Nieuw onderzoek door Kyle Loh van Stanford University onthult dat het menselijk brein niet uit één gemeenschappelijke bron ontstaat, maar uit twee verschillende typen progenitorcellen: OTX2 (voor de voor- en middenhersenen) en GBX2 (voor de achterhersenen).
Deze ontdekking heeft diverse implicaties:
- Laboratoriumkweek: Het verklaart waarom het kweken van achterhersenneuronen voorheen mislukte; door de juiste progenitorcellen te gebruiken, is dit nu wel mogelijk.
- Medische relevantie: Dit biedt nieuwe mogelijkheden voor onderzoek naar motorneuronziekten zoals ALS en spinale musculaire atrofie, evenals het mechanisme van GLP-1-medicijnen (zoals Ozempic).
- Evolutie: Dit systeem is naar schatting 550 miljoen jaar geleden ontstaan. De scheiding tussen de overlevingsgerichte achterhersenen en de creatieve voorhersenen zou de evolutie van complex menselijk denken hebben gefaciliteerd.
Ons brein is geëvolueerd uit twee primitieve zenuwstelsels die zijn samengevoegd
Door Alice Klein 18 september 2026
Ons brein is mogelijk een hybride van twee oude zenuwstelsels die honderden miljoenen jaren geleden samen zijn gevoegd. Dit is gebaseerd op de ontdekking dat de voor- en achterkant van het brein bij mensen en verschillende andere soorten zich ontwikkelen uit twee verschillende celtypen in embryo's, in plaats van een gemeenschappelijke ontwikkelingsbron te delen, zoals voorheen werd gedacht.
"Ons onderzoek suggereert dat de evolutie twee bestaande neurale systemen nam en deze ruimtelijk naar elkaar toe heeft geduwd," zegt Kyle Loh van de Stanford University. "Het zou waarschijnlijk efficiënter zijn als het brein één orgaan zou zijn, maar we vertrouwen op deze oeroude manier om het brein als twee afzonderlijke stukken op te bouwen."
De rol van progenitorcellen
Loh en zijn collega's bestudeerden vroege stadia van muizembryo-ontwikkeling en ontdekten dat het brein zich ontwikkelt uit twee typen vroege progenitorcellen (proliferatieve cellen met een beperkt vermogen tot zelfvernieuwing):
- OTX2: Eén type drukt een gen uit genaamd OTX2 en verandert in de neuronen in het voorste deel van het brein, bestaande uit de voorhersenen en middenhersenen.
- GBX2: Het andere type drukt een gen uit genaamd GBX2 en wordt de neuronen in het achterste deel van het brein, de achterhersenen.
De onderzoekers voerden vervolgens experimenten uit met menselijke cellen in een laboratoriumomgeving en ontdekten dat de neuronen van de achterhersenen en die van de voor- en middenhersenen ook uit verschillende progenitorcellen ontstaan. "We hebben voor het eerste aangetoond dat de voorkant van het brein voortkomt uit een totaal andere progenitorcel dan de achterkant van het brein," zegt Loh.
Doorbraak in laboratoriumkweek
Deze ontdekking verklaart waarom het tot nu toe zeer moeilijk was om menselijk weefsel van de achterhersenen in een laboratorium te kweken. "Het was eigenlijk een mislukt experiment van een zomerstudent dat ons hierop wees," zegt Loh. Onderzoekers hadden doorgaans geprobeerd achterhersenneuronen te maken uit de progenitorcellen die bestemd zijn om voor- en middenhersenneuronen te worden, wat niet werkt.
Met deze nieuwe kennis was het team in staat om voor het eerst functionele menselijke motorneuronen van de achterhersenen in een schaal te kweken door te beginnen met het juiste type progenitorcel.
Medische relevantie en functies
De verschillende delen van het brein hebben uiteenlopende functies:
- Achterhersenen: Coördineren fundamentele levensreddende processen, zoals ademen, slapen, eten en de hartslag.
- Voorhersenen: Het centrum van hogere denkprocessen.
Aandoeningen zoals amyotrofische laterale sclerose (ALS) — de meest voorkomende vorm van motorneuronziekte — en spinale musculaire atrofie veroorzaken spraak- en slikproblemen omdat ze de achterhersenen beïnvloeden. Daarnaast ontdekten wetenschappers onlangs dat GLP-1-medicijnen, zoals Ozempic en Wegovy, de eetlust bij muizen onderdrukken door in te werken op de achterhersenen.
Volgens Loh zou het gemakkelijker kweken van menselijke neuronen van de achterhersenen het onderzoek naar ALS en spinale musculaire atrofie moeten ondersteunen en inzicht bieden in de precieze mechanismen van hoe GLP-1-medicijnen bij mensen werken.
Evolutionaire geschiedenis
De onderzoekers bestudeerden ook embryo's in een vroeg stadium van kippen, zebravissen en eikenwormen. Zij ontdekten dat hun zenuwstelsels op een vergelijkbare manier zijn afgeleid van twee verschillende typen progenitorcellen. Dit suggereert dat dit gedeelde breinsysteem met twee oorsprongen ten minste 550 miljoen jaar geleden is ontstaan.
Kwallen, van wie we ongeveer 600 tot 700 miljoen jaar geleden zijn afgesplitst, hebben echter nog twee volledig afzonderlijke zenuwstelsels. Loh stelt dat deze systemen bij onze verre voorouders zijn samengevoegd om de totale verwerkingscapaciteit te verbeteren: "Je krijgt een efficiëntere communicatie wanneer dingen dichter bij elkaar zitten."
Bovendien zou deze gescheiden ontwikkeling de evolutie van complex denken kunnen hebben gefaciliteerd. Terwijl de achterhersenen zorgden voor de basisfuncties om ons in leven te houden, "kon de evolutie experimenteren met de voorhersenen, fouten maken en al die bijzondere zaken voortbrengen zoals geheugen en creativiteit."
***
Bronverwijzing:
- Publicatie: Nature Neuroscience
- DOI: 10.1038/s41593-026-02433-7
Ons brein is geëvolueerd uit twee primitieve zenuwstelsels die zijn samengevoegd
Door Alice Klein 18 september 2026
Ons brein is mogelijk een hybride van twee oude zenuwstelsels die honderden miljoenen jaren geleden samen zijn gevoegd. Dit is gebaseerd op de ontdekking dat de voor- en achterkant van het brein bij mensen en verschillende andere soorten zich ontwikkelen uit twee verschillende celtypen in embryo's, in plaats van een gemeenschappelijke ontwikkelingsbron te delen, zoals voorheen werd gedacht.
"Ons onderzoek suggereert dat de evolutie twee bestaande neurale systemen nam en deze ruimtelijk naar elkaar toe heeft geduwd," zegt Kyle Loh van de Stanford University. "Het zou waarschijnlijk efficiënter zijn als het brein één orgaan zou zijn, maar we vertrouwen op deze oeroude manier om het brein als twee afzonderlijke stukken op te bouwen."
De rol van progenitorcellen
Loh en zijn collega's bestudeerden vroege stadia van muizembryo-ontwikkeling en ontdekten dat het brein zich ontwikkelt uit twee typen vroege progenitorcellen (proliferatieve cellen met een beperkt vermogen tot zelfvernieuwing):
- OTX2: Eén type drukt een gen uit genaamd OTX2 en verandert in de neuronen in het voorste deel van het brein, bestaande uit de voorhersenen en middenhersenen.
- GBX2: Het andere type drukt een gen uit genaamd GBX2 en wordt de neuronen in het achterste deel van het brein, de achterhersenen.
De onderzoekers voerden vervolgens experimenten uit met menselijke cellen in een laboratoriumomgeving en ontdekten dat de neuronen van de achterhersenen en die van de voor- en middenhersenen ook uit verschillende progenitorcellen ontstaan. "We hebben voor het eerste aangetoond dat de voorkant van het brein voortkomt uit een totaal andere progenitorcel dan de achterkant van het brein," zegt Loh.
Doorbraak in laboratoriumkweek
Deze ontdekking verklaart waarom het tot nu toe zeer moeilijk was om menselijk weefsel van de achterhersenen in een laboratorium te kweken. "Het was eigenlijk een mislukt experiment van een zomerstudent dat ons hierop wees," zegt Loh. Onderzoekers hadden doorgaans geprobeerd achterhersenneuronen te maken uit de progenitorcellen die bestemd zijn om voor- en middenhersenneuronen te worden, wat niet werkt.
Met deze nieuwe kennis was het team in staat om voor het eerst functionele menselijke motorneuronen van de achterhersenen in een schaal te kweken door te beginnen met het juiste type progenitorcel.
Medische relevantie en functies
De verschillende delen van het brein hebben uiteenlopende functies:
- Achterhersenen: Coördineren fundamentele levensreddende processen, zoals ademen, slapen, eten en de hartslag.
- Voorhersenen: Het centrum van hogere denkprocessen.
Aandoeningen zoals amyotrofische laterale sclerose (ALS) — de meest voorkomende vorm van motorneuronziekte — en spinale musculaire atrofie veroorzaken spraak- en slikproblemen omdat ze de achterhersenen beïnvloeden. Daarnaast ontdekten wetenschappers onlangs dat GLP-1-medicijnen, zoals Ozempic en Wegovy, de eetlust bij muizen onderdrukken door in te werken op de achterhersenen.
Volgens Loh zou het gemakkelijker kweken van menselijke neuronen van de achterhersenen het onderzoek naar ALS en spinale musculaire atrofie moeten ondersteunen en inzicht bieden in de precieze mechanismen van hoe GLP-1-medicijnen bij mensen werken.
Evolutionaire geschiedenis
De onderzoekers bestudeerden ook embryo's in een vroeg stadium van kippen, zebravissen en eikenwormen. Zij ontdekten dat hun zenuwstelsels op een vergelijkbare manier zijn afgeleid van twee verschillende typen progenitorcellen. Dit suggereert dat dit gedeelde breinsysteem met twee oorsprongen ten minste 550 miljoen jaar geleden is ontstaan.
Kwallen, van wie we ongeveer 600 tot 700 miljoen jaar geleden zijn afgesplitst, hebben echter nog twee volledig afzonderlijke zenuwstelsels. Loh stelt dat deze systemen bij onze verre voorouders zijn samengevoegd om de totale verwerkingscapaciteit te verbeteren: "Je krijgt een efficiëntere communicatie wanneer dingen dichter bij elkaar zitten."
Bovendien zou deze gescheiden ontwikkeling de evolutie van complex denken kunnen hebben gefaciliteerd. Terwijl de achterhersenen zorgden voor de basisfuncties om ons in leven te houden, "kon de evolutie experimenteren met de voorhersenen, fouten maken en al die bijzondere zaken voortbrengen zoals geheugen en creativiteit."
***
Bronverwijzing:
- Publicatie: Nature Neuroscience
- DOI: 10.1038/s41593-026-02433-7
Groetjes,