Onderzoekers hebben neuronen in de hersenen van babymuizen geïdentificeerd waardoor ze in de eerste levensdagen een unieke, sterke band met hun moeder kunnen opbouwen.

Het stimuleren van deze neuronen bij muizenpups die van hun moeder waren gescheiden, kon de kalmerende effecten van de aanwezigheid van hun moeder nabootsen en gedrag dat met stress gepaard ging, verminderen.

Die van vandaagWetenschapgepubliceerde resultaten 1bieden nieuwe aanwijzingen over de vorming van de moeder-kindband bij zoogdieren en kunnen onderzoekers helpen beter te begrijpen hoe de ontwikkeling van de hersenen het gedrag beïnvloedt.

“We weten heel weinig over hoe de hersenen van baby’s hun sociale wereld begrijpen”, zegt co-auteur Marcelo Dietrich, een neurobioloog aan de Yale University. "Toen ik tien jaar geleden met mijn laboratorium begon en dit soort dingen wilde onderzoeken, zeiden mensen dat het een illusie was. Het zal mislukken. Het is te moeilijk." Nu laten we zien dat het mogelijk is: je kunt rigoureus wetenschappelijk onderzoek doen en proberen deze mechanismen te begrijpen die potentieel heel belangrijk zijn voor de ontwikkeling en de gezondheid.”

“Ik beschouw deze neuronen als de ‘Ik voel me goed over moeder’-neuronen”, zegt Catharine Dulac, een neuroloog aan de Harvard University. “De kenmerken die ze ontdekten bieden een raamwerk voor het denken over mensen.”

Binding in de hersenen

Dietrich en zijn team onderzochten zogende muizenpups die tussen de 16 en 18 dagen oud waren. Ze gebruikten live beeldvormingstechnieken om de activiteit in de zona incerta (ZI), een dunne laag grijze stof onder de thalamus, vast te leggen terwijl de dieren met hun moeder communiceerden.

De ZI verwerkt visuele, auditieve en sensorische informatie. Tijdens de vroege ontwikkeling vormt het verbindingen met verschillende hersengebieden, waarvan sommige na het spenen worden teruggetrokken. De onderzoekers ontdekten dat neuronen in de ZI van muizenpups die het hormoon somatostatine produceren, actief waren wanneer ze interactie hadden met hun moeder. Somatostatine is betrokken bij de regulatie van vele andere hormonen en processen in het lichaam.

Om te testen of de activiteit van deze neuronen specifiek was voor interacties tussen moeder en kind, observeerden de auteurs de hersenen van muizenjongen terwijl ze tijd doorbrachten met andere, onbekende muizen, waaronder andere zogende vrouwtjes, niet-zogende vrouwtjes en volwassen mannetjes. Ze testten ook of de neuronen reageerden op controleobjecten – badeendjes en harig, muisvormig kattenspeelgoed. “We hebben er zojuist honderden op Amazon gekocht”, zegt Dietrich.

De somatostatineneuronen reageerden niet op het speelgoed, maar werden tot op zekere hoogte geactiveerd terwijl de muizenpups interactie hadden met andere volwassenen, broers en zussen en andere pups van dezelfde leeftijd. Maar de reactie was niet zo sterk als die van haar moeder, wat erop wijst dat deze neuronen een cruciale rol spelen in de ontwikkeling van de unieke band tussen moeder en kind.

“Hoe deze neuronen herkennen dat dit de moeder is en niet iemand anders, is heel fascinerend”, zegt Dulac.

De onderzoekers ontdekten ook dat het activeren van deze neuronen de stressreacties verminderde bij 11 dagen oude puppy's die gescheiden waren van hun moeder: deze puppy's huilden minder en hadden lagere niveaus van het stresshormoon corticosteron dan puppy's waarbij de neuronen niet geactiveerd waren. Geïsoleerde pups met geactiveerde somatostatineneuronen leerden ook positieve associaties te vormen met bepaalde geuren, vergelijkbaar met hoe ze dat deden als hun moeder aanwezig was.

Schakelcircuits

Hoewel de studie bewijs levert dat somatostatine-neuronen in de ZI betrokken zijn bij binding en stressvermindering bij babymuizen, wijzen de auteurs erop dat onderzoeken bij volwassen dieren verschillende resultaten hebben opgeleverd.

Het activeren van deze neuronen bij volwassen muizen verhoogde de neuronen die verband houden met angst 2en angst 3bijbehorende reacties. “Dit is echt heel indrukwekkend”, zegt Johannes Kohl, neuroloog aan het Francis Crick Institute in Londen. “Het roept de bredere vraag op of dit werkelijk dezelfde cellen zijn tussen pasgeborenen of vóór het spenen en volwassenen, of dat het dezelfde cellen zijn en dat ze eenvoudigweg hun circuitintegratie en daarmee hun rol radicaal veranderen.”

De auteurs zeggen dat deze neurale circuits veranderingen kunnen ondergaan naarmate de muizen ouder worden, zodat ze zich gedurende hun hele leven aan verschillende druk kunnen aanpassen. “Het kan heel spannend zijn om deze neuronen tijdens de ontwikkeling in de lengterichting te volgen om te begrijpen hoe ze vervolgens hun volwassen rol op zich nemen”, zegt Kohl.