Links de neuronen van een getraumatiseerde muis. Die hebben duidelijk minder uitlopers (dendrieten) dan die van een muis die door gedragstherapie zijn angst kwijt is (foto: Science)
Via gedragstherapie zijn traumatische herinneringen te veranderen zodat ze de drager niet of minder kwellen. Dat werkt echter alleen met recente herinneringen. Oudere herinneringen laten zich niet met therapieën verjagen. Onderzoekers van het MIT in het Amerikaanse Cambridge rond neurobioloog Li-Huei Tsai hebben nu een genetische manier gevonden om het voor elkaar te krijgen dat ook oudere herinneringen therapeutisch zijn aan te passen of te wissen. Tenminste, bij muizen lukte het.
In het onderzoek werden muizen opgezadeld met een traumatische ervaring. Ze werden in een vreemde kooi geplaatst en kregen meteen een elektrische schok toegediend. De volgende keer dat ze in de kooi werden gezet krompen ze meteen ineen, verwachtend opnieuw een schok te krijgen. Vervolgens werden de muizen herhaalde malen in de kooi gezet, zonder dat ze een schok kregen, of 24 uur later of 30 dagen. De 24-uursmuizen hield snel op met bibberen, de 30-dagenmuizen bleven bang.
Eerder onderzoek had uitgewezen dat gevoeligheid van het geheugen voor verandering te maken heeft met de histonacetylering van DNA. Histonen omkapselen het DNA in de celkern. Acetylering, het verbinden met een acetaation, van histonen maak histonen losser, waardoor de genen weer worden aangeschakeld. Bepaalde enzymen, aangeduid met HDAC’s, zorgen er voor dat de histonomhulling compact blijft; die gaan de effecten van histonacetylering tegen.
De nieuwe studie nu maakt aannemelijk dat een van deze enzymen (HDAC2) langs de genen in de cellen van de hippocampus van de muis wandelt. De hippocampus wordt verantwoordelijk geacht voor het leerproces en het geheugen. Het schijnt dat dat enzym dat alleen doet als oudere herinneringen worden aangesproken, niet bij recentere imprentingen. De sleutel tot de oplossing bleek de, weer moeilijk woord, nitrosylering van het enzym. Dat was een aan/uit-knop voor de leeftijd van een herinnering.
Veel studies hebben laten zien dat epigentische veranderingen, het aan- en uitschakelen van genen, van fundamenteel belang zijn voor het leren. Tsais studie toont aan dat die chemische verandering gevolgen hebben voor de genen die belangrijk zijn voor het beïnvloeden van de herinneringen en als de herinneringen ouder worden dat dat systeem het laat afweten. Toen het enzym HDAC2 met een chemische stof ‘onschadelijk’ werd gemaakt, bleken ook oudere herinneringen toegankelijk te zijn voor gedragstherapie. Ook vonden de onderzoekers een toegenomen neuroplasticiteit in de hippocampus. Dat wil zeggen dat het aanpassingsvermogen van de neuronen was toegenomen. De glucosestofwisseling in de hippocampus, die als maat wordt genomen voor het leervermogen, bleek ook toegenomen. Nu moet nog blijken wat bij muizen geldt, dat dat ook bij mensen zo is.