Hoe staan hersengebieden met elkaar in verbinding en is deze hersenconnectiviteit een manier om het beloop van de ziekte van Alzheimer te kunnen voorspellen? Dr. Betty Tijms, psycholoog en neuro-informaticus bij het VUmc Alzheimercentrum, wil deze vragen beantwoorden met een door haarzelf ontwikkeld computerprogramma. Zij ontvangt hiervoor een fellowshipbeurs van ZonMw: een persoonsgebonden subsidie om baanbrekend onderzoek te doen naar de oorsprong en het mechanisme van dementie.

‘Op dit moment weten we nog te weinig over wat er precies in de hersenen gebeurt bij mensen die dementie ontwikkelen’, vertelt Tijms. ‘Vaak wijkt de hoeveelheid amyloïd-bèta, het zogeheten Alzheimereiwit, al in een vroeg stadium af. Toch duurt het dan vaak nog jaren voor iemand hersenschade en de daar uit voortvloeiende problemen met het cognitief functioneren krijgt. Ik wil achterhalen of inzicht in hersenconnectiviteit, dat wil zeggen de manier waarop hersengebieden met elkaar verbonden zijn, een manier is om beter te begrijpen hoe het brein verandert bij iemand die dementie ontwikkelt.’ Zo krimpt de hippocampus – het deel van de hersenen dat vooral betrokken is bij het opslaan van nieuwe herinneringen – bij iemand met de ziekte van Alzheimer. Tijms: ‘Hoewel die krimp met het blote oog te zien is op een hersenscan, wordt hierbij geen rekening met de complexiteit van het brein. In onze hersenen zijn immers honderd miljard neuronen die miljarden verbindingen maken. Het bestuderen van hersenconnectiviteit stelt ons in staat om de achteruitgang te meten die we op hersenscans niet kunnen zien.’

Volgens Tijms kunnen we onze hersenen beschouwen als een sociaal netwerk. ‘Met één hersencel kom je niet ver, maar juist door met elkaar verbonden te zijn ontstaan complexe functies. Bij mensen met de ziekte van Alzheimer zien we dat de verbindingen in de hersenen zijn verstoord. Daardoor raken bepaalde hersengebieden geïsoleerd en krimpen ze. Op basis van onderzoek naar hersenconnectiviteit kunnen we voorspellen welke gebieden dat zijn. Eigenlijk is het principe, waarop hersengebieden met elkaar verbonden zijn, heel simpel. Neuronen wisselen informatie met elkaar uit om een bepaalde taak te kunnen uitvoeren. Hoe vaker zij samen actief zijn, hoe sterker de connectie is. Maar als je met elkaar verbonden bent, sterf je vaak ook samen af: ‘neurons that fire together, wire together’ is een veronderstelling die vaak wordt gemaakt. Om deze veronderstelling te kunnen onderzoeken, ontwikkelde Tijms tijdens haar promotieonderzoek in het Schotse Edinburgh een computerprogramma. Samengevat is dit programma een wiskundige beschrijving van de netwerken in de hersenen, waarmee Tijms hoopt de individuele achteruitgang van een patiënt te kunnen voorspellen.

Op basis van de eerste onderzoeksresultaten lijkt de methode van Tijms inderdaad in staat om de eerste, goed herkenbare signalen van netwerkveranderingen in de hersenen op te pikken. Een mogelijk baanbrekende ontdekking, want dit zou betekenen dat we in de toekomst met één druk op de knop een persoonlijke voorspelling kunnen doen over het risico op Alzheimer en de mate van achteruitgang. Volgens Tijms is die stap inmiddels niet zo groot meer. ‘Op basis van mijn onderzoek kunnen we meer kennis en duidelijkheid geven over dit risico en ook over het beloop van de ziekte. Dit zou een enorme toegevoegde waarde zijn, vooral voor mensen die een hoger risico hebben op dementie en zich daar zorgen over maken.’ Het onderzoek van Tijms is ook interessant voor de farmaceutische industrie. Ze werkt dan ook samen met Boehringer Ingelheim, één van ’s werelds grootste farmaceutische bedrijven. ‘Zij kunnen mijn technieken gebruiken voor de selectie van deelnemers aan klinische trials. Het samenstellen van een zo vergelijkbaar mogelijke onderzoeksgroep – in dit geval mensen met een hoog risico op dementie – stelt ze in staat het effect van een mogelijk medicijn veel nauwkeuriger te meten. Ze sluiten daarmee namelijk zoveel mogelijk andere factoren uit die de onderzoeksresultaten zouden kunnen beïnvloeden.’

Tijms: ‘De werking van de hersenen blijft mij fascineren. Ik vind het bijzonder dat het menselijk brein zo flexibel is; het is in staat veel klappen op te vangen. Vaak zie je, bijvoorbeeld na een beroerte, dat de hersengebieden rondom het getroffen deel in staat zijn nieuwe functies te leren om de schade te compenseren. Dat zien we ook bij mensen met de ziekte van Alzheimer. Hoewel ik denk dat amyloïd-bèta een grote rol speelt bij het ontstaan van de ziekte van Alzheimer, verklaart het niet alles. Het ziekteproces is complexer dan één eiwit. Onderzoek naar amyloïd-bèta en naar hersenconnectiviteit zijn complementair aan elkaar. Samen helpen ze bij het ontrafelen van het ziekteproces.’ En hoe ziet ze de toekomst? ‘Ik heb nog zóveel ideeën voor wat ik zou willen onderzoeken. Gelukkig is dit onderzoeksveld relatief jong en zijn er ontzettend veel manieren om met deze technieken de hersenen als netwerk de beschrijven.

Onderzoek: Brain connectivity: the missing link between amyloid and clinical symptoms

Projectleider: Dr. B.M. Tijms, VUmc Azheimercentrum

Samenwerkende partijen: VUmc Alzheimercentrum, Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG

‘Voor ons zijn samenwerkingsverbanden met academische partners, die nieuwe methoden en technologieën onderzoeken, erg belangrijk. Dit geeft ons de kans om al in een vroeg stadium kennis te maken met nieuwe technologieën, die het potentieel hebben om de opzet van klinische studies voor nieuwe behandelingen te verbeteren. Het mooie van het onderzoek van dr. Tijms is dat de gehele techniek is gebaseerd op een enkele MRI-scan. Zo’n scan wordt vaak routinematig gedaan in klinische studies naar de ziekte van Alzheimer. Deze studie zal ons waarschijnlijk in staat stellen om een vernieuwende analytische methode toe te passen op een routine-scan, om meer informatie te krijgen over het individuele ziektebeloop van een patiënt. Dat geeft ons de mogelijkheid om de juiste patiëntenpopulatie te selecteren voor het testen van nieuwe behandelingen om Alzheimer te vertragen.’

---

ZonMw en Deltaplan Dementie geven de projecten van onderzoeks- en innovatieprogramma Memorabel een gezicht door de projectleiders aan het woord te laten. Zij vertellen over hun ambities, te verwachten resultaten en samenwerkingsverband. Wat draagt hun onderzoek bij aan de doelen van het Deltaplan Dementie. Het voorkomen en genezen van dementie, betere dementiezorg én een dementievriendelijke samenleving. Dit is de dertiende publicatie in deze reeks.

Lees ook publicatie 1:  Zorg op maat voor jonge mensen met dementie  n.a.v. interview met Christian Bakker.

Lees ook publicatie 2: ‘Een vroege diagnose geeft de patiënt invloed op de behandeling en levenskwaliteit’ n.a.v. interview met Alle Meije Wink.

Lees ook publicatie 3: ‘We moeten kijken naar de behoefte van mensen vóór ze om hulp vragen’ n.a.v. interview met Jacomine de Lange.

Lees ook publicatie 4: ‘Ons doel: de hersenen resistent maken voor Alzheimer’ n.a.v. interview met Helmut Kessels.

Lees ook publicatie 5: ‘Een op de tien vijftigjarigen heeft Alzheimer-eiwitten in de hersenen’ n.a.v. interview met Pieter Jelle Visser.

Lees ook publicatie 6: ‘Hospital@Home doet recht aan de wensen en noden van kwetsbare ouderen met dementie’ n.a.v. interview met Sophia de Rooij.

Lees ook publicatie 7: ‘Ook mensen met dementie willen van waarde zijn voor anderen’ n.a.v. interview met Myrra Vernooij-Dassen.

Lees ook publicatie 8: ‘Ons onderzoek helpt artsen bij de keuze voor diagnostische tests en het vertalen van de resultaten naar de patiënt’ n.a.v. interview met Wiesje van der Flier.

Lees ook publicatie 9: ‘Het zou spectaculair zijn als we specifieke vormen van dementie kunnen behandelen’ n.a.v. interview met Maarten Titulaer.

Lees ook publicatie 10: ‘Als psycholoog zie ik dagelijks jonge mensen met dementie worstelen met vragen en problemen. Daar wil ik als onderzoeker graag oplossingen voor vinden’ n.a.v. interview met Marjolein de Vugt.

Lees ook publicatie 11: ‘Wij onderzoeken hoe we slim kunnen bewegen om onze kans op dementie te verkleinen’ n.a.v. interview met Prof. dr. Erik Scherder.

Lees ook publicatie 12: ‘Into D’mentia laat mantelzorgers nadenken over veranderingen in gedrag en emoties en hoe daarmee om te gaan’ n.a.v. interview met Margriet Sitskoorn en Ruth Mark.

Lees ook publicatie 13:  ‘Ik heb altijd gedacht dat cognitief verval een samenspel is tussen schade in verschillende hersengebieden’ n.a.v. interview met Yael Reijmer.

Klik hier voor de website van Memorabel