Havekes, assistent-hoogleraar Neurowetenschappen van geheugen en slaap aan de RUG wilde met het onderzoek uitzoeken of geheugenverlies door slaaptekort het gevolg is van een verlies van informatie, of dat de informatie niet goed toegankelijk is. Hij ontdekte dat de lesstof die je tijdens slaaponthouding bestudeert niet verdwijnt, maar gewoon moeilijk op te roepen is.
Samen met zijn team heeft hij een manier ontwikkeld om deze ‘verborgen kennis’ weer toegankelijk te maken. Zo lukte het muizen om enkele dagen na een slapeloze studienacht de geleerde informatie weer op te roepen met behulp van optogenetische technieken, maar ook met het voor mensen goedgekeurde astmamedicijn roflumilast.
De geteste muizen kregen in het onderzoek een ruimtelijke leertaak, waarbij ze de locatie van verschillende objecten moesten onthouden. De muizen moesten de taak enkele dagen later opnieuw doen, maar nu waren enkele objecten verplaatst. Muizen die voor de eerste sessie enkele uren wakker waren gehouden hadden bij de tweede sessie niet door dat er objecten verplaatst waren, wat suggereert dat ze zich de oorspronkelijke posities daarvan niet konden herinneren. “Maar wanneer we voor de tweede sessie de neuronen van de hippocampus – waarin deze informatie was opgeslagen – activeerden met licht, bleek de herinnering wel aanwezig te zijn”, zegt Havekes. “Dit laat zien dat de informatie tijdens slaaptekort wel degelijk is opgeslagen, maar zonder de stimulatie niet was terug te halen.”
Laserlicht en astmamedicijn
De specifieke ervaring die opgeslagen lag in de neuronen werd dus weer opgeroepen door er met laserlicht op te schijnen. Maar het activeren van de herinneringen bleek ook te gebeuren met roflumilast, een medicijn dat patiënten met astma en COPD gebruiken. Havekes: “Wanneer we de muizen die getraind waren tijdens slaaptekort net voor de tweede test een dosis roflumilast gaven, konden ze zich de oorspronkelijke positie van de objecten wel herinneren, net als bij de directe stimulatie van de neuronen met licht.”
‘Verloren’ herinneringen van mensen
Aangezien roflumilast al bij mensen gebruikt mag worden, en bovendien vanuit de bloedsomloop in de hersenen kan doordringen, opent dit de weg naar proeven om ‘verloren’ herinneringen van mensen weer toegankelijk te maken. Dat suggereert allerlei fascinerende mogelijkheden. Zo zou het misschien haalbaar kunnen zijn om herinneringen te stimuleren van mensen met ouderdom gerelateerde geheugenproblemen, of een vroeg stadium van de ziekte van Alzheimer. “Op dit moment is dit allemaal nog speculatie, de tijd zal uitwijzen of het echt kan”, aldus Havekes.
Havekes is momenteel niet zelf betrokken bij dit soort onderzoek bij mensen. “Mijn belangstelling ligt vooral in het ontrafelen van de moleculaire mechanismen achter al deze processen”, legt hij uit. “Wat maakt een herinnering toegankelijk of juist ontoegankelijk? En hoe herstelt roflumilast deze ‘verborgen’ herinneringen? En zoals het altijd gaat in de wetenschap zullen de antwoorden op die vragen weer nieuwe vragen opleveren.”
Afbeelding: Sterk vergroot beeld van een deel van de hippocampus van een muis, waarin de neuronen die zijn ingezet voor een specifieke leertaak rood zijn gelabeld. Neuronen die daar geen rol in speelden zijn blauw gekleurd. Illustratie Havekes Lab / RUG
