Nano-brein versnelt hersenonderzoek

De verwachting is dat in 2040 ruim 500.000 Nederlanders parkinson, alzheimer of een andere vorm van dementie hebben. Om deze hersenaandoeningen beter te begrijpen en hiervoor medicijnen te ontwikkelen is meer fundamentele kennis over de werking van ons brein nodig. In haar lab in Delft werkt dr. Dimphna Meijer daarom aan een nanoschaal model van de neuronale synaps: een minimalistisch maar gedetailleerd biologisch systeem dat hersenonderzoek enorm kan versnellen.

Dimphna Meijer bouwt haar fundamentele ‘nano-brein’ op uit cellulaire elementen. Ze begint met twee vereenvoudigde membranen. Daar zet ze één voor één de moleculen op die samen een neuronale synaps, het contactpunt tussen twee hersencellen, vormen. “Dit is een ambitieus plan, de gemiddelde neuronale synaps bevat zo’n 1.000 tot 2.000 unieke eiwitten. Maar een minimalistisch model is al te bouwen met twee membranen en een enkel eiwit dat daartussen als brug fungeert.” 
 

Dementie nano-brein

“Met dit zelfgebouwde model kunnen we de complexiteit van de hersenen ontrafelen en fundamentele nieuwe inzichten krijgen in de mechanistische principes van leren en geheugen. Bij neurodegeneratieve ziekten is het bovendien vaak de synaps waar defecten ontstaan. Als het ons lukt om deze defecten in ons model na te bootsen, kunnen we een parkinson, alzheimer of dementie synaps nabouwen, en inzetten voor medicijnonderzoek.”
 

Ontdekkingen op de nanoschaal

“Ik vind het fascinerend om moleculen en cellen steeds scherper onder een microscoop in beeld te krijgen en er zijn nog veel vragen waarvoor we deze precisie hard nodig hebben. We weten nog niet precies hoe de hersenen werken op de nanoschaal. We weten niet goed hoe we leren, en al helemaal niet waarom we vergeten. Ik ben er daarom van overtuigd dat neurowetenschappen hét vakgebied is waar technologische oplossingen het verschil gaan maken voor nieuwe ontdekkingen.”
 

Bekijk het interview met Dimphna