In een laboratorium in Kopenhagen hebben wetenschappers hersencellen gekweekt uit het oudste menselijke DNA dat ooit in zo'n experiment is gebruikt, en de cellen deden iets onverwachts: ze registreerden het verstrijken van de tijd. De neuronen, afkomstig van oud genetisch materiaal, vuurden in ritmische patronen die tikten als een interne klok, een eigenschap die nog nooit eerder is waargenomen in in het lab gekweekte cellen van moderne donoren.
De ontdekking kwam voort uit een project aan de Universiteit van Kopenhagen, waar onderzoekers DNA extraheerden uit skeletresten die in een veenmoeras in Denemarken waren gevonden. De botten zijn ongeveer 5.000 jaar oud, wat ze in het neolithicum plaatst. Het team gebruikte dat oude DNA om stamcellen te maken en leidde die stamcellen vervolgens op tot menselijke hersencellen. Het resultaat was een schaal met levende neuronen met een genetische erfenis die veel ouder is dan welke eerdere labcultuur ook.
Cellen die zelf de tijd bijhielden
De meest opvallende bevinding was de spontane activiteit van de cellen. Onder een microscoop vormden de neuronen netwerken en begonnen ze in regelmatige, herhalende uitbarstingen te vuren. De onderzoekers beschreven het patroon als een vorm van tijdmeting, alsof de cellen zelf momenten aftelden. Dit ritmische vuren was consistent in meerdere culturen, wat suggereert dat het geen willekeurige ruis was, maar een ingebouwde eigenschap van de oude neuronen.
Het team vergeleek deze oud-afgeleide cellen met neuronen die waren gekweekt uit moderne menselijke stamcellen. De moderne cellen vuurden ook, maar hun patronen waren minder regelmatig en minder uitgesproken. De oude cellen daarentegen hielden een gestaag ritme aan dat de onderzoekers een 'registratie van tijd' noemden. Het verschil wijst erop dat de genetische instructies van 5.000 jaar geleden mogelijk bepalen hoe hersencellen zich op fundamenteel niveau gedragen.
Waarom een veenlijk het experiment veranderde
Het DNA kwam van een goed bewaard skelet dat was teruggevonden in een Deens veenmoeras, een type wetland dat organisch materiaal op natuurlijke wijze mummificeert. De koude, zuurstofarme omstandigheden hielden het genetische materiaal intact genoeg voor sequencing. Voor de lokale gemeenschap was de vondst al belangrijk als een venster op hun diepe verleden. Maar de labresultaten veranderden die lokale geschiedenis in een wereldwijde wetenschappelijke primeur.
Bewoners van het gebied rond het moeras wisten al lang dat de site oude resten bevatte, en sommigen hadden gepleit voor zorgvuldige studie in plaats van opgraving. Toen het DNA werd gebruikt om levende hersencellen te kweken, trok het project aandacht ver buiten Denemarken. De onderzoekers benadrukten dat de cellen geen compleet brein waren, alleen een miniatuurnetwerk, maar het tijdwaarnemingsgedrag riep vragen op over hoe oude genen de moderne neurale functie beïnvloeden.
Het experiment bewijst niet dat oude mensen tijd anders waarnamen. Het laat wel zien dat de moleculaire machinerie voor ritmische activiteit millennia in DNA kan overleven en nog steeds kan functioneren wanneer het in een levende cel wordt geplaatst. Het tikken van de cellen werd niet aangestuurd door een extern signaal, wat betekent dat het patroon voortkwam uit de genetische code zelf.
Voor wetenschappers opent het werk een nieuwe manier om de evolutie van het menselijk brein te bestuderen. In plaats van alleen te vertrouwen op fossielen of modern weefsel, kunnen ze nu oude neuronen in realtime zien gedragen. Het Deense team is van plan om DNA uit andere periodes en regio's te testen om te zien of het tijdwaarnemingspatroon universeel is of specifiek voor deze oude populatie. Het moeras, ooit een plaats van dood, is een bron geworden van levende cellen die hun eigen oude ritme behouden.
