Wetenschappers brengen fruitvliegbrein met 50 miljoen verbindingen volledig in kaart

Posted on by admin
Alle 139.255 hersencellen van een volwassen fruitvlieg zijn in kaart gebracht. Video Tyler Sloan/FlyWire/Princeton University

Met een piepklein brein is een grote stap gezet in het hersenonderzoek. 140.000 zenuwcellen en meer dan 50 miljoen verbindingen in het brein van één dood vrouwenfruitvliegje zijn vastgelegd in één model. Het connectoom, zoals neurowetenschappers dit bedradingsschema noemen, is deze week door Nature gepresenteerd.

De fruitvlieg, Drosophila melanogaster, is een belangrijk model voor hersenonderzoek. Zoals één van de onderzoekers tijdens de persbijeenkomst zei: „Als je één brein begrijpt, begrijp je meer over alle hersenen.” Het brein van het kleine wormpje C. elegans, was al eerder in kaart gebracht, maar dat is met 302 zenuwcellen veel minder complex.

Nu tot in detail in beeld is gebracht hoe neuronen bij fruitvliegjes verbonden zijn, kunnen onderzoekers beter begrijpen hoe gedrag bij mensen werkt, bijvoorbeeld bij beloning en verslaving. Ruim achtduizend typen neuronen zijn geïdentificeerd, minder dan de helft was al bekend. Hoewel niet van alle celtypes bekend is wat ze precies doen, kunnen onderzoekers op basis van de bedradingskaart wel beter voorspellen hoe bepaalde prikkels specifieke zenuwcellen activeren.

Zandkorrel

Dat slechts één dood fruitvliegje model stond, met een brein zo klein als een zandkorrel, doet daar weinig aan af, volgens de onderzoekers. De kaart is statisch, maar helpt om modellen en hypotheses in te kaderen met wat er bekend is over de verbindingen en ze te testen.

Meer dan tien jaar duurde het ‘FlyWire’-project, geleid door neurowetenschappers aan Princeton University (VS). Met de elekronenmicroscoop maakten ze meer dan twintig miljoen beelden waarmee ze het fruitvliegbrein in zevenduizend plakjes konden verdelen om er een driedimensionaal model van te maken.

Het brein van het fruitvliegje (roze) heeft de grootte van een zandkorrel.
Illustratie FlyWire / Princeton University

Wetenschappers, maar ook goed ingevoerde leken, konden via een open digitaal platform helpen om elk type zenuwcel te etiketteren en fouten te corrigeren die de computer soms maakte. Dat leverde drie miljoen handmatige aanpassingen op. Eén onderzoeker vergeleek het met Google Maps: computerprogramma’s kunnen straten en meren herkennen op satellietbeelden, maar mensen zijn nodig om ervoor te zorgen dat de namen kloppen.

Muizenbrein

Neurowetenschappers kijken nu al uit naar het connectoom van het muizenbrein, al zal dat nog minstens vijf jaar op zich laten wachten. Het brein van mensen is met 86 miljard neuronen zo groot en complex dat het alleen al een uitdaging wordt om servers te bouwen voor de alle data die nodig is om daar een vergelijkbare kaart van te maken.

De onderzoekers die betrokken zijn bij FlyWire kwamen superlatieven tekort bij de presentatie van het fruitvliegconnectoom. Ze spraken van een tijd vóór en een tijd na het connectoom. Nature pakt uit met negen papers die allemaal het belang van de fruitvliegbreinkaart onderstrepen. „Nu al brengt die een revolutie in het veld teweeg”, schrijft een deskundige in een begeleidend commentaar.


Lees ook

De atlas van het mensenbrein beschrijft alle cellen en hun functies

De hersenen in dwarsdoorsnede op een mri-scan.

Annette Schenck, die aan het Radboudumc erfelijke hersenaandoeningen onderzoekt met fruitvliegen, is het hiermee eens. „Het is niet de enige, maar wel een zeer belangrijke mijlpaal. We hebben een routekaart nodig om de weg in het brein te vinden. Het complexe gedrag dat veroorzaakt wordt wanneer we prikkels uit de omgeving verwerken in de hersenen kunnen we beter begrijpen als we de circuits kennen.”

Hoe visuele prikkels in het brein van neuron naar neuron, en via de ene synaps naar de andere gaan, of welke routes berokken zijn bij bijvoorbeeld geur en smaak, of bij het besluit om te stoppen met lopen – er valt nog veel over te leren en het fruitvliegconnectoom helpt daarbij.

Routekaart

Het mensenbrein is weliswaar veel groter en bevat veel meer zenuwcellen en contactpunten dan dat van een fruitvlieg. „Maar de patronen zijn vergelijkbaar. Bepaalde types neuronen en verbindingen werken bij mensen in essentie hetzelfde als bij fruitvliegen. Deze routekaart is de springplank naar nieuw onderzoek en inzichten.”

De manier waarop het brein prikkels en signalen verwerkt, hangt af van de toestand waarin we ons bevinden, zegt Schenck. „Hoe we beslissen of we seks hebben of gaan eten hangt bijvoorbeeld af van hoeveel honger honger we hebben – dit is waarom voortdurend zoveel informatie in de hersenen moet worden verwerkt en waarom het zo complex is.”

De Princeton-onderzoekers antwoordden voorzichtig toen de vraag kwam voor welke hersenaandoeningen het fruitvliegconnectoom relevant is. Schenck noemt autisme als voorbeeld. „We weten nog niet precies hoe de circuits van autisme-relevant gedrag die wij bestuderen eruitzien. We kunnen nu hypothesen testen en mogelijk kan dat zelfs tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen leiden.”

De vijftig grootste neuronen in de hersenen in het brein van het fruitvliegje dat in totaal uit 139.205 zenuwcellen bestaat.
Foto Tyler Sloan / FlyWire / Princeton University





Related Posts

Excuses voor het slavernijverleden waren een hoogtepunt voor Linda Nooitmeer, maar ook een ‘komma, geen punt’

  • admin
  • November 24, 2024
  • 0

Ja, natuurlijk waren de excuses voor het slavernijverleden namens de Nederlandse Staat hoogtepunten – uitgesproken door premier Mark Rutte in december 2022 en door koning Willem-Alexander op Keti Koti 2023. Maar het meest trots is Linda Nooitmeer erop dat ze „aanjager heeft kunnen zijn van alle herdenkingscomités in het land”, zegt ze zaterdag tegen het NOS Radio 1 Journaal. Want net zo belangrijk als de excuses is dat er ook erna aandacht blijft voor herstel en heling. Na de excuses volgt, zo formuleerde Rutte het, „een komma, geen punt”.

Zaterdag kondigde Nooitmeer haar vertrek aan als voorzitter van het bestuur van het in 2002 opgerichte Nationaal instituut Nederlands slavernijverleden en erfenis (NiNsee). Haar tweede termijn loopt af op 1 maart 2025, dan is ze bijna acht jaar voorzitter geweest. Ze koos niet voor een derde termijn, hoewel NiNsee-directeur Urwin Vyent haar vroeg aan te blijven. Nooitmeer – haar voorvader koos die achternaam in 1863 bij de afschaffing van de slavernij – wil zich richten op haar carrière als bedrijfseconoom.

Behalve de historische excuses van de Nederlandse staat werden er in de periode dat Nooitmeer voorzitter was ook excuses uitgesproken door de bestuurders van Utrecht, Amsterdam, Rotterdam, Den Haag, Middelburg, Vlissingen en Arnhem. Ook banken, waaronder De Nederlandsche Bank, deden onderzoek naar de herkomst van hun kapitaal. In totaal zijn er nu 25 comités die op meerdere plekken in Nederland op 1 juli, Keti Koti, de herdenking en viering van de afschaffing van de slavernij verzorgen.

Bijna wegbezuinigd

Toen Nooitmeer als voorzitter in 2017 aantrad, stond NiNsee er wankel voor. De organisatie werd bijna wegbezuinigd, en een jaarlijkse nationale herdenking van de afschaffing van de trans-Atlantische slavernij in Amsterdam leek te verdwijnen, vertelde Nooitmeer bij haar toespraak op Keti Koti in 2023.

„De organisatie heeft altijd in de regen gestaan”, weet Roy Kaikusi Groenberg, voorzitter van Stichting Eer en Herstel, opgericht voor de Surinaamse gemeenschap in Nederland. „Maar de afgelopen acht jaar, onder leiding van voorzitter Linda Nooitmeer, is er toch een beetje zonlicht gaan schijnen op de organisatie. We zijn er nog lang niet, maar er is hard aan de weg getimmerd om de relatie te verbeteren met de landelijke overheid, met gemeenten en steden, en een zeer kritische Afro-Nederlandse beweging.”

Slavernij in Nederland is geen makkelijk dossier, wil Groenberg maar zeggen. Vanuit de overheid was er nauwelijks (financiële) steun, en daarnaast zijn er „heel veel meningen” vanuit de kant van nazaten van tot slaafgemaakten. „Voor NiNsee is het volhouden, in gesprek blijven en samen een oplossing proberen te vinden. Een van de belangrijkste verdiensten van Nooitmeer is dat ze de zaak draaiende heeft kunnen houden en met de kritische achterban bleef doorvechten.”

„Zoveel mensen, zoveel meningen”, zei Nooitmeer in NRC, kort voordat premier Rutte op 19 december 2022 excuses maakte. Er was onder andere discussie ontstaan over het moment van de excuses: zes Surinaamse organisaties probeerden via een kort geding het aanbieden van de excuses tegen te houden. Ze vonden dat het kabinet overhaast handelde en externe partijen te weinig bij de excuses betrok.

Ook dit jaar waren er strubbelingen. NiNsee trok de uitnodiging aan Tweede Kamervoorzitter Martin Bosma (PVV) om aanwezig te zijn bij de herdenking van 1 juli in, na druk vanuit antiracismeorganisaties. Vanwege Bosma’s „reputatie van racisme” hadden 105 personen in een brief daartoe opgeroepen.

Lees ook

‘Als je jaar in jaar uit genegeerd wordt, dan is dit proces van excuses er één te veel’

Linda Nooitmeer: „Nooit was er ruimte te erkennen dat slavernij een moedwillig systeem was om winsten te maken.”

‘Kritische noten’

„Activisme en kritische noten vanuit de maatschappij hebben in deze jaren een heel belangrijke rol gespeeld”, zegt Mitchell Esajas. Hij is antropoloog, activist en medeoprichter van The Black Archives, dat werk van zwarte schrijvers en wetenschappers verzamelt. „Hoewel NiNsee een belangrijke bijdrage heeft geleverd, kwamen de excuses voort uit een veel bredere beweging tegen racisme. Ik denk dat met name de antizwartepietbeweging, met Kick Out Zwarte Piet, het debat in een stroomversnelling heeft gebracht.”

„Misschien is het een goed moment voor een nieuwe voorzitter bij NiNsee, met frisse ideeën”, zegt Groenberg. „Linda gaat NinSee met een goede basis achterlaten, maar er moet nog veel gedaan worden voor heling en reparatie. Misschien maken de excuses het in de toekomst mogelijk voor nazaten [van tot slaafgemaakten] om de inhaalslag te maken die ze verdienen: om verder te floreren in deze steeds onvriendelijker wordende Nederlandse samenleving. De komma, die is nu.”

Lees ook

Na de slavernij-excuses is er lof voor inzet kabinet, maar ook onvrede

Keti Koti-festival in Rotterdam in 2022.


Wat vindt NRC | Klimaatconferentie in Bakoe was een diplomatieke ravage met een mager resultaat

  • admin
  • November 24, 2024
  • 0

De bereidheid om de klimaattop in Bakoe tot een goed einde te brengen was nog net iets groter dan de verdeeldheid over het eindresultaat. En dus werd in de nacht van zaterdag op zondag een akkoord bereikt. Dat dat gelukt is, in een tijd met grote geopolitieke spanningen, is misschien wel de grootste winst van deze top.

Inhoudelijk valt er veel af te dingen op het resultaat. Weliswaar hebben de geïndustrialiseerde landen beloofd om de financiële hulp aan ontwikkelingslanden te verhogen van 100 miljard dollar per jaar nu, naar minimaal 300 miljard per jaar in 2035, maar op andere terreinen is nauwelijks vooruitgang geboekt.

Vooral over de vraag hoe de wereld afstand kan nemen van het ongebreidelde gebruik van fossiele brandstoffen, is in Bakoe amper gesproken. Dat werd voorkomen door twee grote olie- en gasproducenten, Saoedi-Arabië en Rusland. En het hielp niet dat de top plaatsvond in Azerbeidzjan, dat als voorzitter op geen enkel moment heeft geprobeerd om zijn eigenbelang opzij te schuiven. In tegendeel, in zijn openingstoespraak zei president Ilham Alijev met een grote glimlach dat olie en gas „een geschenk van God” zijn. Een ongekende provocatie tijdens een klimaattop.

Ook die 300 miljard dollar – volgens minister Sophie Hermans (Klimaat en Groene Groei, VVD) „een ambitieus én een haalbaar bedrag” – is in de verste verte niet genoeg om ontwikkelingslanden te helpen klimaatverandering te voorkomen, zich aan te passen aan de gevolgen die ze ondervinden en de schade te vergoeden die ze nu al lijden. De minister erkent dat ook. In haar reactie bevestigt ze dat eigenlijk 1.300 miljard dollar per jaar nodig is, zoals in het akkoord staat. „Dat stelt ook de wetenschap”, aldus Hermans. Maar ze vindt niet dat de rijke landen een groter deel dan is afgesproken daarvan op zich hoeven te nemen.

Deze klimaattop heeft het toch al grote wantrouwen bij armere landen over het mondiale klimaatbeleid versterkt

Gelet op de verontwaardigde reacties van ontwikkelingslanden – „teleurstellend”, een „belediging”, „politiek opportunisme” – is dat een foute inschatting. Deze top heeft het toch al grote wantrouwen bij armere landen over het mondiale klimaatbeleid versterkt. Daarmee heeft Bakoe meer dan alleen een diplomatieke ravage achtergelaten.

Vóór februari moeten alle landen nieuwe, aangescherpte plannen inleveren om te voldoen aan het Klimaatakkoord van Parijs (gevaarlijke opwarming voorkomen door de temperatuurstijging te beperken tot onder de 2 graden Celsius, en liever nog onder de 1,5 graden). Veel ontwikkelingslanden kunnen niet anders dan hun doel afhankelijk maken van financiering door rijke landen. Ze zullen zich wel twee keer bedenken voordat ze hun ambities al te veel opschroeven.

En omdat juist in ontwikkelingslanden, die veel energie nodig hebben om zich aan de armoede te ontworstelen, de uitstoot van broeikasgassen in de komende decennia snel zal stijgen, zijn ambitieuzere plannen onvermijdelijk. Het geld dat rijke landen daaraan besteden, is dan geen ‘hulp’, maar de financiering van noodzakelijk klimaatbeleid.

Lees ook

‘Het Parijsakkoord is een van de grootste succesverhalen van het multilateralisme’

André Nollkaemper, hoogleraar internationaal recht en duurzaamheid aan de Universiteit van Amsterdam

Minister Hermans mag dan trots zijn op het bereikte resultaat in Bakoe, het akkoord betekent voor haar een ingewikkelde balanceeract. Het kabinet bezuinigt miljarden op ontwikkelingssamenwerking, waar nu nog veel van het Nederlandse klimaatgeld vandaan komt, uitgerekend nu de internationale gemeenschap om extra geld vraagt. Volgens Hermans betekent de verhoging die in Bakoe is afgesproken niet per se dat Nederland daaraan ook meer gaat bijdragen. Het zijn dit soort opmerkingen die het wantrouwen bevestigen dat ontwikkelingslanden al jaren hebben.


‘We koersen af op een vreselijke bezuinigingsoperatie’, zegt VVD-burgemeester van Wageningen

  • admin
  • November 24, 2024
  • 0

„Onverantwoord”, „vreselijk”, „een hele slechte zaak”. Je hoeft niet tussen de regels door te lezen bij deze uitlatingen van de burgemeester van universiteitsstad Wageningen, Floor Vermeulen (VVD), om te constateren dat hij geen fan is van de voorgenomen bezuinigingen op onderwijs.

De coalitie van PVV, VVD, NSC en BBB heeft in het regeerprogramma afgesproken om vanaf volgend jaar structureel 1 miljard euro te bezuinigen op hoger onderwijs en wetenschap. Dit nadat het vorige kabinet juist extra geld uittrok voor „noodzakelijke en achterstallige investeringen” in het onderwijs. Vanuit de oppositie en het maatschappelijk middenveld klinkt harde kritiek op de plannen. Maandag is er een demonstratie op het Malieveld, later in de week behandelt de Tweede Kamer de onderwijsbegroting.

Burgemeester van Wageningen Floor Vermeulen
Foto gemeente Wageningen

Vermeulen is ook voorzitter van het Netwerk Kennissteden Nederland, een samenwerkingsverband van dertien universiteitssteden en koepels van hoge onderwijsinstellingen. Hij wil kwijt dat hij eigenlijk niet zo van het „actievoerderige” is, maar dat de zaken nu anders liggen omdat gesprekken met het kabinet tot op heden op niets uitliepen.

Waar maakt u zich zorgen over?

„We koersen echt af op een vreselijke bezuinigingsoperatie die iedereen raakt, tot en met de studenten aan toe. Laat ik beginnen met de langstudeerboete. We vinden het belangrijk dat studenten participeren in de samenleving. Ik sprak laatst studenten die vrezen dat er over een aantal jaar geen bestuurders meer zijn. Straks zien studenten van een bestuursjaar af omdat ze anders extra collegegeld moeten betalen.

„Daarnaast heb je in allerlei studentensteden een prachtig initiatief, Oma’s Soep, waarbij studenten soep langsbrengen bij ouderen in verzorgingsinstellingen, en daar dan een praatje maken. Daar zouden ze dan minder tijd voor hebben. Daar maken ze zich zelf ook zorgen over.”

Er is ook veel kritiek op de kortetermijnvisie die achter de plannen schuil zou gaan.

„Klaas Knot [president van De Nederlandsche Bank] heeft in een reflectie op de kabinetsplannen gezegd dat het eigenlijk heel raar is dat het kabinet, dat innovatie heel vaak noemt [85 keer, telde De Correspondent] als belangrijke oplossing voor allerlei maatschappelijke problemen, tóch bezuinigt op innovatie. Ik kan dat niet met elkaar rijmen. We hebben wetenschap en innovatie nodig om de grootste problemen van onze tijd op te lossen en zouden dus juist moeten investeren in wetenschappelijk onderzoek. Het kabinet vindt dat de arbeidsproductiviteit achterblijft en dat innovatie daar een belangrijke rol in kan spelen, maar wil het geld er niet aan uitgeven.”

Hoe raken de bezuinigingen uw stad?

„In Wageningen werken we als gemeente bijvoorbeeld samen met de universiteit Wageningen aan een project over biodiversiteit: hoe kunnen we die in ons land verbeteren? Daar plukt de gehele gemeenschap de vruchten van, maar door de bezuinigingen zouden we ermee moeten stoppen. Maar het gaat ook gewoon om fundamenteel onderzoek waar straks een streep doorheen moet. Allerlei projecten die in de toekomst nodig zijn, of ze nou gaan over klimaatverandering of kunstmatige intelligentie, gaan niet meer door.”

De plannen komen natuurlijk ook van uw eigen partij.

„Het komt van meer partijen, en ik vind dat onverstandig. Ik zou juist willen pleiten voor meer geld voor innovatie en onderzoek.”

Heeft Dilan Yesilgöz u erover geraadpleegd?

„Er is niemand bij mij langs geweest. Anders had ik gezegd dat ik het geen goed idee vind — dat zeg ik natuurlijk ook als ik partijgenoten tegenkom. Maar je kunt het ook met elkaar oneens zijn in het leven.”

D66, CDA en JA21 hebben een verbond gesloten om de bezuinigingen deels te voorkomen. Denkt u dat dit lukt, nu het lastig wordt de steun te verkrijgen van een meerderheid in de Eerste Kamer?

„De Eerste Kamer heeft de voorgenomen btw-verhoging op media, cultuur en sport tegen kunnen houden en zo laten zien dat er wel degelijk nog mogelijkheden zijn om bij te sturen. Wij hopen natuurlijk dat allereerst de Tweede Kamer, maar natuurlijk ook de Eerste Kamer, heel kritisch zal staan tegenover de bezuinigingsplannen op onderwijs, en zal willen bijsturen. Ik ga me niet uitspreken over de voorgestelde wijzigingen van D66, CDA en JA21, maar ieder plan dat zorgt dat die bezuinigingen verminderd worden, of het liefst allemaal van tafel gaan, moet serieus genomen worden.”