Bij het evenement New Scientist Live Hersenziekten stond de patiënt centraal. Niet alleen de fundamentele neurowetenschap werd gevierd, maar vooral ook de vertaalslag naar een betere band tussen arts en patiënt.

Ons brein is het meest complexe orgaan van ons lichaam. Het is onvoorstelbaar welke processen er gaande zijn onder je huid, en zeker wat er gebeurt binnen in je schedel. Neurale verbindingen en stroomstootjes die gedachten en herinneringen produceren – dat voelt als een mysterie.

De magische gloed verdwijnt echter bij toverslag als er in de hersenen iets mis is. Hersenschade heeft vergaande en onherstelbare gevolgen.

De oudgedienden
LEES OOK
De oudgedienden

Hersenziekten vormen een enorm medisch, sociaal, psychologisch en maatschappelijk probleem. Bij het behandelen van hersenschade tasten wetenschappers tot nu toe in het duister. Bovendien ligt de focus vaak niet op de patiënt zelf.

Autonomer

Op het evenement New Scientist Live Hersenziekten, 17 mei in TivoliVredenburg in Utrecht, lieten wetenschappers van het UMC Utrecht Hersencentrum zien dat technologische innovaties de behandeling van hersenziekten ‘menselijker’ kunnen maken. Robotoperaties met virtualrealitybrillen, organoïden en kunstmatige intelligentie bieden hoop.

Hoe kunnen we met technologie van de toekomst hersenziekten behandelen? Op het evenement werd de voortsnellende vooruitgang van de techniek bejubeld. Alles om de hersenpatiënt autonomer te laten leven. Maar we zijn er nog niet. De wetenschap van nu kan hersenschade (nog) niet terugdraaien.

Foto: Bob Bronshoff

Feest van de toekomst

De toekomstmuziek galmt door de zaal. De muziekband Afternooners begeleidt het wetenschapsevenement met de sfeer van een gemoedelijk avondje uit. Na twee jaar staat New Scientist Live samen met het UMC Utrecht weer in de zaal Cloud 9, met net zo’n vol huis als voor corona.

Jim Jansen, hoofdredacteur van New Scientist, neemt als presentator de uitverkochte zaal op dynamische wijze mee in een speurtocht naar de toekomstige behandeling van hersenziekten. Wetenschappers dompelen het publiek onder in opzienbarende en verbazingwekkende ontdekkingen van het moderne hersenonderzoek.

Presentator Jim Jansen (links) heeft een onderonsje met neurowetenschapper Jeroen Pasterkamp. Foto: Bob Bronshoff

Knutselen met hersenplaatjes

Het toekomstige hersenonderzoek zit vol vernuftige sciencefictionachtige innovaties. Die helpen bij het vertalen van fundamenteel neurologisch onderzoek naar een praktische behandeling. Hierin staat de autonomie van de patiënt centraal. Dat vertelt Jeroen Pasterkamp, hoogleraar translationele neurowetenschap aan het UMCU.

Hersenen zijn lastig te onderzoeken: zo groot en ondoorzichtig. Daarom maakt Pasterkamp ze transparant. Met een laserbundel die 25 keer zo dun is als papier zet hij hersenen om in een digitaal plaatje. In het laboratorium maakt hij de hersenen ook nog fysiek na, met modellen zoals organoïden. Dat zijn mini-orgaantjes op een chip die net zo werken als de levensgrote versies. Zo’n hersenmodel in elkaar zetten is nog verdomd lastig. Dat ondervindt presentator Jansen, die de uitdaging aanneemt om een vijfdelig plastic hersenmodel weer in elkaar te puzzelen. Met hulp van neurochirurg Tristan van Doormaal heeft de plastic patiënt ze uiteindelijk weer alle vijf op een rijtje.

Daarnaast doneert Jansen ook nog een MRI-scan van zijn hersenen aan de wetenschap en wordt hij live geopereerd. Dan blijkt dat van Doormaal niet alleen een plastic model zo weer in elkaar zet. Ook de operatie die hij op het hologram van Jansen verricht, komt tot een goed einde.

Doormaal kan namelijk een 2D-MRI-scan als een 3D-hologram op het hoofd van een patiënt projecteren. De neurochirurg kan zo voor een operatie een bloedingsdrain alvast perfect plaatsen in de hologrampatiënt. Deze 3D-positie ziet hij tijdens de operatie op het hoofd van de werkelijke patiënt, om preciezer te kunnen opereren. ‘Hersenchirurgen moeten gebieden die operationeel zijn zoveel mogelijk met rust laten. Wij vinden alles operationeel, dus moet het minutieus gebeuren’, zegt van Doormaal. Het publiek is er – getuige een licht gemurmel – van onder de indruk. ‘Toch is deze techniek niet het doel’, zegt van Doornmaal. ‘Mijn doel is wat wij doen voor de patiënt.’

Neurochirurg Tristan van Doormaal gebruikt tijdens operaties hersenhologrammen als voorbeeld. Foto: Bob Bronshoff

Levensecht herseninfarct

Dan scheurt opeens een ambulancesirene door de zaal. Een couveuse met baby Anna met een onherstelbaar herseninfarct wordt haastig de zaal ingereden. Is ze echt niet te redden? Hoogleraar neonatologie Manon Benders belt universitair hoofddocent neuroregeneratie Cora Nijboer. Kan haar stamcelonderzoek misschien helpen het herseninfarct te herstellen? Baby Anna krijgt via de neus stamcellen toegediend. Die bewegen allemaal naar haar hersenen, waar ze groeifactoren produceren.

De resultaten liegen er niet om: na drie maanden is er veel minder hersenschade. Baby Anna kan gaan lopen, iets waar haar ouders niet meer op hadden durven hopen. De aangrijpende couveuse-act is op waarheid gebaseerd: na jaren van labonderzoek is de stamceltechniek nu voor het eerst getest in patiëntjes. De boodschap komt hard binnen: fundamenteel onderzoek kan in de praktijk het verschil maken tussen leven en dood.

Jansen vraagt hoogleraar neuropsychologie Martine van Zandvoort het hemd van het lijf over wakkere hersenoperaties. Zij helpt om de patiënt voor te bereiden op zo’n wakkere hersenoperatie. ‘Het hele team is natuurlijk wakker, maar de patiënt is dat ook’, grapt Van Zandvoort. Bij een hersenoperatie kan de chirurg een specifiek gebied raken, waardoor bijvoorbeeld een professionele zanger minder goed kan zingen. Hersenen voelen geen pijn. De stap naar wakkere hersenoperaties was snel gezet om te voorkomen dat belangrijke gebieden geraakt worden. De centrale vraag voor Van Zandvoort is hoe de patiënt zijn autonomie behoudt. ‘Het is mooi als we het overleven kunnen rekken, maar het is mooier als dat zonder handicaps kan’, zegt Van Zandvoort.

Hoogleraar neonatologie Manon Benders (midden) en universitair hoofddocent neuroregeneratie Cora Nijboer (uiterst rechts) laten zien hoe baby’s met stamceltechnieken te behandelen zijn. Foto: Bob Bronshoff

Data is macht

Datawetenschapper Hugo Kuijf laat zien wat er mogelijk is met kunstmatige intelligentie. ‘Op het UMC maken we veel plaatjes van hersenscans. Met kunstmatige intelligentie (AI) haal ik daaruit meer dan duizend woorden’, zegt Kuijf. Met AI kunnen ze deze scans nu automatisch analyseren. Hiermee krijgen neurochirurgen een automatische second opinion. ‘Het is niet zo belangrijk hoeveel hersenschade een patiënt heeft, maar vooral op welke plek die zit’, zegt Kuijf. Een computer kan neurochirurgen nu op de kleinste afwijkingen wijzen, zodat ze niets over het hoofd zien.

Data en kunstmatige intelligentie kunnen dus bijdragen aan modern hersenonderzoek. Revalidatiearts Esther Kruitwagen-van Reenen verzamelt data op een platform, om betere zorg op maat te bieden aan patiënten met de genadeloze en grillige ziekte ALS (amyotrofische laterale sclerose).

En ook de jonge PhD-studenten neurowetenschappen Tiziana Hey en Hilde van den Brink gebruiken data bij hun vooruitstrevende onderzoek naar dementie en de celtypen in het brein. Arts-assistent neurologie Lotte Noorlag vertelt over een betere diagnosemethode voor epilepsie. ‘Hersenonderzoek is een black box: één grote fascinerende puzzel’, zegt Hey.

De muziekband Afternooners begeleidt het wetenschapsevenement. Foto: Bob Bronshoff

Neurowetenschap voor thuis

Jansen kondigt vervolgens energiek filosoof Martijn Aslander aan, die vertelt over ons werkgeheugen – en die ironisch genoeg zelf het evenement was vergeten. ‘Wie checkt zijn mail overdag?’, vraagt Aslander. Velen doen dat, hijzelf ook. Maar daarmee belast je je werkgeheugen. Dat kan maar zeven tot negen items tegelijk bevatten. Als je mailtjes direct beantwoordt, of alleen maar onthoudt, kun je niet over complexe dingen nadenken. ‘We hebben de kennis van de neurowetenschap niet meegenomen in de inrichting van werk’, sluit Aslander af.

Ten slotte filosofeert Aslander optimistisch over de informatiesamenleving waarin we leven. Zo veel mensen vergaren data, en dat draagt bij aan de wetenschap. Stappentellers kunnen nu gezonde mensen waarschuwen dat ze hartritmestoornissen hebben en naar het ziekenhuis moeten. ‘Wetenschap heeft niet het monopolie op kennis.’ Wij dragen allemaal bij. ‘Dus het komt allemaal goed’, sluit Aslander positief af.

Data en kunstmatige intelligentie dragen nu al zo veel bij aan het hersenonderzoek. Wat kunnen we over 50 jaar met al deze innovaties? Wie weet kunnen we straks hersenziekten nog beter het hoofd bieden en wordt misschien zelfs de magie van het denken doorgrond. Hopelijk horen we dat op een volgend wetenschapsevenement in Cloud 9. Dan zitten we werkelijk met ons hoofd in de wolken.

Bekijk nu hier de aftermovie van New Scientist Live Hersenziekten: Technologie van de Toekomst.