Je kent ze wel, die twee soorten mensen: de ene vindt feilloos zijn weg in een doolhof, terwijl de andere verdwaald is na twee straten. Afgezien van het feit dat je met de eerste persoon vlot thuisgeraakt na een avondje stappen en dit met de tweede een echte opgave kan zijn, is er een cruciaal verschil tussen deze ‘padvinders’ en ‘verdwalers’: hun brein. Meerdere studies hebben zich al over het onderwerp gebogen en allen wijzen in dezelfde richting. Het verschil tussen deze twee soorten mensen bevindt zich heel specifiek in een hersenstructuur; de ‘hippocampus’ (Grieks voor zeepaard, zo genoemd omwille van zijn vorm). Deze structuur is betrokken bij lange-termijn geheugen en navigatie.

Hippocampus als kompas

In het kader van de rol van de hippocampus bij navigatie, vroeg Eleanor Maguire, onderzoekster aan University College London, zich af of taxichauffeurs in Londen grotere hippocampi zouden hebben dan gemiddeld. In tegenstelling tot andere grootsteden, zoals bijvoorbeeld New York, waar het stratenplan eenvoudig georganiseerd is, is hartje Londen een regelrechte wirwar met meer dan 25.000 straten. Kersverse taxichauffeurs dienen dan ook een training van 3 à 4 jaar te doorlopen alvorens ze hun kwalificatie kunnen krijgen, iets wat maar voor 50% van de starters is weggelegd. Maguire ontdekte dat de Londense taxichauffeurs meer grijze stof hadden in het posterieure (achterste) deel van hun hippocampus (1,2,3) wanneer dit vergeleken werd met een controlegroep (geen taxichauffeurs) met dezelfde leeftijd, geslacht en educatie. Bovendien kende dit ook een lineair verband: hoe langer iemand ervaring had als taxichauffeur, hoe groter de hippocampus.

In hetzelfde licht hebben Amerikaanse onderzoekers over verschillende studies dan weer aangetoond dat de functie van de hippocampus daalt wanneer mensen afhankelijk zijn van een GPS (4,5,6). Daarnaast is het volume van de grijze stof in de hippocampus ook kleiner bij GPS-gebruikers. Bovendien scoorden zij in hetzelfde onderzoek ook slechter op een cognitieve test in vergelijking met mensen die geen GPS gebruiken. Dit kan erop wijzen dat het niet uitdagen van ons intern navigatiesysteem (door op automatische piloot te rijden met GPS) ook nefaste gevolgen kan hebben voor onze cognitie.

Hippocampus als kompas

Daarenboven gaat het verschil verder dan enkel de anatomie van de hersenen, ook de hersenactiviteit is anders wanneer deze 2 groepen vergeleken worden. Onderzoekers uit Nederland (7) hebben tijdens een fMRI experiment onderzocht welke hersenactiviteit betrokken is bij een virtuele navigatietaak. Meer specifiek zijn ze nagegaan – aan de hand van het registreren van oogbewegingen – welke hersenactiviteit gerelateerd was met het bekijken én onthouden van voorwerpen (‘landmarks’) langs de route. Uit hun experiment is gebleken dat ‘de padvinders’, mensen met een goed richtingsgevoel, vooral communiceren met de hippocampus, terwijl ‘verdwalers’ dit in veel mindere mate doen en eerder communiceren met andere hersengebieden. De onderzoekers concludeerden hieruit dat ‘verdwalers’ enkel en alleen onthouden welke afslag ze moeten nemen als ze bvb. een boom of standbeeld tegenkomen, terwijl padvinders die boom of het standbeeld echt opnemen in hun interne plattegrond.

Het lijkt er dus op dat de mate van activiteit in de hippocampus gelinkt is met de navigatievaardigheden van een persoon: minder activiteit zorgt ervoor dat je in de verdwalers-groep valt, meer activiteit maakt je een echte padvinder. Dit heeft ook implicaties voor bijvoorbeeld Alzheimer patiënten. De hippocampus is één van de hersenstructuren die het snelst aangetast wordt bij hen. Dit verklaart waarom Alzheimer patiënten vroeg in het ziekteproces zo snel gedesoriënteerd geraken.

Gelukkig valt dit interne kompas tot op bepaalde hoogte wel te trainen en lijkt het vanuit cognitief standpunt ook geen slecht plan om dit vaker te doen. Misschien volgende keer toch eens de TomTom thuis laten?

Referenties

  1. Maguire, E.A., Woollett, K. & Spiers, H.J. (2006). “London taxi drivers and bus drivers: a structureal MRI and neurophychiological analysis”. Hippocampus, 16(12):1091-1101.
  2. Maguire, E.A., Gadian, D.G., Johnsrude, I.S., Good, C.D., Ashburner, J., Frackowiak, R.S. & Frith, C.D. (2000). “Navigation-related structural change in the hippocampi of taxi drivers”. Proc Natl Acad Sci USA, 97(8):4398-403.
  3. Maguire, E.A., Frackowiak, R.S. & Frith, C.D. (2010). “Recalling routes around London: activation of the right hippocampus in taxi drivers”. J Neurosci, 17(18):7103-7110.
  4. Konishi, K. & Bohbot, V.D. (2010). “Grey matter in the hippocampus correlates with spatial memory strategies in human older adults tested on a virtual navigation task” presented at the Society of Neuroscience 40th annual meeting.
  5. Sham, R., Konishi, K., Roy, S., Etchamendy, N., Rajah, N., Bohbot, V.D. (2010). “Reduction of hippocampal-dependent spatial navigational strategies in favor of caudate nucleus-dependent responses strategies in aging: An fMRI study of virtual navigation” presented at the Society of Neuroscience 40th annual meeting.
  6. Dossa, F., Tau, M., Etchamendy, N. & Bohbot, V.D. (2010). “The use of hippocampal-dependent spatial memory strategies in aging are associated with reduced risks for dementia assessed with the MoCA in healthy older adults” presented at the Society of Neuroscience 40th annual meeting.
  7. Wegman, J. & Janzen, G. (2011). “Neural encoding of objects relevant for navigation and resting state correlations with navigational ability”. J Cogn Neurosci. 23(12), 3841-3854.

Interessante links

Weg kwijt? Gebruik je hippocampus! – radio interview (Radio 1) met Joost Wegman van de Radboud Universiteit

http://zwww.radio1.be/programmas/nieuwe-feiten/weg-kwijt-gebruik-je-hipp…

Cache Cab: Taxi driver’s brains grow to navigate London’s streets – online artikel door Ferris Jabr op de Scientific American website (Engels).

http://www.scientificamerican.com/article/london-taxi-memory/