Tijdens het evenement New Scientist Live! Hersenziekten op 13 juni stond de neurologische technologie van de toekomst centraal. Onze collega’s presenteerden de laatste Utrechtse ontwikkelingen op het gebied van hersenonderzoek.

"We boeken veel vooruitgang in het lab en dit event is ideaal om ons werk aan het brede publiek te laten zien", vertelt Jeroen Pasterkamp, hoogleraar translationele neurowetenschap en voorzitter van het UMC Utrecht Hersencentrum, aan Jim Jansen, hoofdredacteur van New Scientist die de avond leidde.

Neurowetenschappers van het UMC Utrecht hersencentrum vertelden over hun onderzoeken. Zo deelde Tom Snijders een techniek om de bloed-hersenbarrière te openen, demonstreerde Mariska van Steensel het bedienen van computers met hersensignalen en besprak Jan Veldink nieuwe successen in het vertragen van ALS door gentherapie. Edwin van Dellen presenteerde het gebruik van kunstmatige intelligentie om deliriums te voorspellen en behandelen, en jonge onderzoekers lieten zien hoe ze werken aan de technologie van de toekomst.

Bekijk de aftermovie

^{Presentator Jim Jansen (links) en neurowetenschapper Jeroen Pasterkamp openen samen de avond. Beeld: Bob Bronshoff}

Barrière van hersenen doorbreken

Sommige hersenaandoeningen zijn lastiger te behandelen dan andere, omdat ze zo moeilijk te bereiken zijn. Zo beschermt de bloed-hersenbarrière je hersenen tegen schadende stoffen, maar houdt die ook medicijnen tegen. Daardoor zijn tumoren die in de hersenstam liggen haast niet te genezen. Neuro-oncoloog Tom Snijders gebruikt geluidsgolven om de bloed-hersenbarrière tijdelijk te openen waardoor medicijnen hun doel beter bereiken. Met ultrageluid (echo) krijgt Snijders microbubbels in de bloedvaten in trilling; daarmee wordt deze barrière opengetrild, en zo kunnen chemomedicijnen bij de hersentumor komen.

‘Ik denk, dus ik spreek’

Mariska van Steensel vertelde over haar onderzoek naar hersensignalen. De band speelde ondertussen het nummer Another Brick in the Wall van Pink Floyd. En niet voor niets, legt Mariska uit. Het heeft alles te maken met haar onderzoek: het haast science fiction-achtige aansturen van een computer met hersensignalen, ook wel Brein-Computer Interfaces (BCI). Hierbij vangt een geïmplanteerde chip in de hersenen hersensignalen op om daarmee een computer te besturen. "Onderzoekers speelden het muzieknummer voor 29 mensen terwijl ze hun hersensignalen maten", legt Mariska uit. Door de zaal klonk het lichtjes verfommeld doch duidelijk herkenbare muzieknummer van Pink Floyd. "Dit fragment wisten de onderzoekers te reconstrueren uit alleen de hersensignalen", vertelt ze.

^{Jansen staat perplex als neurowetenschapper Mariska van Steensel over haar onderzoek naar Brein-Computer Interfaces vertelt. Beeld: Bob Bronshoff}

Communiceren met je ogen 

Hoogleraar neurologie en neurogenetica Jan Veldink onderzoekt amyotrofische laterale sclerose, ook wel ALS. Een van zijn patiënten met ALS laat zien hoe hij verandert van een staande en pratende man naar een man die met zijn ogen via een computer communiceert. "En inmiddels is hij overleden", vertelt Jan. Zijn groep onderzoekt de genetische foutjes in het DNA die ALS veroorzaken. Een nieuwe gentherapie, met het medicijn Tofersen, bleek mensen met een specifiek genetisch foutje al te helpen. "Met gentherapie wisten we de lichamelijke achteruitgang bij zes ALS-patiënten in Nederland tegen te houden." 

Volgens ondervroeg presentator Jim afwisselend Eline de Groot en Jord Vink, over hun net afgeronde PhD-onderzoek. Waar Eline te vroeg geboren baby’s onderzoekt die te weinig slapen, gebruikt Jord transcraniële magnetische stimulatie (TMS) bij patiënten om spieren weer actief te krijgen voor verlamming intreedt. 

^{Neurowetenschapper Jord Vink geeft Jansen een lichte elektromagnetische impuls. Neurowetenschapper Eline de Groot en het publiek kijken lachend mee. Beeld: Bob Bronshoff}

Virtuele vooruitgang 

Hoe kan virtual reality ingezet worden bij posttraumatische stressstoornis (PTSS)? Dat lieten Bastiaan Bruinsma en Remco Zijderveld van het Expertisecentrum Militaire Geestelijke Gezondheidszorg het publiek meemaken in een virtual-reality-simulatie.  Het publiek deed mee aan een rollenspel op een groot scherm: Bastiaan en Remco als therapeuten, de kijker als patiënt met PTSS. Het publiek bladert door een fotoboek met herinneringen om trauma’s te verwerken.  

Naast VR wordt ook kunstmatige intelligentie (AI) ingezet in de psychiatrie. Neuroloog en psychiater Edwin van Dellen gebruikt AI om deliriums te behandelen. Delirium is een aandoening waarbij mensen tijdelijk het contact met de wereld verliezen door angst en hallucinaties. Door hersengolven te meten en daar AI op los te laten, zoeken Edwin en zijn groep naar patronen die een delirium kunnen voorspellen. 

Ook kreeg het publiek een kijkje in hoe het er in het lab aan toe gaat bij neurowetenschapper Rianne de Jongh, PhD-student uit de groep van Jeroen Pasterkamp. Ze groeit organoïden, kleine klompjes cellen die mini-orgaantjes van een paar millimeter dik vormen. Uit zenuwcellen kunnen piepkleine hersenachtige structuren gemaakt worden. Daarmee bootst Rianne in een kweekschaaltje het contactpunt tussen zenuw en spier na om ALS te onderzoeken.

^{Jonge neurowetenschapper Rianne de Jongh geeft het publiek tijdens haar presentatie een kijkje in het lab. Beeld: Bob Bronshoff}

In een battle kregen Jonge neurowetenschappers Remi Stevelink en Oxana Garritsen elk 3 minuten om hun onderzoek te pitchen. Remi vertelde in snel tempo hoe hij de genetica achter epilepsie onderzoekt, en Oxana liet zien hoe dopaminecellen naast blijdschap ook bijdragen aan ziektes en verslaving.  

Technologische turboboost

Als afsluiter van de avond zoomt wetenschapsjournalist Bennie Mols uit door zijn kijk op AI te geven. Ver voor de AI-hype dook hij reeds in de ontwikkelingen van de techniek. Op realistische en humoristische wijze liet hij zien waar AI wel en niet goed in is. Zo maakt hij de vergelijking met de oude tv-serie Knight Rider, waarin acteur David Hasselhoff met een pratende auto rondrijdt om misdaad te bestrijden. "Net als de turboboost-knop van de kunstmatig intelligente auto is AI een turboboost voor onze gezondheidszorg", vertelt hij.

^{Live-tekenaar Norbert Vermeer legt aan Pasterkamp en Jansen uit wat hij tijdens de avond allemaal langs heeft horen komen. Beeld: Bob Bronshoff}