Het stofje dat kinderhersenen zo kneedbaar maakt

Heb je ze thuis rondlopen, dan is het je waarschijnlijk niet ontgaan: kinderen leren razendsnel. Duitse en Amerikaanse wetenschappers werpen licht op hun bijzondere gave.

Als sponzen zuigen ze kennis op. Kinderen die op jonge leeftijd in een ander land gaan wonen, maken zich in een moordend tempo een nieuwe taal eigen. En dat terwijl ze toch vaak zo onnozel overkomen. Wat maakt dat kinderen zo veel sneller informatie kunnen opslaan dan volwassenen? Beschikken ze over een soort pepmiddel?

Daar lijkt het wel op, schrijven Duitse en Amerikaanse wetenschappers deze maand in het tijdschrift Current Biology. Het gaat volgens hen om de stof gaba (gamma-aminoboterzuur), een signaalstof waarvan de concentratie in de hersenen piekt als kinderen woordjes instuderen, zich aan topografie wagen of andere schoolse dingen doen. Volwassenen hebben die stof ook, maar bij ons blijft de concentratie vrij constant, of we onze hersenen nu pijnigen of niet.

Overschrijven

Dat toonden de onderzoekers aan in hun studie met de titel ‘Efficient learning in children with rapid gaba boosting during and after training’. Ze stelden kinderen van 8 tot 11 jaar oud en jongvolwassenen bloot aan een cognitief experiment, waarbij vooraf, tijdens en na de tests de hoeveelheid gaba in de visuele cortex (een hersendeel betrokken bij visuele waarneming) werd bepaald met hersenscans.

De proefpersonen moesten naar abstracte afbeeldingen kijken en die proberen te onthouden. Veel van de volwassenen konden zich het eerste plaatje niet goed meer herinneren, als ze daarna nog een andere afbeelding hadden gezien. Dat eerste plaatje werd als het ware overschreven. Bij kinderen was dat veel minder het geval.

‘Het is alsof je net hebt geleerd dat Brussel de hoofdstad van België is, en dat die herinnering als sneeuw voor de zon verdwijnt op het moment dat je gevraagd wordt om te onthouden dat Washington DC de hoofdstad van de VS is.’

De vergelijking komt van hersenwetenschapper Edwin

Robertson van de Universiteit van Glasgow. ‘Je kunt het ongeveer zo zien: als beide wetenswaardigheden op hetzelfde neurale netwerk worden weggeschreven, overschrijft de tweede de eerste.’ Om dat te voorkomen is het volgens Robertson zaak om op tijd nieuwe netwerken aan te leggen, zodat het tweede weetje op een andere plek terechtkan. En daarbij verschijnt gaba op het toneel.

Er waren al aanwijzingen dat gaba een belangrijke rol speelt bij het ontstaan van netwerken van hersencellen in het brein, en dus ook bij het vastpinnen van herinneringen. Studies bij dieren wezen daarop.

Productie opvoeren

Het is volgens Robertsons collega, Niall Duncan van Taipei Medical University in Taiwan, logisch dat gaba piekt in de kneedbare hersenen van kinderen. ‘Ze moeten nog ontzettend veel kennis opdoen. Het is een onrustige toestand voor de hersenen. Er vinden continu structurele veranderingen plaats.’ Hij vindt het een mooi uitgevoerde studie.

Ook neurobioloog Sara Aton van de Universiteit van Michigan reageert per mail enthousiast op de bevindingen. ‘Ik heb een zoon van 8 jaar en het verbaast me hoe snel hij leert. Hij overtreft mij enorm in dat opzicht. De kinderen in de studie waren ongeveer even oud als hij, en ook zij toonden een groter vermogen om te leren dan de volwassenen.’

Aton wijst erop dat de kinderen aanvankelijk lagere concentraties van het ‘magische stofje’ in hun hersenen hadden dan de volwassenen, maar dat de concentraties bij hen veel sneller stegen en ook na het leren nog een poosje hoog bleven. ‘Dat komt overeen met wat we weten van diermodellen over hersenrijping.’ Kinderhersenen kunnen – we parafraseren haar even – de productie van de stof opvoeren of vertragen naargelang de behoefte om nieuwe kennis op te slaan. ‘Zo optimaliseren ze hun hersenen voor de wereld om hen heen.’

Gaba speelt een belangrijke rol bij het ontstaan van netwerken van hersencellen in het brein, en dus ook bij het vastpinnen van herinneringen

Zouden ook volwassenen hun leerprestaties kunnen verhogen door zichzelf wat extra van die speciale signaalstof toe te dienen? Is het geen zonde om alleen kinderen van de stof te laten profiteren? Dat is waarschijnlijk te simpel gedacht, zegt Robertson. ‘We weten niet wat er dan zou gebeuren. De hersenen van volwassenen en van kinderen verschillen op allerlei manieren sterk van elkaar.’

IDS2