Tijdens de derde editie van het evenement New Scientist Live! Hersenziekten stond de neurologische technologie van de toekomst centraal. Van het besturen van computers met je gedachten tot het groeien van piepkleine hersentjes om hersenaandoeningen te onderzoeken; het publiek maakte een hersenprikkelende avond mee.
Jim Jansen, hoofdredacteur van New Scientist, loopt onder luid applaus het podium op in een volle zaal in TivoliVredenburg in Utrecht. Het is donderdagavond 13 juni en de derde editie van het evenement New Scientist Live! Hersenziekten is officieel begonnen. Een avond waarop neurowetenschappers van het UMC Utrecht Hersencentrum de technologieën van de toekomst presenteren. Welke uitdagingen staan ons als maatschappij te wachten? En hoe ziet neurologische zorg er over tien jaar uit?
De vooruitgang bijhouden
Onder muzikale begeleiding van de band Afternooners, die de avond muzikaal bijstaat, vraagt Jansen de eerste gast naar voren. Medeorganisator van de avond Jeroen Pasterkamp, hoogleraar translationele neurowetenschap en voorzitter van het UMC Utrecht Hersencentrum, betreedt het podium. Als Jansen hem vraagt waarom dit evenement zo belangrijk is, antwoordt Pasterkamp: ‘We boeken veel vooruitgang in het lab, maar het is lastig om iedereen daarvan op de hoogte te houden. Dit event is ideaal om ons werk aan het brede publiek te laten zien.’
Gaan breinchips die onze gedachten koppelen aan machines de mens verbeteren?
Hersenimplantaten die mensen met een verlamming de mogelijkheid geven om computers te bedienen met hun gedachten, ontwikkelen zich snel.
Pasterkamp stipt aan dat het onderzoek allemaal niet vanzelf gaat, nu de nieuwe plannen van het kabinet wijzen op forse bezuinigingen in de wetenschap. ‘Het gaat goed met ons werk, maar er is ook nog veel te doen’, zegt hij. ‘En wat hebben we daarvoor nodig: geld.’ Deze ‘simpele’ oplossing levert een eerste lach op uit de zaal. De toon van de avond is gezet.
Vervolgens verplaatst Jansen de aandacht naar Norbert Vermeer, live-tekenaar, die aan de zijkant van het podium naast een groot wit bord staat. Hierop zal Vermeer tijdens de avond alle verhalen schetsen die hij hoort langskomen.
‘Ik denk, dus ik spreek’
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.
‘In het Engels noemen we het de blood-brain barrier, of BBB, maar dat is nogal een beladen afkorting geworden’, vertelt Snijders tijdens zijn presentatie. Een luide lach rolt door de zaal. Met ultrageluid (echo) krijgt Snijders microbubbels in de bloedvaten in trilling; daarmee wordt deze barrière opengetrild, en zo kunnen chemomedicijnen bij de hersentumor komen. ‘Maar er is meer’, zegt Snijders. ‘Als je de barrière opent, kunnen er ook stoffen vanuit de hersenen in de bloedbaan komen. Zo zou je bepaalde stofjes van een tumor op kunnen pikken in het bloed om een betere diagnose te kunnen stellen.’
Daarna betreedt neurowetenschapper Mariska Vansteensel het podium onder het nummer Another Brick in the Wall van Pink Floyd. De band speelt dat nummer niet voor niets, legt ze 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 Vansteensel uit. Opeens klinkt het lichtjes verfommeld doch duidelijk herkenbare muzieknummer van Pink Floyd door de zaal. ‘Dit fragment wisten de onderzoekers te reconstrueren uit louter de hersensignalen’, vertelt ze. Geroezemoes uit de zaal weerspiegelt de verbijstering van het publiek.
‘Ook wij meten hersensignalen’, gaat Vansteensel verder. ‘Als je bijvoorbeeld je hand beweegt, veranderen je hersensignalen. Die kun je oppikken en daarmee een computer besturen. Zo kan je met je gedachten een computermuis rond bewegen en letters aanklikken om een boodschap te schrijven.’ In een filmpje krijgt de zaal een Nederlandse verlamde vrouw in een rolstoel te zien. ‘Zij kon via een scherm zeven jaar lang met haar familie communiceren door met haar gedachten letters aan te klikken’, vertelt Vansteensel.
Schokkend onderzoek
Hoogleraar neurologie en neurogenetica Jan Veldink onderzoekt amyotrofische laterale sclerose, ook wel ALS. Een van zijn patiënten met ALS, Garmt van Soest, legt in een filmpje zelf aan het publiek uit wat de ziekte inhoudt. Een tijdsprong in de beelden laat zien hoe Van Soest in een paar jaar tijd is veranderd van een staande en pratende man naar een man die met zijn ogen via een computer communiceert. ‘En inmiddels is hij overleden’, vertelt Veldink. Zijn groep onderzoekt de genetische foutjes in het DNA die ALS veroorzaken. Gelukkig weet zijn praatje hoop te bieden. ‘Met gentherapie wisten we de lichamelijke achteruitgang bij zes ALS-patiënten in Nederland tegen te houden.’
Vervolgens ondervraagt Jansen afwisselend twee jonge neurowetenschappers, Eline de Groot en Jord Vink, over hun net afgeronde PhD-onderzoek. Waar De Groot te vroeg geboren baby’s onderzoekt die veel te weinig slapen, gebruikt Vink transcraniële magnetische stimulatie (TMS) bij patiënten om spieren weer actief te krijgen voor verlamming intreedt.
De Groot weet te raken met haar verhaal over de kwetsbaarheid van de jonge kindjes, en Vink zorgt voor een lach. Hij heeft namelijk zijn TMS-set-up mee, en laat even zien hoe die werkt door het voor te doen bij de presentator. Die krijgt een lichte elektromagnetische impuls tegen het brein waardoor zijn arm onder een licht kreetje omhoog springt. ‘Hoe zit mijn haar?’ vraagt Jansen aan de zaal.
Virtuele vooruitgang
Na de pauze klinkt er een hoorspel door de nog donkere zaal. Bastiaan Bruinsma en Remco van Zijderveld van het Expertisecentrum Militaire Geestelijke Gezondheidszorg begeleiden het publiek in een virtual-reality-simulatie. Op het grote scherm in de zaal verschijnt ineens een VR-simulatie van een zonnige vakantiebestemming. Het publiek doet mee aan een rollenspel: Bruinsma en Van Zijderveld als therapeuten, de kijker als patiënt met posttraumatisch stress syndroom (PTSS). Op het warme strand blader je door een fotoboek met herinneringen om trauma’s te verwerken. ‘Onze resultaten lijken aan te tonen dat dit soort therapieën werken’, vertelt Bruinsma aan het einde van de sessie. ‘Al zitten we nog in de afrondende fase van ons onderzoek.’
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. De Griekse wijsgeer Socrates noemde het een ‘ontsteking van de geest’. Door hersengolven te meten en daar AI op los te laten, zoeken Van Dellen en zijn groep naar patronen die een delirium kunnen voorspellen.
Battle of the brains
Dan krijgt het publiek een kijkje in hoe het er in het lab aan toe gaat. Neurowetenschapper Rianne de Jongh, PhD-student uit de groep van medeorganisator Jeroen Pasterkamp, presenteert hoe ze in het lab met cellen werkt. Ze groeit organoïden, kleine klompjes levende cellen die mini-orgaantjes van een paar millimeter dik vormen. Uit zenuwcellen maakt De Jongh piepkleine hersenachtige structuren om ALS te onderzoeken. In een kweekschaaltje bootst ze daarmee het contactpunt tussen zenuw en spier na. Dat ziet er in een filmpje voor het publiek indrukwekkend uit, waarbij gekleurde zenuwimpulsjes door het systeem heen schieten.
Vervolgens kondigt Jansen een heuse battle aan. Jonge neurowetenschappers Remi Stevelink en Oxana Garritsen krijgen elk 3 minuten om hun onderzoek te pitchen. Stevelink vertelt in sneltempo hoe hij de genetica achter epilepsie onderzoekt, en Garritsen laat zien hoe dopaminecellen naast blijdschap ook bijdragen aan ziektes en verslaving. Na de vurige strijd komt Jansen met het verdict: beiden komen als winnaar uit de strijd in een gelijkspel.
Technologische turboboost
Als afsluiter van de avond zoomt wetenschapsjournalist Bennie Mols uit door zijn kijk op kunstmatige intelligentie te geven. Ver voor de AI-hype dook hij reeds in de ontwikkelingen van de techniek. Op realistische en humoristische wijze laat 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.
Om de cirkel rond te maken, sluit Jansen de avond af door Pasterkamp terug het podium op te halen. ‘Ik denk dat we veel vooruitgang kunnen verwachten’, besluit Pasterkamp. ‘Dat laat de tekening van Norbert Vermeer ook zien: zo veel nieuwe behandelingen en mogelijkheden.’ Het witte bord van Vermeer is volledig vol getekend. De drukte en verbondenheid van alle getekende onderwerpen op het bord hebben haast iets weg van de neurale complexiteit in het brein.
