Waarom hebben onze hersenen vouwen?
De meesten van ons hebben al lang geaccepteerd dat onze hersenen eruitzien als uit de kluiten gewassen walnoten. Maar waarom hebben onze hersenen van die opvallende rimpels?
De cortex, of het buitenste oppervlak van de hersenen – wat in de volksmond “grijze massa” wordt genoemd – zet uit en vouwt zich vervolgens tijdens de ontwikkeling van onze hersenen in de baarmoeder, aldus Lisa Ronan, onderzoeker aan de afdeling Psychiatrie van de Universiteit van Cambridge in Engeland.
In wezen zorgt deze expansie ervoor dat de druk in dat buitenoppervlak toeneemt, die vervolgens wordt verzacht door vouwen, vertelde Ronan, Live Science.
Basically, stel je voor te duwen aan beide uiteinden van een stuk rubber – op een gegeven moment zal het oppervlak buigen in reactie op de toenemende druk. Of, als je van geologie houdt, zie het als twee tektonische platen die tegen elkaar botsen: De druk tijdens de botsing wordt uiteindelijk zo groot dat die platen een geologische plooi ervaren.
Deze talloze plooien stellen mensen in staat om meer neuronen in te pakken, wat op zijn beurt meer geavanceerde hersenen kan betekenen met verhoogde cognitieve vaardigheden, zei Ronan.
Geplooide hersenen zijn echter nauwelijks alomtegenwoordig, omdat de hersenen van de meeste dieren niet geplooid zijn. De cortex van muizen en ratten breidt zich bijvoorbeeld niet genoeg uit tijdens de ontwikkeling om tot vouwen te leiden, wat betekent dat hun hersenen volledig gladde oppervlakken zijn.
Wanneer hersenvouwen wel gebeurt, heeft het de neiging om voor te komen bij dieren met grotere hersenen, vertelde Ronan Live Science in een e-mail. “Maar dit is niet altijd het geval – sommige grote zoogdieren zoals de lamantijn hebben veel minder plooien dan onderzoekers anders zouden verwachten op basis van de grootte van hun hersenen,” zei ze.
Er is een goede reden voor: of een plooi zich vormt, hangt niet alleen af van de algehele groei van de cortex, maar ook van de fysieke eigenschappen van dat deel van de cortex. Bijvoorbeeld, dunnere regio’s hebben de neiging zich gemakkelijker te plooien dan andere, zei Ronan.
“Je wordt geboren met een geplooid brein,” zei Ronan. “Maar een belangrijk en intrigerend punt van gyrificatie is dat de hersenen zich vouwen in specifieke patronen.”
Hoewel de ruggen en dalen van de hersenen – respectievelijk gyri en sulci genoemd – willekeurig lijken, zijn ze eigenlijk consistent tussen individuen, en zelfs sommige soorten. Ronan zei dat deze consistentie belangrijk is, omdat het aangeeft dat de vouwing betekenis heeft.
Ultimately, de fysieke eigenschappen en unieke vouwpatronen van elke cortex regio zijn gekoppeld aan de functie ervan.
“Het hebben van de grootste oppervlakte op zich is niet genoeg; het gaat ook over cortex functie,” zei Ronan. “Olifanten hebben veel grotere, en meer gevouwen, hersenen dan mensen. Maar het is duidelijk dat wij aan de top van de evolutionaire boom staan, en zij niet.”
Met andere woorden, de functie van onze cortex is geavanceerder, althans in sommige opzichten, dan de functie van de cortex van de olifant, ook al hebben de hersenen van de olifant meer rimpels.
Dus, die rimpels die onze hersenen op rozijnen laten lijken, zijn uiteindelijk nuttig; ze helpen ons een grotere cerebrale punch te verpakken in dezelfde hoeveelheid schedelruimte.
Oorspronkelijk artikel op Live Science.