De hersenen van een mens bevatten ongeveer 100 miljard neuronen die op allerlei manieren met elkaar verbonden zijn. Dit maakt het nogal ingewikkeld om te onderzoeken. Het zou voor wetenschappers handig zijn als er een kleiner en simpeler brein was om mee aan de slag te kunnen. Gelukkig is dat er ook: het brein van een zebravis.
Zebravissen zijn kleine, gestreepte, tropische vissen. Ze zijn de laatste jaren steeds populairder in wetenschappelijk onderzoek geworden. Allereerst omdat de zebravis verwant is aan de mens: het zijn allebei gewervelden en 70% van de genen in een zebravis hebben een overeenkomstig gen in de mens. Daardoor kan een zebravis bijvoorbeeld ook last krijgen van de ziekte van Parkinson. Bovendien zijn zebravissen makkelijk te onderhouden en erg geschikt voor genetische modificatie. Aldus is de zebravis een uitstekende kandidaat voor hersenonderzoek.
De hersenen van een jonge zebravis zijn kleiner dan één kubieke millimeter met in totaal ongeveer 100 duizend hersencellen. Mensenhersenen zijn 10 miljoen keer groter. Omdat jonge zebravissen doorzichtig zijn, kunnen wetenschappers een heel precieze methode gebruiken om hun hersenactiviteit te meten. Deze methode heet “light sheet fluorescence microscopy”. Dat is een flinke term, maar gelukkig is het in drie stukken op te delen:
1.“Microscopy”
Microscopie betekent simpelweg: Kijken naar iets wat met het blote oog niet te zien is.
2. “Light sheet”
Om de hersencellen te kunnen zien, wordt er met een platte laser door het doorzichtige visje geschenen. Daarmee kan heel precies, op celniveau, een laagje hersenen worden verlicht. Zo kan het hele brein in één enkele seconde, laagje voor laagje door de laser belicht worden.
3. “Fluorescence”
De calcium ionen in de hersencellen zijn fluorescent gemaakt. Daardoor geven ze licht af wanneer ze met de laser beschenen worden. Een hersencel bevat normaal gesproken maar weinig calcium ionen. Maar als de hersencel geactiveerd raakt, stromen er een heleboel calcium ionen naar binnen. Door de calcium ionen te meten, meet je dus ook de hersenactiviteit!
Met deze wonderbaarlijke techniek kan het brein van een zebravis tot op de hersencel nauwkeurig in kaart worden gebracht. Daarmee krijgt de wetenschap een beter inzicht in de zebravis, en nog belangrijker het brein.
Auteur: Boudewijn van Gils
Referenties
