De kleine hersenen

Cerebellum: rekenmachine van ons brein

De kleine hersenen, ofwel het cerebellum, liggen aan de achterkant van de hersenen. Hoewel de kleine hersenen slechts 10% van het volume van ons brein uitmaken, bevatten ze meer dan 70% van alle zenuwcellen. “Het is als het ware de rekenmachine van ons brein. De kleine hersenen kunnen tot op een heel gedetailleerd niveau berekeningen maken voor hele complexe situaties”, aldus professor Chris de Zeeuw, leider van de onderzoeksgroep naar de kleine hersenen.

(Als je hieronder geen video ziet staan, accepteer dan eerst marketing cookies via de knop “Toestemmingsvoorkeuren” linksonderaan.)

Prof.Chris de Zeeuw - hersenonderzoeker en groepsleider aan het Nederlands Herseninstituut.
Dit artikel is gecheckt door
Chris is hoogleraar neurowetenschappen en leider van de onderzoeksgroep naar de Kleine hersenen aan het Nederlands Herseninstituut.

De functie van de kleine hersenen

Lang werd gedacht dat de kleine hersenen alleen betrokken waren bij de coördinatie van bewegingen, maar waar we steeds meer achter komen, is dat de kleine hersenen ook betrokken zijn bij cognitieve processen.
Uit onderzoek blijkt dat de kleine hersenen ervoor zorgen dat in de grote hersenen op het juiste moment de juiste beslissingen worden genomen. De kleine hersenen finetunen als het ware wat er gebeurt in de grote hersenen. De olijf, een onderdeel van de hersenstam, speelt een cruciale rol in de samenwerking tussen de kleine en grote hersenen. De olijf detecteert of iets verwacht of onverwacht is en bepaalt op welke momenten de kleine hersenen een beetje harder of juist een beetje zachter moeten “vuren”. Deze afwisseling zorgt ervoor dat de cellen die onder invloed staan van de kleine hersenen, zoals bepaalde cellen in de hersenstam of de grote hersenen, op het juiste moment worden afgeremd of geactiveerd.
Plaats van de olijf in de kleine hersenen
De plaats van de olivia inferior (olijf)

Wat als het fout gaat in de kleine hersenen?

Hoe belangrijk de kleine hersenen zijn valt meestal pas op wanneer deze niet meer goed werken. Afhankelijk van de locatie en ernst van de beschadiging, kunnen verschillende symptomen optreden. Zo kunnen er problemen ontstaan met de motoriek, zoals moeite met lopen, evenwicht houden, of problemen met de fijne motoriek van armbewegingen en oogbewegingen. Ook problemen met taal, zoals het correct en vloeiend spreken zijn mogelijk. Soms kunnen er cognitieve problemen ontstaan, zoals moeite hebben met het plannen van taken, het onderscheiden van belangrijke van onbelangrijke gegevens, en het maken van zinvolle associaties.
Wetenschappers van het Nederlands Herseninstituut hebben ontdekt dat beschadigde kleine hersenen aan de basis kunnen liggen van specifieke aandoeningen zoals autisme en epilepsie. Zij werken aan meerdere onderzoeken, die mogelijk leiden tot nieuwe behandelingen. Zij worden mede gefinancierd door de Stichting Vrienden van het Herseninstituut.

Welke onderzoeken doet het Nederlands Herseninstituut?

Als de kleine hersenen beschadigd zijn, kunnen neurologische aandoeningen ontstaan. Bij epilepsie zijn er in de grote hersenen te veel cellen tegelijk actief, en treden er epileptische aanvallen op. Wanneer medicijnen niet meer helpen, kunnen deze aanvallen worden gestopt door de kernen van de kleine hersenen te stimuleren, zo blijkt uit onderzoek bij muizen. De resultaten van het muizenonderzoek zijn zo overtuigend, dat deze operatie nu ook experimenteel wordt gedaan bij enkele kinderen met ernstige epilepsie tussen de 6 en 14 jaar bij wie medicatie niet helpt.

Er wordt ook gekeken naar minder ingrijpende manieren om hersenactiviteit te meten en te beïnvloeden. Zo wordt er onderzocht of het mogelijk is om epileptische aanvallen bij kleine kinderen te stoppen met behulp van ultrasound (hoge frequentie geluidsgolven).

Als dit lukt, biedt dat mogelijk ook aanknopingspunten voor de behandeling van autisme. Bij autisme zouden afwijkingen in de kleine hersenen ertoe kunnen leiden dat hersencellen in de grote hersenen minder goed gecoördineerd kunnen samenwerken. Het behandelen van autisme is tot nu toe echter lastig, omdat het probleem al vroeg in de ontwikkeling optreedt. Het gebruik van ultrasound biedt wellicht nieuwe mogelijkheden.

Ongeveer 10% van alle MS-aanvallen hangt samen met schade aan de witte stof van de kleine hersenen. Deze schade kan leiden tot een slechter herstel en een sneller progressief verloop van de ziekte. Toch weten we nog weinig over de rol van de kleine hersenen bij MS, omdat ze moeilijk te onderzoeken zijn met standaard MRI-scans. Met behulp van speciale 7 Tesla MRI-scanners kunnen onderzoekers nu gedetailleerdere beelden maken van de kleine hersenen en zo beter begrijpen hoe ze bijdragen aan MS.

De kleine hersenen spelen ook een belangrijke rol bij oogbewegingen. Bij mensen met albinisme gaan de visuele signalen vanuit de ogen op een afwijkende manier naar de hersenen, wat kan leiden tot problemen met het zicht, zoals nystagmus (onvrijwillige oogbewegingen).
Onderzoek aan het Nederlands Herseninstituut richt zich op het begrijpen van de oorzaak van deze nystagmus bij mensen met albinisme. Uiteindelijk is het doel van dit onderzoek om nieuwe behandelmethoden te ontwikkelen die de problemen met oogbewegingen en het zicht bij mensen met albinisme kunnen verbeteren.

Traditioneel werd gedacht dat het buitenste deel van de kleine hersenen (de cortex) de belangrijkste rol speelde bij associatief leren; een vorm van leren waarbij we verbanden leggen tussen gebeurtenissen of prikkels in onze omgeving. Recent onderzoek toont echter aan dat ook de kernen binnen de kleine hersenen een belangrijke bijdrage leveren aan dit leerproces. Dit onderzoek verdiept ons inzicht in hoe we leren en kunnen ook leiden tot nieuwe therapieën voor aandoeningen waarbij de kleine hersenen zijn aangedaan.

Heb je een vraag voor de onderzoekers?
Stel deze rechtstreeks aan:
Op de hoogte blijven?
Schrijf je in voor onze nieuwsbrief.
Kijk ook bij de veelgestelde vragen op deze pagina.

Wat willen we in de toekomst bereiken?

Alle onderzoeken dragen bij aan een betere kennis van de kleine hersenen. Het leidt ook tot meer kennis over hoe schade aan de kleine hersenen het functioneren beïnvloedt, waardoor patiënten met schade aan de kleine hersenen in de toekomst beter geholpen kunnen worden.
Dit onderzoek is kostbaar. Donaties zijn essentieel om dit baanbrekende onderzoek te kunnen blijven doen. Donaties worden gebruikt om:

Feiten over kleine hersenen

De kleine hersenen zijn een belangrijk knooppunt in ons zenuwstelsel. 

De kleine hersenen maken slechts ongeveer 10% uit van het totale gewicht van de hersenen. 

Toch bevatten ze meer dan de helft van alle cellen van ons brein. 

De structuur van de kleine hersenen is al miljoenen jaren vrijwel ongewijzigd gebleven

Veelgestelde vragen over kleine hersenen

De menselijke kleine hersenen bevatten, in vergelijking met die van andere zoogdieren, heel veel vouwen. Dat zorgt ervoor dat het een moeilijke structuur is om volledig in beeld te brengen, doordat de verschillende lagen dicht op elkaar zitten. Maar hier lijkt nu verandering in te komen.
Onderzoekers van het Spinoza Centrum hebben een methode ontwikkeld waarbij er naar de kleine hersenen gekeken kan worden met behulp van een sterke 7-tesla MRI-scanner. Het team slaagde erin om een resolutie te bereiken van 1/5e van een millimeter. Daarnaast kunnen onderzoekers op basis van deze gegevens de kleine hersenen reconstrueren en digitaal “opblazen”, waardoor de patronen goed zichtbaar worden. Ook kunnen de kleine hersenen ‘live’ bekeken worden tijdens het uitvoeren van verschillende taken.
Een beroerte in het cerebellum kan ernstige schade veroorzaken. Dit leidt vaak tot problemen met balans, coördinatie van ledematen en spraak. De bijbehorende dronkenmansgang wordt in medische termen ook wel ataxie genoemd. Cerebellaire beroertes kunnen moeilijk te diagnosticeren zijn door hun vaak subtiele symptomen zoals duizeligheid.
Ook ouderdom kan een effect hebben. Naarmate men ouder wordt, kunnen de hersenen, inclusief de kleine hersenen, geleidelijk krimpen of degenereren. Ook dit kan leiden tot coördinatieverlies en problemen met het evenwicht. De leeftijdsgebonden achteruitgang van de kleine hersenen zal dus ook het vermogen om soepele, gecontroleerde bewegingen uit te voeren aantasten.
Verschillende erfelijke aandoeningen, zoals spinocerebellaire ataxie (SCA), tasten specifiek de kleine hersenen aan. Deze aandoeningen zijn vaak progressief en kunnen uiteindelijk de motorische controle ernstig beperken, alsook emotionele en cognitieve processen aantasten. Er wordt nu op het Herseninstituut onderzocht hoe dit komt en of je dit afbraakproces kan beïnvloeden.
Andere aangeboren genetische aandoeningen die de kleine hersenen beïnvloeden zijn het Joubert-syndroom en Friedreich-ataxie. Naast aantasting van het evenwicht en coördinatie, zijn de symptomen verminderde spierspanning en mentale achteruitgang.

Van alle beroertes, is slechts 3% een beroerte in het cerebellum. Dat is niet zo vaak, maar ze zijn meestal wel ernstig, ook omdat ze door de locatie moeilijk te behandelen zijn. De belangrijkste functies van het cerebellum zijn controle van motoriek en evenwicht, en schade aan het cerebellum kan dan ook leiden tot problemen, zoals coördinatieverlies en evenwichtsstoornissen.

Voor sommige mensen kan het herstel moeizaam zijn, met blijvende beperkingen. Anderen herstellen volledig, vooral als er vroeg met intensieve revalidatie wordt begonnen. Deze revalidatie is gericht op neuroplasticiteit, dat wil zeggen dat gezonde hersengebieden de functies van de beschadigde delen overnemen. Hoewel herstel mogelijk is, kan dit maanden of zelfs jaren duren, afhankelijk van de specifieke situatie. In het algemeen vereist herstel na een beroerte toewijding en tijd, en het resultaat is vaak moeilijk te voorspellen.

De kleine hersenen zijn bijzonder gevoelig voor het gebruik van alcohol, zowel in acute als in chronische zin. Acuut gebruik van alcohol beïnvloed direct het vuurgedrag van zenuwcellen van de kleine hersenen en de hersenkernen die de kleine hersenen aansturen. Daardoor krijgen mensen acute coördinatiestoornissen en reageren ze trager dan normaal. Iedereen kent wel de dronkenmansloop na het drinken van te veel alcohol. Dit duurt voort zolang als de alcoholintoxicatie aanhoudt; daarna is alles weer redelijk normaal. Chronisch gebruik van alcohol daarentegen leidt tot het permanent afsterven van zenuwcellen in de kleine hersenen en daarmee ook tot chronische stoornissen in het regelen van de motorische coördinatie of van emotionele en cognitieve processen. Bovendien leidt chronisch alcoholgebruik ook vaak tot leverstoornissen die het gebruik en de verwerking van medicijnen weer aantasten.

Ontvang je maandelijkse dosis ‘food for thought’

Meld je aan voor de nieuwsbrief