Bron: Science Daily | Methode: Herschreven
Origineel: “A "herculean" genetic study just found a new way to treat ADHD”
Attention depends on the brain’s ability to filter out distractions, but new research suggests this works best when background brain activity is quieter. Scientists found that lowering certain versions of the Homer1 gene improved focus in mice by calming neural…
Een grootschalige genetische studie van de Rockefeller University in New York heeft een verrassende nieuwe aanpak voor de behandeling van ADHD aan het licht gebracht. In plaats van de hersenen te stimuleren, zoals bij huidige medicaties gebeurt, suggereren de bevindingen dat het kalmeren van hersenactiviteit een effectievere weg naar betere focus zou kunnen zijn.
**Een andere kijk op aandachtsstoornissen**
Aandachtsstoornissen zoals ADHD ontstaan wanneer het brein moeite heeft om betekenisvolle signalen te onderscheiden van constante achtergrondinput. Ons brein verwerkt voortdurend visuele prikkels, geluiden en interne gedachten. Focus hangt af van het vermogen om afleidingen te negeren terwijl we reageren op wat belangrijk is.
De meeste huidige behandelingen verbeteren de aandacht door de activiteit in hersengebieden die focus controleren te verhogen, vooral in de prefrontale cortex. Het nieuwe onderzoek, gepubliceerd in Nature Neuroscience, wijst echter in een heel andere richting: het verlagen van de basale hersenactiviteit om mentale ruis te verminderen.
**Het Homer1-gen als sleutel tot focus**
De wetenschappers ontdekten dat een gen genaamd Homer1 een cruciale rol speelt bij aandacht door te bepalen hoe rustig of rumoerig het brein is in rust. Muizen met verlaagde niveaus van twee specifieke vormen van dit gen vertoonden rustiger hersenactiviteit en presteerden beter bij taken die focus vereisten.
“Het gen dat we vonden heeft een opvallend effect op aandacht en is relevant voor mensen,” zegt onderzoeksleider Priya Rajasethupathy van het Skoler Horbach Family Laboratory of Neural Dynamics and Cognition aan de Rockefeller University.
De implicaties reiken verder dan alleen ADHD. Homer1 is ook gekoppeld aan andere aandoeningen waarbij vroege sensorische verwerkingsverschillen een rol spelen, waaronder autisme en schizofrenie.
**Herculeaanse inspanning levert verrassende resultaten op**
Toen het onderzoeksteam begon met het verkennen van de genetica van aandacht, was Homer1 geen voor de hand liggende kandidaat. Wetenschappers kenden het gen al lang vanwege zijn rol in neurotransmissie, maar het was nooit eerder naar voren gekomen als een belangrijke factor bij aandachtsstoornissen.
Voor hun studie analyseerden de onderzoekers de genomen van bijna 200 muizen, gefokt uit acht verschillende ouderlijke stammen, waaronder enkele met wilde voorouders. Deze aanpak was ontworpen om de genetische diversiteit van menselijke populaties weer te geven.
“Het was een Herculeaanse inspanning, en werkelijk nieuw voor het vakgebied,” aldus Rajasethupathy, die de eer geeft aan doctoraatsstudent Zachary Gershon voor het leiden van het werk.
**Opmerkelijk groot genetisch effect**
De grootschalige genetische analyse onthulde een duidelijk patroon. Muizen die het beste presteerden bij aandachtstaken hadden veel lagere niveaus van Homer1 in de prefrontale cortex. Het gen bevond zich binnen een DNA-segment dat bijna 20 procent van de variatie in aandacht tussen de muizen verklaarde.
“Dat is een enorm effect,” zegt Rajasethupathy. “Zelfs als we rekening houden met mogelijke overschatting van dit effect, wat om verschillende redenen kan gebeuren, is dat een opmerkelijk getal. Meestal heb je geluk als je een gen vindt dat zelfs maar 1 procent van een eigenschap beïnvloedt.”
**Timing is cruciaal tijdens hersenontwikkeling**
Verdere analyse toonde aan dat niet alle vormen van Homer1 gelijk bijdroegen. Twee specifieke versies, bekend als Homer1a en Ania3, waren verantwoordelijk voor de aandachtsverschillen. Toen onderzoekers deze experimenteel verlaagden tijdens een korte ontwikkelingsperiode bij adolescente muizen, waren de effecten opvallend: de dieren werden sneller, nauwkeuriger en minder afleidbaar.
Dezelfde veranderingen bij volwassen muizen leverden geen voordeel op, wat aantoont dat Homer1 alleen tijdens een beperkt vroeg levensstadium de aandacht beïnvloedt.
**Hoe een rustiger brein focus verbetert**
Het meest onverwachte inzicht kwam uit het onderzoeken van hoe Homer1 hersencellen beïnvloedt. Het verlagen van Homer1-niveaus in neuronen van de prefrontale cortex zorgde ervoor dat deze cellen meer GABA-receptoren aanmaakten – de moleculaire remmen van het zenuwstelsel.
Deze verandering verminderde onnodige achtergrondsignalen terwijl sterke, gerichte uitbarstingen van activiteit behouden bleven wanneer belangrijke signalen verschenen. In plaats van constant te reageren, bespaarden neuronen hun activiteit voor momenten die aandacht vereisten.
“We waren er zeker van dat de meer aandachtige muizen meer activiteit in de prefrontale cortex zouden hebben, niet minder,” zegt Rajasethupathy. “Maar het was wel logisch. Aandacht gaat er deels om alles andere buiten te sluiten.”
**Een kalme manier om over aandacht na te denken**
Voor Gershon, die zelf ADHD heeft, voelden de bevindingen intuïtief aan. “Het is onderdeel van mijn verhaal,” zegt hij, “en een van de inspiraties waarom ik genetische mapping wilde toepassen op aandacht.”
De resultaten sluiten volgens hem aan bij algemene ervaringen. “Diep ademhalen, mindfulness, meditatie, het zenuwstelsel kalmeren – mensen rapporteren consistent betere focus na deze activiteiten.”
**Nieuwe behandelingsmogelijkheden**
Huidige behandelingen voor aandachtsstoornissen verhogen meestal de prikkelende signaling in prefrontale hersencircuits met behulp van stimulerende medicatie. De nieuwe bevindingen wijzen naar een andere mogelijkheid: therapieën die aandacht verbeteren door neurale activiteit te kalmeren in plaats van te versterken.
Toekomstige studies van het Rajasethupathy-lab zullen zich richten op het verfijnen van het genetische begrip van aandacht, met het doel therapieën te ontwikkelen die Homer1-niveaus precies kunnen aanpassen.
“Er is een splice-site in Homer1 die farmacologisch kan worden aangepakt, wat een ideale manier zou kunnen zijn om de knop van het signaal-ruis-niveau in het brein bij te stellen,” zegt Rajasethupathy. “Dit biedt een tastbaar pad naar het creëren van een medicijn dat een vergelijkbaar kalmerend effect heeft als meditatie.”
Deze doorbraak zou wel eens een fundamentele verschuiving kunnen betekenen in hoe we aandachtsstoornissen begrijpen en behandelen – niet door meer stimulatie, maar door meer rust in onze overprikkelde hersenen.