Brein

Serotonine verbetert ook het leervermogen, niet alleen de stemming

Share Button

Dat serotonine in verband staat met de stemming, is een algemeen gegeven. De neurotransmitter reguleert ook andere functies zoals de nachtrust en sexueel verlangen. Nieuw onderzoek toont dat de stof ook een rol speelt bij het leervermogen; het boost de snelheid waarmee geleerd kan worden.

Serotonine verbetert leervermogen

Een laag serotonineniveau kan leiden tot stemmingsstoornissen, zoals een depressie. Sommige eerdere studies lieten weten dat de neurotransmitter ook een rol speelt bij geheugen en neuroplasticiteit, of het vermogen van de hersenen om zich continu aan te passen om gezond te blijven en de cognitieve functie te behouden.

Nu hebben onderzoekers dieper gegraven in de uitwerking van de neurotransmitter, en ontdekt dat serotonine ook betrokken is bij het leerproces.  De studie is gepubliceerd in Nature Communications en werd uitgevoerd op muismodellen.

Studieauteur Zachary Mainen:

“Serotonine verbetert de snelheid waarmee geleerd wordt. Toen de serotonine neuronen kunstmatig geactiveerd werden, door het gebruik van licht, konden de muizen hun gedrag sneller aanpassen aan een situatie die deze flexibiliteit vereiste. Hun denken paste zich sneller aan toen deze neuronen actief werden.”

Om het leerproces en de snelheid te testen, werden de muizen blootgesteld aan een leertaak waarbij het doel was om water te verkrijgen.

Rol in besluitvorming

De dieren werden in een ruimte geplaatst waar ze een water dispenser aan de linker- of wel aan de rechterkant moesten aanraken, om water te verkrijgen. De muizen probeerden het water uit de dispensers te krijgen, en leerden hoe dit ze dit beter konden doen op basis van proberen en falen. De onderzoekers observeerden hoe lang de diertjes wachtten tussen de pogingen in; dit bleek te variëren. De ene keer poogden ze om het water onmiddellijk te krijgen, nadat ze het al een keer geprobeerd hadden, en een ander keer wachtten ze wat langer voor een nieuwe poging.

Het team zag ook dat de muizen geneigd waren om langer te wachten tussen de pogingen in, aan het begin en aan het einde van de experimenten. Het begin van de experimenten was ’s morgens en het einde ’s avonds.

Volgens de onderzoekers kwam dit doordat de muizen aan het begin van de dag nog afgeleid en ongeïnteresseerd waren in de taak, en misschien hoopten uit de ruimte te komen. En dat ze aan het einde van de dag de motivatie misten om water te zoeken, omdat ze hun porties al gehad hadden. Dit leidde het team tot het inzicht dat serotonine hier een rol in de besluitvorming en het leren heeft.

Afhankelijk van de voorkeur van de muizen voor de wachttijd, pasten de muizen ook twee soorten strategieën toe om hun pogingen succesvol te maken.

Werkgeheugen vs. lange termijn geheugen

Bij de korte intervallen qua wachttijd merkten de onderzoekers dat de muizen geneigd waren om hun strategie op de uitkomst te baseren: succesvol of niet succesvol. Als de muizen net succesvol water hadden verkregen uit een dispenser, gingen ze hetzelfde nog een keer toepassen. Als deze nieuwe poging dan mislukte, gingen ze naar de andere dispender. Dit heet de “win-stay-lose-switch” strategie.

Bij de langere intervals tussen de pogingen waren de muizen eerder geneigd om de keuze te baseren op de voorgaande ervaringen.

In het eerste geval pasten de muizen hun werkgeheugen toe, of het type korte termijn geheugen dat leidt tot aangepaste besluitvorming gebaseerd op onmiddelijke ervaring. In het laatste geval gebruikten de dieren hun lange termijn geheugen, waarbij ze gebruik maakten van de opgeslagen kennis.

Serotonine maakt leren efficiënter

Door gebruik te maken van optogenetica, een techniek waarbij licht wordt gebruikt om de moleculen in de cellen te manipuleren, werden de serotonine producerende cellen in de muizenhersenen gestimuleerd, om te zien hoe de serotoninespiegel omhoog ging en in welke mate de neurotransmitter invloed heeft op het gedrag bij de leertaak.

Een hogere serotonineniveau vereenvoudigde de effectiviteit van de geleerde kennis uit eerdere situaties. Dit werd echter alleen toegepast op de keuzes die gemaakt werden na de langere wachtperioden.

“Serotonine verbetert altijd het leren vanuit beloning, maar dit effect is alleen zichtbaar als een deel van de keuzes die gemaakt worden. De keuzes werden aangestuurd door “snel systeem”, gevolgd door een win-stay-lose-switch strategie. Maar dit verklaarde nog niet de keuzes van de muizen. Wat de keuzes wel verklaart is het “langzame systeem”: de beloningsgeschiedenis van de voorgaande testen. Serotonine beïnvloedde alleen de keuzes, waarbij de dieren het “langzame systeem volgden.”

De auteurs denken dat de bevindingen verklaren waarom SSRI’s het meest effectief zijn als ze gecombineerd worden met cognitieve gedragstherapie. SSRI’s pakken depressie aan doordat ze zich richten op de chemische disbalans in de hersenen, terwijl cognitieve gedragstherapie op gedragsveranderingen gericht is.

“Onze resultaten tonen dat serotonine de hersenplasticiteit een boost geeft, door de snelheid van leren de beïnvloeden.”

Serotonine in de darmen

De darmen worden ook wel ons “tweede brein” genoemd, en niet voor niets. Serotonine (5-hydroxytryptamine of 5-HT) is een veel onderzochte neurotransmitter. Het wordt vooral uitgescheiden in de darmen: ongeveer 95% van de serotonine wordt gevonden in de darmen. Het speelt dan ook een rol in de functies van de sensomotorische zenuwcellen en klieren in de buik. Recente studies onthulden ook dat serotonine een grote rol speelt bij de activatie van immuuncellen en ontsteking in de darmen. 1  2

Share Button

Blijf op de hoogte van het laatste gezondheidsnieuws

Voer je e-mailadres in, en ontvang bericht in je mailbox als er een nieuw artikel is!

Volg Goed Gezond op sociale media

Meer gezondheid, natuurlijk gezond en voeding

Kijk op Facebook pagina voor meer tips en nieuws (vergeet niet op 'vind ik leuk' te klikken :-)

We gebruiken cookies om content en advertenties te personaliseren, om functies voor social media te bieden en om ons websiteverkeer te analyseren. Via de cookies wordt informatie over uw gebruik van onze site gedeeld met partners voor social media, adverteren en analyse. Deze partners kunnen deze gegevens combineren met andere informatie die u aan ze heeft verstrekt of die ze hebben verzameld op basis van uw gebruik van hun services.