Nog vóór de geboorte ondergaat de hersenen een strenge selectie op de kwaliteit van hun eigen genoom. Dat blijkt uit het werk van Diane D. Shao en haar collega's, gepubliceerd op 28 oktober 2026 in het tijdschrift Nature. Vóór de geboorte komen onder de neuronen van de hersenschors van de mens opvallend vaker cellen met grote genoomherschikkingen voor dan na de geboorte van het kind. De auteurs veronderstellen dat zulke cellen rond de geboorte grotendeels worden opgeruimd. Mogelijk werkt dit proces als een soort genetische kwaliteitscontrole van de zich ontwikkelende hersenen.
Om dit beeld zichtbaar te maken, hebben de onderzoekers de genomen gesequenced van 2 357 afzonderlijke zenuwcellen uit postmortale monsters van menselijke hersenen: van de prenatale periode tot het volwassen leven. Het prenatale materiaal is afkomstig van foetussen van 14–25 weken. Het werken met afzonderlijke cellen maakt het mogelijk de bijzonderheden van elk neuron te zien. Wordt het weefsel als geheel geanalyseerd, dan lossen de verschillen tussen afzonderlijke cellen op in een gemiddeld beeld.
In de prenatale monsters van de schors werden brede kopieerherschikkingen, dat wil zeggen stukken DNA die in meerdere chromosomen tegelijk verloren zijn gegaan of verdubbeld, gemiddeld bij 25,9 % van de neuronen aangetroffen. Dat is ongeveer elke vierde cel. In afzonderlijke monsters liep het aandeel op tot 46 %. Na de geboorte verandert het beeld: een meta-analyse van twee sequencingmethoden liet een daling zien van ongeveer een factor 4,5. Een eenvoudige deling van de gemiddelden (25,9 op 6,2 % gemiddeld na de geboorte) levert ongeveer 4,2 op, daarom heeft het getal 4,5 juist betrekking op de gecombineerde statistiek van de twee benaderingen.
Achter de term 'kopieervariaties' schuilt een eenvoudig idee. Een stuk DNA in de cel blijkt overbodig te zijn of te ontbreken. Afhankelijk van de plaats kan het tientallen genen raken, daarom zijn zowel de omvang van de verandering als de vraag welke instructies erdoor verstoord zijn van belang. Dergelijke variaties worden in verband gebracht met het risico op autisme, schizofrenie, epilepsie en verstandelijke stoornissen.
Bijzondere aandacht van de auteurs ging uit naar de genen die verantwoordelijk zijn voor de vorming van synapsen, dat wil zeggen de contactpunten waarlangs neuronen signalen aan elkaar doorgeven. Bij neuronen met brede herschikkingen is de activiteit van deze genen veranderd, en dat stemt overeen met hun selectieve verwijdering. Een logische vraag: hoe goed zijn zulke cellen in staat zich in de zich ontwikkelende netwerken in te voegen? Het antwoord vereist functionele experimenten, die in het werk vooralsnog ontbreken.
Gewoonlijk wordt de rijping van de hersenen beschreven als groei: meer verbindingen, ingewikkelder signaalverwerking, nieuwe vermogens. Een deel van die vooruitgang kan echter berusten op een omgekeerd proces, op het terugdringen van het aandeel cellen met uitgesproken genetische fouten. De complexiteit van toekomstige netwerken bouwt wellicht ook op selectief verlies.
Het idee zelf dat een deel van de neuronen sterft, is niet nieuw. Naar schatting sterft in de menselijke schors tijdens de ontwikkeling tussen 20 en 50 % van de neuronen, met een piek rond de geboorte. Het nieuwe van dit werk is dat het die piek verbindt met de genetische toestand van de cellen. De auteurs merken ook een langzame maar aanhoudende daling op van het aandeel cellen met herschikkingen gedurende het hele leven, tot in de volwassen leeftijd.
Het woord 'selectie' beschrijft hier een verondersteld proces, en het precieze mechanisme moet nog worden vastgesteld. De wetenschappers vergeleken monsters van verschillende leeftijden en volgden niet het lot van dezelfde cellen in een levend brein. Daarom berust de conclusie over de preferentiële verwijdering van afwijkende neuronen op verschillen tussen leeftijdsgroepen, en blijft de opeenvolging van gebeurtenissen een open vraag.
Twee onafhankelijke benaderingen van single-cell sequencing leverden overeenkomstige resultaten op. Een daarvan omvatte 1 526 neuronen van 16 personen, en de tweede, diepgaandere, onderzocht 831 neuron van 12 personen. Het is belangrijk het aantal cellen en het aantal donoren te onderscheiden, en de aandelen juist te betrekken op de onderzochte monsters. Een omrekening naar absolute getallen, bijvoorbeeld naar 'miljarden afgekeurde neuronen', vereist aanvullende gegevens en berekeningen, die in het werk ontbreken.
Voor de geneeskunde ligt de waarde van het werk vooral in het begrip van hoe de zich ontwikkelende hersenen met genetische beschadigingen omgaan. De onderzoekers toetsen al of deze eliminatie verschilt bij kinderen met autisme en andere ontwikkelingsstoornissen, en of hetzelfde mechanisme betrokken is bij de dood van neuronen bij de ziekte van Alzheimer. Vooralsnog zijn dit onderzoeksrichtingen, geen conclusies. Het praktische nut zal afhangen van de vraag of het lukt de mechanismen van de selectie en hun verband met specifieke aandoeningen te begrijpen.
De uitkomst van het werk verandert de gebruikelijke vraag. De ontwikkeling van de hersenen omvat niet alleen de geboorte van cellen, maar ook de beslissing welke ervan blijven. Aan de vraag 'hoeveel neuronen zijn er ontstaan?' wordt een andere toegevoegd: 'welke ervan overleven en hoe leren ze samen te werken?'
