Doe je ogen dicht en denk aan de laatste keer dat je aan zee was. Je hoort de golven, proeft de zilte lucht en voelt de zon op je gezicht. Misschien was je gelukkig, of juist niet. We doen dit zonder na te denken, maar hoe het brein dit soort herinneringen met meerdere dimensies vormt, opslaat en weer terughaalt is een mysterie. Neurofysioloog Francesco Battaglia ontving een beurs om op zoek te gaan naar de antwoorden. 'Alle dingen die tezamen onze herinneringen vormen, van geuren, geluiden, smaken en beelden tot emoties, worden op verschillende plaatsen in je hersenen opgeslagen. En die kunnen wel centimeters uit elkaar liggen,' begint Battaglia. Wetenschappers denken dat de hersenen een soort netwerk bevatten die deze plekken met elkaar verbindt. Want alleen op die manier kunnen alle aspecten van herinneringen als één worden opgeslagen. Maar over hoe dat in zijn werk gaat hebben onderzoekers tot op heden slechts een vermoeden. Francesco Battaglia gaat op zoek naar de antwoorden. Zijn studie is het eerste onderzoek dat naar de hele cortex of hersenschors kijkt, de plek in ons brein waar informatie wordt ontvangen, geanalyseerd en geïnterpreteerd. Eerdere onderzoeken keken alleen naar delen van de cortex. Voor het onderzoek, dat vijf jaar duurt, ontving Battaglia een Europese beurs van 2,5 miljoen euro. Wakker brein Aanleiding voor de studie was een neurowetenschappelijk inzicht uit 2001. 'Neurowetenschappers ontdekten dat er een netwerk in het brein is dat actiever is wanneer je slaapt dan wanneer je niets doet. Dat wordt het “default mode network” genoemd. Ik denk dat dit netwerk cruciaal is voor het opslaan van informatie in het brein', legt Battaglia uit. Reden daarvoor is dat dit netwerk sterk verbonden is met de hippocampus. De hippocampus ligt middenin de hersenen. Hier wordt de basis van een herinnering gelegd. Maar de hippocampus is slechts zo groot als een duim en de capaciteit is klein. De informatie wordt daarom getransporteerd naar de veel grotere cortex, die aan de buitenkant van het brein ligt. Daar wordt de informatie voor de lange termijn opgeslagen. In zijn onderzoek bekijkt Battaglia hoe de hippocampus en de cortex via het default mode network met elkaar communiceren. Hij verwacht dat het netwerk een cruciale rol speelt bij het synchroniseren van de informatie in de hippocampus met de cortex. Daarnaast vermoedt hij dat dit netwerk een belangrijke rol speelt in het overbruggen van de afstanden tussen de verschillende plekken in de cortex waar informatie wordt opgeslagen. Met heel nauwkeurige data hoopt Battaglia deze informatienetwerken in ons brein te kunnen reconstrueren. 'De individuele neuronen, daar zit de informatie die ik nodig heb.' Om dit in kaart te brengen, gebruikt Battaglia een elektronenmicroscoop. Daarmee kan hij de hersenen van levende dieren in een virtual reality omgeving bekijken. De microscoop is een aanwinst voor het lab, waar ook andere onderzoekers gebruik van kunnen maken. Van Alzheimer tot identiteit Battaglia verwacht dat ze door het onderzoek meer inzicht krijgen in geheugenaandoeningen, zoals Alzheimer en posttraumatisch stresssyndroom. Was hij trouwens verbaasd dat er in onze hersenen zoveel gebeurt als we slapen? ‘Nee, helemaal niet. Onze hersenen zijn geen machine die alleen maar op input reageert. Het brein is een creatieve entiteit, die ook autonoom functioneert. Dat verklaart misschien waarom we creatieve wezens zijn.' Met zijn onderzoek hoopt Battaglia dichtbij het antwoord te komen op de vraag wie wij, mensen, zijn. 'Want onze herinneringen maken wie we zijn. Immers,' zegt Battaglia, 'als ik je geheugen wegneem, wie ben je dan nog?'