Transcript UDL Leuven - 17 / 12 / 2014 - dr. Liesbet Temmerman

UDL Leuven - 17 / 12 / 2014 - dr. Liesbet Temmerman
MacDonald & Burrell, J. nucl. med. tech, 2009
>400 hersenaandoeningen
veel meer onderliggende oorzaken!
> 100 miljard zenuwcellen
~ 7000 connecties per zenuwcel
Richter et al. Frontiers in Zoology 2010
Film: Human Brain Project
 hersenen: vitaal orgaan
 erg veel zenuwcellen
 divers: geen 2 cellen zijn gelijk
 nóg meer connecties
 taak van de hersenen: COMMUNICEREN
 elektrische signalen
boodschap over 1 cel vervoeren
 boodschappermoleculen
van cel tot cel communiceren
hulp bij
complexiteit:
virtueel brein
vereenvoudig het
probleem:
modelorganismen
Menselijk breinproject: veelbelovend voor de nabije toekomst
Film: Human Brain Project
Film: Human Brain Project
Film: Human Brain Project
hersenarchitectuur
elektrische signalen
modelleren zonder volledig begrip nodig
integratie: hele hersenen
boodschappermoleculen
vooralsnog niet toepasbaar
(vb. farmaceutische doeleinden)
hulp bij
complexiteit:
virtueel brein
vereenvoudig het
probleem:
modelorganismen
Hoe verloopt de communicatie in de hersenen?
Architectuur vs. boodschappermoleculen: de allegorie van leren rijden
Film: Human Brain Project
VERTEBRATA
CHORDATA
ECDYSOZOA
VOOROUDER
LOPHOTROCHOZOA
PROTOSTOMIA
EUMETAZOA
DEUTEROSTOMIA
BILATERIA
MAMMALIA
zoogdieren
andere gewervelden
vissen, vogels ...
ACRANIA
schedellozen
ECHINODERMATA
stekelhuidigen
ANNELIDA
ringwormen
MOLLUSCA
weekdieren
PLATYHELMINTHES
platwormen
ARTHROPODA
geleedpotigen
NEMATODA
rondwormen
CNIDARIA
neteldieren
PORIFERA
sponsen
MAMMALIA
zoogdieren
MAMMALIA
zoogdieren
andere gewervelden
vissen, vogels ...
VERTEBRATA
professor Wendy Macklin; University of Colorado Denver
ARTHROPODA
geleedpotigen
ARTHROPODA
geleedpotigen
NEMATODA
rondwormen
NEMATODA
rondwormen
Dr. Dieter Klopfenstein - Drittes Physikalisches Institut – Göttingen
CNIDARIA
neteldieren
CNIDARIA
neteldieren
Hoeveel vereenvoudiging is gerechtvaardigd?
( Welke modellen kunnen we kiezen? )
“complex”
gedrag,
eenvoudig
zenuwstelsel
complex
gedrag,
complex
zenuwstelsel
‒ korte ontwikkelingscyclus
‒ gemakkelijk te kweken
(en klein!)
‒ weinig cellen: afstamming &
positie gekend
‒ uitgebreide
genetische toolbox
1998 – eerste multicellulair organisme
met een gesequeneerd genoom
2000 – menselijk genoom
Booschappermoleculen in de hersenen:
voor welk(e) gedrag(ingen) verantwoordelijk?
DUS: welk gedrag kunnen we in de worm bestuderen ?
Voor geneticaonderzoek
ben ik een
Filariasis
filariasis
wortelknollen
pelecitus sp.
modelorganismen kunnen helpen bij
onderzoek naar boodschappermoleculen
in de hersenen
DNA tussen worm en mens is ~gelijkend
wormen vertonen complex gedrag…
maar: Kunnen ze ook leren?
ETEN !
ZOUT
GEEN
ZOUT
ZOUT
ZOUT
GEEN
ZOUT
ZOUT
ZOUT
Aaaghr!
HONGER !
ZOUT
ZOUT
GEEN ETEN
WORMEN
ZOUT
ZOUT ≠ ETEN
ZOUT
NEMATOCINE
‘leermolecule’
?
‘leermolecule’
nematocine
‘Leercellen’
zout ≠ eten
voedsel-geassocieerde
signalen
oxytocine
oxytocine
nematocine
nematode oxytocine
oxytocin
700
MLJ
associatief leren
Therapeutisch
leerproblemen
versterkt
relaties & vertrouwen
schizofrenie
autisme
...
LEREN
associatief
geheugen
emotionele
perceptie
dr. Isabel Beets
prof. Liliane Schoofs