Op de kamer van professor Dick Swaab hangen foto’s van de vroegere behuizing van het Nederlands Instituut voor Hersenonderzoek (NIH). Swaab, ook toen al directeur van het NIH: “Als ik wel eens denk dat het hier een rotzooi is, dan kijk ik naar die plaatjes.”

Het is dus tot zijn genoegen dat zijn instituut zo’n drieëneenhalf jaar geleden verhuisd is naar wat tegenwoordig Amsterdam Zuidoost heet: een luchtbrug en allerlei kabels vormen nu een rechtstreekse verbinding met het Academisch Medisch Centrum (AMC). Dat is prettig met het oog op faciliteiten en contacten, en ook voor de ongeveer twintig studenten die er altijd wel bezig zijn een hoofd- of bijvak neurobiologie te volgen.       

Naast de studenten lopen er noch zo’n zeventig à tachtig mensen rond op de twee verdiepingen die het instituut telt, waaronder geregeld buitenlandse gasten en stagiaires. De medewerkers zijn verdeeld over zes werkgroepen en een aantal service-afdelingen die ervoor zorgen dat het instituut “self-supporting” is.

Swaab: “Dat is een groot voordeel. Elektronica is heel belangrijk voor het onderzoek dat we hier doen. Alles wordt hier in huis gemaakt: apparaten, computerprogramma’s. Dat moet ook wel, want vaak gaat het omdingen die helemaal niet te koop zijn. Het wordt dus ook allemaal geïnstalleerd door de mensen hier, het zijn hun ‘baby’s’ geworden en dat betekent dat een klacht hier niet op de prikker belandt,waarna je dan drie maanden niets hoort. Wat dat betreft is het maar goed dat we niet afhankelijk zijn van het gecentraliseerde AMC.” 

Ratten

Behalve mensen, werken en wonen er op het instituut voor Hersenonderzoek ook heel wat ratten. Hersenonderzoek zonder ratten is immers ondenkbaar. Met de beestjes wordt voorzichtig omgesprongen. Om te zorgen dat ze niet te veel afgeleid worden door plotselinge geluiden (deuren die opengaan of dichtvallen) klinkt er continu muziek in de gang met de deuren die naar de  ‘leeropstellingen’ en andere ruimtes met ratten voeren. Willekeurige bezoekers mogen er niet zomaar binnen, vanwege het besmettingsgevaar. Niet voor de mensen, maar voor de dieren. De complete levensloop van iedere rat die de laboratoria binnengaat wordt op een computer bijgehouden. 

Naast een grote vrieskist die hersenweefsel op een temperatuur van -80 graden Celsius houdt, vallen in de overige ruimtes vooral de grote aantallen computeropstellingen op. De tijd dat men het alleen van hersens-op-sterk-water moest hebben lijkt voorgoed voorbij. Maar het instituut heeft nog steeds een schitterende collectie glazen potten en potjes met een fascinerende inhoud: hersenen in (en van) alle soorten en maten, foetussen, een ontroerend mooi babyhoofdje, zelfs een stel hersens compleet met bijbehorende ruggegraat. In de bijna tachtig jaar van zijn bestaan heeft het instituut ook een grote verzameling geprepareerd hersenweefsel opgebouwd. Een stukje olifantenhersenen? Swaab trekt het zo uit de kast. 

Zien denken

Tegenwoordig wordt er veel meer met ‘vers’ hersenweefsel (dat wil zeggen: niet geprepareerd of op sterk water gezet, maar hooguit ingevroren, of inderdaad van iemand die nog maar net overleden is) gewerkt, en er zijn meer mogelijkheden om levende hersens te onderzoeken. Swaab: “Je kunt mensen nu echt zien denken. Wanneer je iemand vraagt om zich alleen maar voor te stellen dat hij zich beweegt, dan zie je activiteit in de hersenschors, op dezelfde plek waar ook bij echte bewegingactiviteit waar te nemen is.”

“Of je kunt proberen erachter te komen wat het effect van een bepaald geneesmiddel is. Hoe we over die dingen iets te weten komen? Je kunt kijken naar de doorbloeding. Waar harder gewerkt wordt is de doorbloeding groter. Of je maakt het metabolisme van de zenuwcellen zichtbaar, door bijvoorbeeld een stof in te spuiten die op glucose lijkt. De zenuwcellen reageren daarop alsof het gewoon glucose is, maar met gammacamera’s kun je dan zien wat er gebeurt.”             

Hersenonderzoek. “We zijn onze hersenen,” zegt Swaab, “het is de essentie van onszelf. De rest van ons dient alleen als voeding voor die hersenen.” Het onderzoek van het Herseninstituut richt zich vooral op twee periodes: enerzijds op de ontwikkeling van de hersenen, anderzijds op de aftakeling. Anders gezegd: op het begin en op het eind. Swaab: “Dan gebeurt er het meeste, en dan kan er dus ook het meeste misgaan.”  

DES-kinderen

Dr. C.U. Ariëns Kappers, de eerste directeur van het in 1909 geopende instituut – hij zou er maar liefst tot 1946 blijven – wilde al weten in welk stadium van de ontwikkeling er iets mis was gegaan bij kinderen met een achterstand of een afwijking. ‘Vergelijkende anatomie van het zenuwstelsel’ was zijn terrein. De ontwikkeling van de hersenen bestuderen lijkt het instituut nog altijd essentieel voor het verkrijgen van inzicht in wat ‘normaal’ en wat ‘pathologisch’ is bij het functioneren van het zenuwstelsel.

Swaab: “Zo langzamerhand is overal wel bekend dat hersenen in de eerste twee, drie maanden van de zwangerschap heel kwetsbaar zijn. Invloeden van buitenaf zoals alcohol, stress of straling kunnen dan voor een verandering in de hersenstructuur zorgen die leidt tot direct zichtbare afwijkingen. Kinderen meteen open ruggetje, mongolen, daarvan weet je dat er in de vroegste ontwikkeling iets fout is gegaan. Maar de laatste tijd beginnen we beter te begrijpen dat er ook nog een andere belangrijke periodes zijn. Een dokter die bij een geboorte roept dat het een kerngezonde baby is, kan dat eigenlijk niet zeggen. De hersenontwikkeling gaat nog jaren door, en ook in het tweede deel van een zwangerschap kan er veel mis gaan. Alleen zijn dat meestal geen dingen die je direct kunt zien.

Dat is het terrein van de ‘functionele teratologie’, een nieuw terrein. Je moet daarbij denken aan zaken als de problemen met kinderen die het op school niet zo best doen, die hyperactief zijn. Dat kan bijvoorbeeld het gevolg zijn van medicijngebruik tijdens de zwangerschap. De DES-kinderen zijn daar ook het slachtoffer van. Behalve dat een tamelijk klein percentage baarmoederhalskanker krijgt, blijkt 25 procent van die kinderen voortplantingsstoornissen te hebben. En het aantal homoseksuelen en lesbiennes onder hen is veel hoger dan normaal. Dat zijn dus echt permanente gevolgen.” 

Homoseksualiteit

Zijn zaken als homoseksualiteit of transseksualiteit dan in de hersenen terug te vinden? Swaab: “Daar zijn nu aanwijzingen voor. Er is een gebiedje in de hypothalamus dat tussen het tweede en het vierde levensjaar verschillend wordt voor jongens en meisjes. Dat is ook de tijd dat kinderen zich bewust worden van zichzelf en van hun geslacht..Bij alle mannen, ook homoseksuele mannen dus, is dat gebiedje twee keer zo groot als bij vrouwen. Alleen bij transseksuelen niet. Die vertellen ook altijd dat ze zich al vanaf hun derde ‘anders’ voelen, en toen al het idee hadden dat hun lichaam het verkeerde is. En dan is er nog een ander gebiedje in de hypothalamus dat anders is bij homoseksuele mannen.”

“Er zijn verschillende stromingen als het gaat om geslachtsverschillen en hersenontwikkeling. Het feminisme zegt dat er geen verschillen kunnen bestaan tussen mannenhersens en vrouwenhersens. Anderen stellen dat als die verschillen er wèl zijn, dat ze dan ontstaan onder invloed van de maatschappij. Op basis van onderzoek bij ratten beweren weer anderen dat er halverwege de zwangerschap een verschil zou kunnen optreden. Ons onderzoek laat zien dat dat het verschil tussen mannen en vrouwen tussen het tweede en vierde jaar begint, een periode waarin ook de omgeving een rol kan spelen.”

Hersenontwikkeling is dus ook gevoelig voor invloed van buiten ná de geboorte. De droomslaap lijkt belangrijk te zijn. Swaab: “Als we de droomslaap bij ratten onderdrukken met medicijnen, krijgen ze kleinere hersenen, ze worden hyperactief, hebben leerstoornissen en een afwijkend seksueel gedrag. En ze slapen heel onrustig.”       

De grootte van de hersenen zegt werkelijk iets over iemands capaciteiten. Toch zit het met die grootte een beetje anders dan lang is aangenomen. Het idee dat er in de loop van ons leven miljarden hersencellen afsterven blijkt onjuist. Swaab neemt aan dat dat idee ontstaan is doordat hersenen van oude mensen minder wegen dan hersenen van bijvoorbeeld twintigers of dertigers.

“Maar”, zegt hij, “er verdwijnen geen cellen, de cellen blijven intact, ze worden alleen kleiner. En ze verliezen hun ‘boodschappers’. Daardoor lijkt het of ze verdwenen zijn. Het aardige is nu dat de hersenen zich wel verdedigen, ze zoeken compensatie tegen de veroudering. En pas wanneer die compensatie tekortschiet krijgt iemand de ziekte van Alzheimer, wat in de wandeling dementie genoemd wordt.”      

Hersenbank

Daarmee zijn we bij de andere onderzoekslijn van het instituut gekomen: die naar de ‘aftakeling’ van de hersenen. Van groot belang daarbij is de Hersenbank die sinds drie jaar bij het instituut hoort. De ziekte van Alzheimer kan vooralsnog uitsluitend geconstateerd worden nadat iemand overleden is. Om precies te zijn: uitsluitend binnen vier uur daarna.

De meeste Alzheimerpatiënten (overigens blijkt maar zo’n vijftig procent van de ‘dementen’ werkelijk aan de ziekte geleden te hebben) gaan niet dood in een Academisch ziekenhuis. Demente bejaarden zitten in dit land in verpleegtehuizen. Daarmee heeft het Instituut voor Hersenonderzoek dan ook contact gezocht. Er is gepraat met de leiding en aan familie wordt het belang van het onderzoek uitgelegd. Dat belang is duidelijk voor wie rekening houdt met de vergrijzing van onze bevolking. Van de mensen boven de 80 lijdt twintig procent aan de ziekte van Alzheimer.     

De contacten met de verpleegtehuizen hebben ervoor gezorgd dat de artsen in de tehuizen en een aantal medewerkers van het Herseninstituut geregeld hun nachtrust onderbreken om snel een obductie op een zojuist overledene te plegen. Iedere obductie levert zo’n zeventig tot tachtig verschillende stukjes hersenweefsel op, die verspreid worden over dertig onderzoeksgroepen in binnen- en buitenland. Inmiddels wordt de Hersenbank ook gebruikt bij het onderzoek naar ander ziektes, zoals Multipele Sclerose en de ziekte van Parkinson. “Het breidt zich vanzelf uit,” zegt Swaab.

Swaab omschrijft de ziekte van Alzheimer als “een versnelde vervroegde veroudering”. Wie eraan leed, blijkt een teveel aan plaques en tangles te hebben. Door de hele hersenen heen. Plaques zijn een soort littekentjes van verloren gegane cellen en vezels waarvoor in de plaats gliacellen (een soort bindweefsel zou je kunnen zeggen) gekomen zijn. Tangles vind je in de hersencellen zelf.

Die tangles veranderen de eiwitten die te maken hebben met het transport dat door de celvezels gedaan wordt. Omdat de eiwitten veranderen stapelen ze zich op en verstoren daarmee het transport. Normaal gesproken kunnen die vezels nog uitgroeien en daarmee voor compensatie zorgen, maar bij Alzheimerpatiënten ontbreekt die uitgroei. Daarnaast is er veel meer DNA-schade te bespeuren dan gewoonlijk.

Swaab: “Iedere cel die werkt raakt beschadigd, als je werkt dan slijt je ook. Als dat gebeurt op het niveau van DNA dan schieten de cellen tekort in het reguleren van hun eigen metabolisme, meestal herstellen ze namelijk zelf de schade. Bij Alzheimerpatiënten ontbreken de enzymen die daarvoor zorgen. Er ontstaan mutaties in het DNA waardoor boodschappen niet meer begrepen en doorgegeven kunnen worden. Met alle gevolgen vandien.”

“Toch is het met die zenuwcellen een kwestie van ‘use it or lose it’: als je zenuwcellen activeert dan herstellen ze beter. En als je ze actief houdt, dan degenereren ze niet zo snel. Prikkels van buiten zijn goed voor een mens. Een rat die vaak een nieuwe kooi krijgt, heeft ook hersenen die tien procent groter zijn dan die van een soortgenootje dat steeds in hetzelfde kooitje moet zitten. Dat cellen zich kunnen herstellen, dat vezels nog kunnen groeien geeft hoop dat we ooit iets aan de ziekte van Alzheimer kunnen doen.”

Naschrift: Swaab is opmerkelijk consistent in zijn boodschap. In 1988 was het woord brein voor onze hersenen nog niet zo ingeburgerd, anders had er boven dit stuk vast al Wij zijn ons brein gestaan, de titel van zijn megahit.  

Overigens luidde bovenstaand artikel (in pas het tweede nummer van Akademie Nieuws) de rel om het homokwabje in. Ik herinner me dat ik het volstrekt voordehandliggend vond dat je homoseksualiteit in de hersenen terug kunt vinden. Dus dat was ook gewoon in het artikel terecht gekomen. Ik had totaal niet in de gaten dat ik wereldnieuws bracht. Mijn collega Hans van Maanen, toen chef wetenschap bij Het Parool, wel. Dus hij ging ook met Swaab praten, en opende er op een zaterdag groot mee. Dezelfde avond opende ook het achtuurjournaal met dit nieuws.

De heisa en rellen en bedreigingen die daar op volgden, waren buiten iedere proportie. Swaab kreeg de vreselijkste telefoontjes en brieven, en vond schreeuwende actievoerders in zijn voortuin, die met leuzen als ‘Dick snij in je eigen pik’ lieten horen nergens iets van begrepen te hebben.

Daar voelde ik me als indirecte aanstichtster knap ongemakkelijk onder. Maar van de felle discussies begreep ik echt weinig. Het leek mij dat de discussie met iedereen die anti-homo was hiermee wel beslecht was: het is geen verzinsel of aanwensel of keuze of wat dan ook, het zit in je hersenen. Klaar. Maar ‘aangeboren’ was eind jaren tachtig nog een heel verkeerd woord. Want er waren juist veel homo’s boos. Als wel vaker: op de boodschapper.