Onderzoek toont een directe verbinding aan tussen de nervus vagus en de leercentra van de hersenen

Onderzoek toont een directe verbinding aan tussen de nervus vagus en de leercentra van de hersenen

Onderzoekers van de Anschutz Medical Campus van de Universiteit van Colorado hebben een direct verband aangetoond tussen nervus vagusstimulatie en de verbinding ervan met de leercentra van de hersenen. De ontdekking zou kunnen leiden tot behandelingen die de cognitieve retentie in zowel gezonde als gewonde zenuwstelsels verbeteren.

De studie werd vorige week gepubliceerd in het tijdschrift Neuron.

We concludeerden dat er een directe verbinding bestaat tussen de nervus vagus, het cholinerge systeem dat bepaalde aspecten van de hersenfunctie reguleert, en motorische cortexneuronen, die essentieel zijn voor het leren van nieuwe vaardigheden. Dit zou hoop kunnen geven aan patiënten met een verscheidenheid aan motorische en cognitieve beperkingen en op een dag gezonde mensen kunnen helpen sneller nieuwe vaardigheden te leren.”

Cristin Welle, PhD, senior auteur van het artikel en associate director of research in de afdeling neurochirurgie aan de University of Colorado School of Medicine

Onderzoekers leerden gezonde muizen een taak waarvan meestal moeilijk te zien is of deze het leren zou kunnen helpen verbeteren. Ze ontdekten dat het stimuleren van de nervus vagus tijdens het proces hen hielp de taak veel sneller te leren en hogere prestatieniveaus te bereiken. Hieruit bleek dat stimulatie van de nervus vagus het leren in een gezond zenuwstelsel kan vergroten.

De nervus vagus is cruciaal omdat deze interne orgaanfuncties reguleert, zoals de spijsvertering, hartslag en ademhaling. Het helpt ook reflexen zoals hoesten, slikken en niezen onder controle te houden.

De studie toonde ook een directe verbinding aan tussen de nervus vagus en het cholinerge systeem, wat essentieel is voor leren en aandacht. Elke keer dat de nervus vagus werd gestimuleerd, konden de onderzoekers waarnemen hoe de neuronen die het leren binnen het cholinerge systeem controleren, werden geactiveerd. Schade aan dit systeem is in verband gebracht met de ziekte van Alzheimer, de ziekte van Parkinson en andere motorische en cognitieve stoornissen. Nu dit verband is gelegd in gezonde zenuwstelsels, zegt Welle dat dit zou kunnen leiden tot betere behandelingsopties voor mensen wier systemen beschadigd zijn.

"Het idee om de hersenen in een staat te brengen waarin ze nieuwe dingen kunnen leren, is belangrijk voor elke aandoening met motorische of cognitieve beperkingen", zei ze. “Onze hoop is dat stimulatie van de nervus vagus kan worden gecombineerd met voortdurende revalidatie voor patiënten die herstellen van een beroerte, traumatisch hersenletsel, PTSS of een reeks andere aandoeningen.”

Naast de studie hebben Welle en haar team een ​​subsidie ​​aangevraagd waarmee ze een niet-invasief apparaat voor vaguszenuwstimulatie kunnen gebruiken om patiënten met multiple sclerose te behandelen die bewegingsstoornissen hebben ontwikkeld. Ze hoopt ook dat dit apparaat gezonde mensen kan helpen sneller nieuwe vaardigheden te leren.

"Ik denk dat er een enorm onbenut potentieel is voor het gebruik van nervus vagusstimulatie om de hersenen te helpen zichzelf te genezen," zei ze. “Door het verder te bestuderen, kunnen we uiteindelijk het herstel van de patiënt optimaliseren en nieuwe deuren openen om te leren.”

Bron:

Universiteit van Colorado Anschutz Medische Campus

Referentie:

Bowles, S., et al. (2022) Stimulatie van de nervus vagus stimuleert selectieve circuitmodulatie door middel van cholinerge versterking. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2022.06.017.