Acetylcholine en geheugen

Wat is acetylcholine?

Acetylcholine is een neurotransmitter: een chemische boodschapper waarmee zenuwcellen signalen kunnen overbrengen.

Het bijzondere aan acetylcholine is dat het op heel verschillende plaatsen in het lichaam wordt gebruikt.

Het is onder andere betrokken bij:

• aandacht;

• leren;

• geheugen;

• spieraansturing;

• het autonome zenuwstelsel;

• communicatie tussen zenuwcellen.

Wat acetylcholine doet, hangt sterk af van waar het vrijkomt en aan welk type receptor het bindt.

Dat is belangrijk om te begrijpen.

Acetylcholine heeft namelijk niet overal hetzelfde effect.

Hoe geeft een zenuwcel een boodschap door?

Om acetylcholine goed te begrijpen, moeten we eerst kijken naar de communicatie tussen zenuwcellen.

Zenuwcellen geleiden elektrische signalen. Maar tussen twee zenuwcellen zit meestal een piepkleine ruimte: de synaps.

Een elektrisch signaal kan daar niet zomaar overheen springen.

Daarom gebeurt er iets bijzonders.

Wanneer een elektrisch signaal het uiteinde van een zenuwcel bereikt:

elektrisch signaal → acetylcholine komt vrij → acetylcholine steekt de synaps over → bindt aan een receptor → volgende cel reageert

Acetylcholine vormt op dat moment dus letterlijk een chemische boodschap tussen twee cellen.

Daarna moet die boodschap ook weer worden beëindigd. Daar komen we verderop op terug.

Waar wordt acetylcholine van gemaakt?

Het lichaam maakt acetylcholine uit twee stoffen:

Choline + acetyl-CoA → acetylcholine

Daarvoor gebruikt het lichaam het enzym choline-acetyltransferase.

Beide bouwstenen vertellen eigenlijk een interessant verhaal.

Choline

Choline is een essentiële voedingsstof. Het lichaam kan zelf een beperkte hoeveelheid produceren, maar die productie is niet voldoende om altijd volledig in de behoefte te voorzien.

Daarom hebben we ook choline uit voeding nodig.

Acetyl-CoA

Acetyl-CoA is een centraal molecuul binnen onze energiestofwisseling.

Het kan onder andere ontstaan tijdens de verwerking van:

• koolhydraten;

• vetzuren;

• bepaalde aminozuren.

Voor de productie van acetylcholine komen dus als het ware voeding, energiehuishouding en zenuwcommunicatie samen.

Waar zit choline in?

Choline komt vooral voor in:

• eieren, met name de dooier;

• lever;

• vlees;

• vis;

• kip;

• zuivel;

• sojabonen;

• bepaalde peulvruchten.

Eieren zijn een bijzonder rijke en praktische voedingsbron van choline.

Choline wordt overigens niet alleen gebruikt voor acetylcholine.

Het lichaam heeft choline ook nodig voor andere belangrijke processen.

Wat doet choline nog meer?

Choline is onder andere nodig voor de productie van fosfatidylcholine, een belangrijk onderdeel van celmembranen.

Daarnaast speelt choline een rol bij:

• normaal vettransport in de lever;

• homocysteïnemetabolisme via de vorming van betaïne;

• celmembranen;

• zenuwcommunicatie;

• de productie van acetylcholine.

Choline alleen als “bouwstof voor acetylcholine” beschrijven doet deze voedingsstof dus eigenlijk tekort.

Wat doet acetylcholine met je spieren?

Acetylcholine is belangrijk voor iedere bewuste beweging die je maakt. Of je nu je arm optilt, loopt, typt of een glas vastpakt: je hersenen moeten je spieren eerst vertellen dat ze in beweging moeten komen.

Stel dat je je arm wilt optillen.

Je hersenen sturen via een zenuw een elektrisch signaal richting de spieren in je arm. Maar een zenuw zit niet rechtstreeks vast aan een spier. Tussen de zenuw en de spier zit een piepkleine ruimte.

En daar komt acetylcholine in beeld.

Wanneer het signaal het einde van de zenuw bereikt, komt acetylcholine vrij. Deze stof steekt de kleine ruimte over en geeft de boodschap door aan de spier:

“Je moet nu in actie komen.”

De spier reageert hierop door calcium vrij te maken. Dit calcium zorgt ervoor dat de spiervezels kunnen samentrekken en je arm daadwerkelijk beweegt.

Heel eenvoudig ziet dat er zo uit:

Hersenen geven opdracht → zenuw geeft acetylcholine af → spier ontvangt de boodschap → calcium komt vrij → spier trekt samen.

Acetylcholine vormt dus eigenlijk de boodschapper tussen de zenuw en de spier. Zonder die boodschap bereikt de opdracht van de zenuw de spier niet en kan de spier niet op de normale manier samentrekken.

Waarom blijft een spier dan niet aangespannen?

Omdat het acetylcholinesignaal razendsnel weer moet worden beëindigd.

Daarvoor bestaat een speciaal enzym:

acetylcholinesterase.

Dit enzym breekt acetylcholine in de synaps zeer snel af.

Daarbij ontstaat onder andere opnieuw choline.

Die choline kan vervolgens door de zenuwcel worden opgenomen en opnieuw worden gebruikt voor de productie van acetylcholine.

Je krijgt dus een soort recyclingproces:

choline → acetylcholine → signaal → afbraak → choline → opnieuw acetylcholine

Dit gebeurt voortdurend en razendsnel.

Zonder goede afbraak zou acetylcholine zijn receptoren blijven stimuleren en zouden signalen niet netjes kunnen worden beëindigd.

Acetylcholine in de hersenen

Acetylcholine doet in de hersenen iets anders dan bij de overgang tussen zenuw en spier.

In verschillende hersengebieden helpt acetylcholine bepalen welke informatie aandacht krijgt en hoe informatie wordt verwerkt.

Cholinerge zenuwcellen sturen vanuit bepaalde hersengebieden signalen naar grote delen van de hersenschors en naar structuren die belangrijk zijn voor geheugen.

Daarom is acetylcholine onder andere betrokken bij:

• aandacht;

• alertheid;

• het opnemen van nieuwe informatie;

• leren;

• geheugenprocessen.

Je kunt acetylcholine dus niet simpelweg zien als een opslagstof voor herinneringen.

Het helpt hersennetwerken als het ware om belangrijke informatie te selecteren en verwerken.

Acetylcholine en aandacht

Stel dat je in een druk restaurant zit en probeert te luisteren naar degene tegenover je.

Er zijn tegelijkertijd tientallen andere prikkels:

• andere gesprekken;

• muziek;

• bewegende mensen;

• geluid van glazen en bestek.

Je hersenen moeten bepalen:

dit gesprek is nu belangrijk; de rest mag naar de achtergrond.

Acetylcholine is één van de neurotransmitters die betrokken is bij hersennetwerken die deze selectieve aandacht mogelijk maken.

Dat verklaart waarom acetylcholine zowel met concentratie als leren wordt geassocieerd.

Om nieuwe informatie goed te kunnen opslaan, moet je er immers eerst aandacht aan besteden.

Acetylcholine en geheugen

Acetylcholine is onder andere belangrijk voor processen in de hippocampus, een hersengebied dat een belangrijke rol speelt bij de vorming van nieuwe herinneringen.

Tijdens leren verandert de activiteit van verschillende zenuwnetwerken.

Acetylcholine kan daarbij beïnvloeden hoe sterk bepaalde signalen worden verwerkt en hoe hersencellen op nieuwe informatie reageren.

Het is dus te simpel om te zeggen:

meer acetylcholine = beter geheugen.

Geheugen ontstaat door een ingewikkeld samenspel van hersengebieden, neurotransmitters, slaap en veranderingen in verbindingen tussen zenuwcellen.

Acetylcholine is daar één belangrijk onderdeel van.

Acetylcholine en slapen: een verrassend verhaal

Acetylcholine is niet alleen actief wanneer we wakker zijn.

De activiteit van het cholinerge systeem verandert gedurende verschillende slaapfasen.

Tijdens de REM-slaap, de slaapfase waarin levendige dromen vaak voorkomen, is cholinerge activiteit relatief hoog.

Tijdens bepaalde fasen van de diepe non-REM-slaap is die activiteit juist lager.

Dat laat zien dat acetylcholine niet simpelweg een “concentratiestof” is.

Het maakt deel uit van een veel groter systeem dat bepaalt in welke toestand onze hersenen zich bevinden.

Acetylcholine en het autonome zenuwstelsel

Tot nu toe hebben we het vooral gehad over hersenen en spieren.

Maar acetylcholine speelt ook een hoofdrol binnen het autonome zenuwstelsel.

Dat is het deel van het zenuwstelsel dat processen beïnvloedt waar je normaal gesproken niet bewust opdracht voor geeft, zoals:

• hartslag;

• spijsvertering;

• speekselproductie;

• pupilreacties;

• activiteit van verschillende organen.

Binnen zowel het sympathische als parasympathische zenuwstelsel wordt acetylcholine gebruikt, al verschilt dit per zenuwverbinding.

Vooral binnen het parasympathische zenuwstelsel speelt acetylcholine een belangrijke rol bij de communicatie naar organen.

Acetylcholine en 'rest and digest'

Het parasympathische zenuwstelsel wordt vaak eenvoudig omschreven als rest and digest.

Wanneer dit systeem actief is, kan bijvoorbeeld:

• de hartslag dalen;

• speekselproductie toenemen;

• spijsverteringsactiviteit toenemen;

• darmbeweging worden gestimuleerd.

Acetylcholine is een belangrijke boodschapper waarmee parasympathische zenuwen deze signalen aan organen doorgeven.

Daarmee krijgt acetylcholine ineens een veel bredere betekenis.

Dezelfde neurotransmitter die helpt je arm te bewegen en betrokken is bij aandacht, speelt ook een rol bij de aansturing van je spijsvertering.

Wat zijn nicotinerge en muscarinerge receptoren?

Acetylcholine kan aan twee belangrijke groepen receptoren binden:

nicotinerge acetylcholinereceptoren

en

muscarinerge acetylcholinereceptoren.

De namen komen van stoffen waarmee deze receptoren oorspronkelijk werden onderzocht: nicotine en muscarine.

Nicotinerge receptoren

Deze receptoren zijn ionkanalen en kunnen zeer snel reageren.

Ze komen onder andere voor:

• bij de overgang tussen zenuw en skeletspier;

• in autonome zenuwknopen;

• in de hersenen.

Muscarinerge receptoren

Deze receptoren werken via signaalroutes binnen de cel en reageren doorgaans langzamer.

Ze komen onder andere voor:

• in de hersenen;

• in het hart;

• in glad spierweefsel;

• in verschillende klieren;

• in het spijsverteringsstelsel.

Dat verklaart waarom één neurotransmitter zoveel verschillende effecten kan hebben.

Het gaat niet alleen om welke neurotransmitter aanwezig is, maar ook om welke receptor de boodschap ontvangt.

Acetylcholine en ouder worden

Acetylcholine krijgt veel aandacht binnen onderzoek naar cognitieve veroudering.

Bij normale veroudering veranderen verschillende processen in de hersenen. Daarbij zijn veel meer systemen betrokken dan alleen acetylcholine.

Bij bepaalde neurodegeneratieve aandoeningen kan het cholinerge systeem sterker worden aangetast.

Een bekend voorbeeld is de ziekte van Alzheimer.

Bij Alzheimer raken onder andere cholinerge zenuwcellen beschadigd en kan de cholinerge neurotransmissie verminderen.

Daarom grijpen sommige geneesmiddelen voor Alzheimer juist aan op acetylcholine.

Waarom remmen sommige medicijnen de afbraak van acetylcholine?

We zagen eerder dat het enzym acetylcholinesterase acetylcholine afbreekt.

Sommige geneesmiddelen tegen symptomen van Alzheimer, zoals donepezil, remmen dit enzym.

Daardoor wordt acetylcholine minder snel afgebroken en blijft het langer beschikbaar in de synaps.

Dat geneest Alzheimer niet, maar kan bij sommige mensen tijdelijk bepaalde cognitieve symptomen ondersteunen.

Het werkingsmechanisme laat mooi zien hoe belangrijk de balans tussen aanmaak, afgifte en afbraak van een neurotransmitter is.

Betekent vergeetachtigheid dat je te weinig acetylcholine hebt?

Nee.

Dit is een belangrijk onderscheid.

Klachten zoals:

• vergeetachtigheid;

• concentratieproblemen;

• hersenmist;

• moeite met leren;

• mentale vermoeidheid

kunnen ontzettend veel oorzaken hebben.

Denk bijvoorbeeld aan:

• slaaptekort;

• chronische stress;

• hormonale veranderingen;

• bepaalde medicijnen;

• alcohol;

• tekorten aan bepaalde voedingsstoffen;

• psychische belasting;

• lichamelijke aandoeningen.

Aan de hand van dergelijke klachten kun je niet bepalen hoeveel acetylcholine iemand in de hersenen heeft.

Een zogenaamd “acetylcholinetekort” is daarom geen diagnose die je zelf aan de hand van symptomen kunt stellen.

Zorgt meer choline voor meer acetylcholine?

Choline is noodzakelijk voor de productie van acetylcholine.

Maar dat betekent niet automatisch:

meer choline eten → steeds meer acetylcholine → steeds beter geheugen.

Het lichaam reguleert de productie, opslag, afgifte en afbraak van neurotransmitters.

Wanneer iemand voldoende choline binnenkrijgt, is het dus niet vanzelfsprekend dat extra choline cognitieve prestaties verder verbetert.

Een adequate voedingsinname vormt wel een belangrijke basis.

Choline uit voeding of supplementen?

Choline komt in verschillende vormen voor in voeding en voedingssupplementen.

In voeding is een groot deel aanwezig als fosfolipiden, waaronder fosfatidylcholine.

Supplementen kunnen bijvoorbeeld cholinebitartraat, fosfatidylcholine, citicoline of alpha-GPC bevatten.

Deze vormen verschillen in samenstelling en stofwisseling.

Het is daarom te simpel om alle cholineproducten op één hoop te gooien of te stellen dat ieder cholinesupplement automatisch het acetylcholinegehalte in de hersenen verhoogt.

Voor de meeste mensen begint de basis gewoon bij een volwaardig voedingspatroon.

Welke voedingsstoffen zijn belangrijk voor cognitieve gezondheid?

Acetylcholine is maar één onderdeel van hersengezondheid.

Choline

Choline is een directe bouwstof voor acetylcholine en daarnaast belangrijk voor celmembranen en de normale vetstofwisseling in de lever.

Omega 3-vetzuren

DHA is een belangrijk structureel bestanddeel van hersencelmembranen.

B-vitamines

Verschillende B-vitamines zijn betrokken bij energiestofwisseling en de normale werking van het zenuwstelsel.

Magnesium

Magnesium ondersteunt de normale werking van het zenuwstelsel en speelt een rol bij talloze enzymatische processen.

Eiwitten

Eiwitrijke voeding levert aminozuren die het lichaam gebruikt voor allerlei lichaamsprocessen en de productie van verschillende signaalstoffen.

Wat kun je zelf doen voor geheugen en concentratie?

In plaats van te proberen één neurotransmitter zo hoog mogelijk te krijgen, is het veel zinvoller om de omstandigheden te ondersteunen waarin je hersenen goed kunnen functioneren.

Denk aan:

• voldoende slaap;

• regelmatig bewegen;

• nieuwe dingen blijven leren;

• sociale contacten;

• voldoende eiwitten;

• voldoende choline uit voeding;

• omega 3-vetzuren uit de voeding;

• voldoende vitaminen en mineralen;

• stress en herstel in balans houden;

• matig omgaan met alcohol.

Vooral slaap verdient extra aandacht.

Tijdens slaap worden namelijk belangrijke processen rondom geheugen en het verwerken van informatie ondersteund.

Een supplement kan structureel slaaptekort niet compenseren.

Acetylcholine vanuit orthomoleculair perspectief

Binnen een orthomoleculaire benadering is acetylcholine interessant omdat het een duidelijk voorbeeld geeft van de verbinding tussen voeding en fysiologie.

Het lichaam heeft choline nodig als bouwstof, maar uiteindelijk zijn er veel meer factoren nodig om zenuwcellen goed te laten functioneren.

Daarom kun je bij cognitieve gezondheid onder andere kijken naar:

• choline-inname;

• totale voedingskwaliteit;

• omega 3-inname;

• B-vitamines;

• magnesium;

• slaapkwaliteit;

• beweging;

• stressbelasting;

• alcoholgebruik;

• metabole gezondheid.

Het doel is niet simpelweg “meer acetylcholine”.

Het doel is het creëren van omstandigheden waarin hersenen en zenuwstelsel hun eigen neurotransmittersystemen goed kunnen reguleren.

Wil je persoonlijk kijken naar wat bij jou past?

Ik ben Annet van AGS-Orthomoleculair. In mijn begeleiding kijk ik samen met jou naar voeding, leefstijl en supplementen op een rustige en praktische manier.

Heb je na het lezen van deze blog vragen of wil je meer overzicht in jouw situatie? Dan kun je gerust contact met mij opnemen.

Neem contact met mij op →

Conclusie

Acetylcholine is een bijzondere neurotransmitter omdat dezelfde boodschapper op verschillende plaatsen totaal verschillende taken vervult.

In de hersenen is acetylcholine betrokken bij aandacht, leren en geheugen.

Bij de overgang van zenuw naar spier zorgt acetylcholine ervoor dat een zenuwsignaal uiteindelijk kan leiden tot spiercontractie.

En binnen het autonome zenuwstelsel helpt acetylcholine bij de aansturing van processen zoals hartslag, spijsvertering en klieractiviteit.

Het lichaam maakt acetylcholine uit:

choline + acetyl-CoA → acetylcholine

Nadat acetylcholine zijn boodschap heeft doorgegeven, wordt het snel afgebroken door het enzym acetylcholinesterase. De vrijgekomen choline kan vervolgens opnieuw worden gebruikt.

Choline uit voeding is dus een belangrijke bouwstof, maar meer choline betekent niet automatisch meer acetylcholine of een beter geheugen.

Acetylcholine laat vooral prachtig zien hoe verfijnd het zenuwstelsel werkt.

Van het onthouden van nieuwe informatie tot het optillen van je koffiekopje: voor beide gebruikt je lichaam dezelfde neurotransmitter.