Zenuwcellen in de hersenen vormen al vóór de geboorte functionele circuits. Daardoor kunnen onze hersenen direct na de geboorte informatie begrijpen. Met deze prille functionele circuits worden al veel aspecten van persoonlijkheid en talenten vastgelegd.
n het project willen we de mechanismen onderzoeken die het ontstaan van deze functionele verbindingen in de ontwikkelingsfase sturen. We onderzoeken vooral het visuele systeem in pasgeboren muizen. Muizen zijn blind tot een leeftijd van twee weken. Dat biedt de mogelijkheid ontwikkelingsprocessen te onderzoeken die zich voltrekken vóórdat de muis visuele informatie van buiten ontvangt. Eerdere studies toonden aan dat in deze fase de hersenen specifieke patronen van spontane elektrische activiteit genereren en dat deze activiteit belangrijk is voor het verbinden van zenuwcellen tot circuits: een blokkade van de spontane activiteit resulteert in afwijkende hersencircuits met permanente consequenties voor hersenfuncties. Afwijkingen in de spontane activiteit kunnen daarmee gevolgen hebben voor het functioneren van het zenuwstelsel op latere leeftijd. Zo zijn afwijkende patronen van spontane activiteit gevonden bij autistische kinderen.
Hoewel het duidelijk is dat spontane elektrische activiteit tijdens de ontwikkelingsfase belangrijk is voor het vastleggen van neurale circuits, is het niet duidelijk welke mechanismen daarbij een rol spelen.
Doel van het onderzoek is 1) beter te begrijpen hoe de hersenen zich ontwikkelen onder normale omstandigheden en wat er misgaat bij een neurale ontwikkelingsstoornis, en 2) nieuwe inzichten te verwerven die bijdragen aan de diagnose en behandeling van deze stoornissen.
Dit project levert fundamenteel inzicht op in de werking van de hersenen. In kaart wordt gebracht in hoeverre processen in de vroege ontwikkeling, onafhankelijk van zintuigelijke ervaring, de vorming van functionele hersencircuits aansturen. We zullen ook inzicht krijgen in het belang van deze processen voor hersenfuncties vooral voor visuele waarneming en visueel gestuurd gedrag.
Dergelijk onderzoek is van belang voor een beter begrip van complexe aandoeningen zoals mentale retardatie, autisme of de erfelijke ziekte NF1. We voorspellen dat deze aandoeningen worden veroorzaakt door slechts kleine fouten in de vroege ontwikkelingsfase. We verwachten dat ons onderzoek licht zal werpen op de oorzaken van neurale ontwikkelingsstoornissen en bijdraagt aan de ontwikkeling van nieuwe diagnostische en therapeutische middelen.
Voor dit onderzoek worden muizen gebruikt.