KNF projecten bij het Alzheimercentrum

De klinische neurofysiologie (KNF) onderzoeksgroep van het Alzheimercentrum

Op de foto ziet u onze KNF-onderzoekers die zich bezighouden met projecten op het gebied van verstoorde hersenactiviteit bij dementie. Onze groep wordt geleid door klinisch neurofysioloog professor Kees Stam, een internationaal gerenommeerd expert in de analyse van hersenactiviteit. Natuurkundige Arjan Hillebrand is belangrijk voor technische zaken rondom het onderzoek en ontwikkeling van nieuwe analyse-mogelijkheden. Post-doc onderzoekers Alida Gouw (klinisch neurofysioloog) en Willem de Haan (neuroloog) zijn naast hun klinische werkzaamheden de onderzoeksleiders van verschillende door ZonMw gesubsidieerde projecten. Op de bovenste rij van de foto ziet u de promovendi, die het grootste deel van het onderzoekswerk verrichten. Daarnaast zijn er vaak tijdelijke medewerkers zoals stagiairs, en uiteraard samenwerking met andere onderzoeksgroepen.

Wat voor onderzoeksprojecten lopen er momenteel?

Met het bestuderen van hersenactiviteit en -functie kun je allerlei kanten op. Het EEG speelt niet alleen een rol bij het vaststellen van dementie, maar ook bij het vastleggen van behandeleffecten (bijvoorbeeld in een medicatiestudie). En, niet onbelangrijk, naast het nut voor de medische praktijk, kan analyse van hersenactiviteit ook sterk bijdragen aan het beter begrijpen van een ziektemechanisme. Vaak is een beter begrip van ziekte essentieel voor het ontwikkelen van betere diagnostische testen of behandeling. Met onze groep doen wij op verschillende gebieden onderzoek. Hieronder volgt een korte beschrijving van de lopende onderzoeken, met verwijzingen naar aanvullende informatie (en blogs!).

Het verband tussen verspreidende Alzheimer-eiwitten en verstoorde hersenfunctie

Bij de ziekte van Alzheimer spelen opstapelende eiwitten in de hersenen een belangrijke rol. Sinds een aantal jaar kunnen we de ophoping van deze eiwitten en verspreiding daarvan in de hersenen bij patiënten aantonen met een PET-scan. We weten dat de eiwitten de neuronen aanzetten tot veranderd gedrag, maar begrijpen nog niet goed hoe deze eiwitten zich verspreiden en welke factoren dit proces aanjaagt. Met behulp van MEG-signalen proberen we aan te tonen dat te actieve en sterk verbonden hersengebieden hierbij belangrijk zijn. Arts Deborah Schoonhoven onderzoekt dit in de  MANTA-studie.

Hoe zorgen veranderde hersencellen voor problemen op grote schaal?

Vanuit weefsel- en dierenonderzoek is er veel kennis over wat voor schade er ontstaat aan hersencellen bij Alzheimer, en hoe bijvoorbeeld neuronen reageren op schadelijke eiwitten. Maar de vertaalslag maken van hoe dit leidt tot de vertraging van hersengolven op grote schaal zoals we zien op het EEG en MEG, is nog niet duidelijk. Door samen te werken met dieronderzoekers, en met behulp van computermodellen, probeert neurowetenschapper Anne van Nifterick de neurofysiologische veranderingen bij dementie op het niveau van cellen, muismodellen en patiënten met elkaar te verbinden in het T-REX project. In dit project onderzoekt zij specifiek dragers van het Alzheimergen (preseniline-1 en APP), omdat we in deze personen de allervroegste veranderingen in hersenactiviteit kunnen vaststellen, nog voordat er klachten van het geheugen zijn.

Verstoorde hersennetwerken bijsturen, en zo Alzheimer symptomen verminderen

Naast het meten van hersenactiviteit hebben we ook technieken om de hersenen op een patiëntvriendelijke manier van buitenaf te prikkelen met zwakke elektrische stroom, zodat we de activiteit licht kunnen bijsturen. Het idee is dat je op deze manier ook misschien de (veranderde) activiteit bij dementie kunt verbeteren; dit wordt momenteel onderzocht in het ExMachina project door promovendus Janne Luppi. Omdat nog niet bekend is waar en hoe je de hersenactiviteit het best kunt bijsturen, combineren we stimulatie met gelijktijdige MEG-metingen van de (veranderde) hersenactiviteit, zodat we een idee krijgen wat de stimulatie doet, en of geïndividualiseerde stimulatie beter kan werken.

De beste manier om het effect van nieuwe medicatie op hersenactiviteit vast te leggen

Tot slot zijn wij ook betrokken bij internationale medicatieonderzoeken, zogenaamde ‘klinische trials’, waarbij EEG wordt gemeten om het effect van de nieuwe medicatie te onderzoeken. We helpen hierbij met de opzet, het coachen van de deelnemende centra , en het centraal analyseren van de verzamelde EEG-data. We proberen daarbij zo goed mogelijk vast te stellen of het ziekteproces vertraagt (of misschien zelfs gestopt of hersteld) wordt. Veel nieuwe medicijnen proberen bijvoorbeeld de communicatie tussen hersencellen te verbeteren, en dit is bij uitstek het terrein van de neurofysiologie. Het EEG wordt dan gebruikt om te kijken of behandelingen leiden tot meer ‘normale’ hersenactiviteit, vergeleken met de placebogroep. In ons EEGlab proberen we de meest nauwkeurige manieren van EEG-analyse te vinden om het effect van behandeling te beschrijven. Neurowetenschapper Elliz Scheijbeler is recent gestart als promovendus op dit project.

ExMachina, MANTA en T-REX zijn mogelijk dankzij subsidie van ZonMW.