toch een belangrijk verschil: de hormonen die de klieren in de bloedbaan pompen komen overal terecht. Terwijl de emotiesignalen die via de neurale weg verlopen alleen op specifieke plaatsen in het brein terecht komen. En aldaar verder gestuurd en gefilterd kunnen worden. De neurale weg laat dus veel meer detail toe. Iets dat je aan de buitenkant dus ziet in gecompliceerder sociale gedrag. Want dat sociaal gedrag in belangrijke mate gestuurd wordt door emoties, wordt hier maar als een waarheid aangenomen - waarvoor trouwens ook een overvloed aan aanwijzingen is.

Er is nog een vermoeden voor een tweede verband tussen deze processen en spindelneuronen. Niettegenstaande de schijn gaat de verspreiding van stoffen via de bloedbaan razendsnel - in fracties van seconden - wat dus ook geldt voorde endocriene emotionele impulsen. Als het sociaal of anderszins wenselijk is een emotionele impuls te bedwingen, moet dat dus minstens even snel gaan. Nu zijn de gewone rationele hersenprocessen typisch gesproken een stuk langzamer, vanaf enkele seconden  . De spindelneuronen kunnen een evolutionaire ontwikkeling zijn om het afwegings- en compensatieproces te versnellen.

De hier geschetste gang van zaken wijkt voor een deel af van gangbare opvattingen, maar de reden om dit te doen is dezelfde als in Neurologie, organisatie  en Organisatie, sterke interactie  : de vereisten van goede en efficiënte samenwerking binnen gecompliceerde structuren stellen bepaalde eisen wat betreft  hoe het geheel qua organisatie in elkaar steekt  . En voor de werking van de hersenen is efficiëntie altijd van het grootste belang geweest, omdat, zoals de redactie bekend van de serie over de evolutie van de mens van de BBC, Walking with cavemen  : het menselijke brein is een gas guzzler, een benzineslurper, die liefst een zesde van de energie voor het hele lichaam opeist, en daarom van zeer groot belang moet zijn voor het overleven, en tevens zo efficiënt mogelijk.

En dat geldt dus ook voor de vermoedelijk hoge kosten van de spindelneuronen.


Naar Neurologie, organisatie  , Psychologie lijst  , Psychologie overzicht  , of site home  .