Breinstimulatie op maat: neurowetenschappers in Nijmegen en Maastricht bundelen hun krachten

13 mrt Breinstimulatie op maat: neurowetenschappers in Nijmegen en Maastricht bundelen hun krachten

Persbericht Radboud Universiteit

Bundel alle kennis en techniek over hersenen en breinstimulatie van de Radboud Universiteit en de Universiteit Maastricht, voeg er een flinke dosis AI-expertise aan toe en wat krijg je dan? Een platform dat bruist van de ambitie om nieuwe toepassingen te ontwikkelen voor niet-invasieve, gepersonaliseerde breinstimulatie. Van langdurige stress tot en met Parkinson, en van neurofeedback tot en met focused ultrasound: deze wetenschappers willen de mogelijkheden om hersenen bij te sturen aanzienlijk uitbreiden en verfijnen.

Neurowetenschappers Edward de Haan (Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour, Radboud Universiteit) en Rainer Goebel (Faculty of Psychology and Neuroscience, Universiteit Maastricht) zijn de enthousiaste aanvoerders van een grote groep wetenschappers die de komende jaren gaan samenwerken in het project Advanced Neural Control to Restore Brain Function. Dat project kreeg onlangs een subsidie toegekend van 1,1 miljoen euro voor de eerste drie jaar vanuit het samenwerkingsverband tussen beide universiteiten.

De sterkste scanners van Nederland

Dat beide universiteiten sinds 2022 intensiever met elkaar samenwerken en daar ook een stimuleringsfonds voor hebben, maakte het wat gemakkelijker om ‘groot te denken’. Want samenwerken en kennis uitwisselen, dat deden de Nijmeegse en Maastrichtse neurowetenschappers toch al wel. De Haan: “Maastricht heeft een 9,4 Tesla MRI-scanner en in Nijmegen komt een 14 Tesla MRI-scanner. Dit is een faciliteit voor heel Nederland, die mede mogelijk wordt gemaakt door een NWO Roadmap subsidie in samenwerking met alle 7 Tesla centra in Nederland. Om de mogelijkheden van zo’n apparaat te leren kennen, kunnen we het beste ons licht opsteken in Maastricht, waar ze ervaring hebben met de sterkste scanner in Nederland op dit moment.”

Niet-invasieve breinstimulatie

Het is geen toeval dat Maastricht en Nijmegen de locaties zijn voor de sterkste MRI-scanners, want geavanceerde beeldvorming, high field imaging, daar zijn beide universiteiten al jaren sterk in. En ze kunnen elkaar daarin aanvullen. Zo is er aan de Radboud Universiteit het Focused Ultrasound Initiative, en wordt er op beide plekken – samen met Radboudumc en Maastricht UMC+– gewerkt met nieuwe technieken zoals transcraniële magnetische of elektrische stimulatie en temporal interference. Bij al die technieken wordt het brein op een niet-invasieve manier, dus vanaf de buitenkant van de schedel, beïnvloed.

Niet-invasieve breinstimulatie is een speerpunt in het Maastrichtse onderzoek. Er kan heel veel mee, ziet Goebel: “Op het gebied van beweging, taal – denk aan revalidatie na een beroerte – en zicht. Maar er zijn ook toepassingen bij psychiatrische en neurologische aandoeningen. Als we al onze kennis en technieken combineren, kunnen we patiënten nog beter helpen.”

En dat is nodig, vindt Goebel. Hij haalt een voorbeeld aan van zijn collega Yasin Temel, een expert op het gebied van diepe hersenstimulatie die al samenwerkt met Nijmegen. In dit geval raakte een Parkinson-patiënt van zijn tremor af door deep brain stimulation (een methode die wel invasief is). Maar hij bleef ook depressief, iets wat vaker voorkomt bij deze ziekte. “Als een patiënt wel weer zelf z’n tanden kan poetsen maar nog steeds doodongelukkig is, dan kunnen we toch niet zeggen dat we die patiënt goed geholpen hebben? Ik ben ervan overtuigd dat het beter kan, door invasieve en niet-invasieve methoden te combineren.”

De volgende stap: maatwerk

Voor de ‘next step’ breinstimulatie die de wetenschappers voor ogen hebben moet wel een belangrijke hobbel genomen worden: er is meer maatwerk nodig. De Haan: “We willen naar methodes toe die adaptief zijn, zelflerend. Die rekening houden met alle factoren die van belang zijn voor precies déze individuele patiënt, en die daar direct op kunnen reageren. Dat is een uitdagende taak, om alle relevante factoren te begrijpen en te integreren in systemen die zichzelf trainen en zo steeds slimmer worden.”

Daar komt AI om de hoek kijken, in dit project vertegenwoordigd door Marcel van Gerven en Mario Senden, AI-experts bij het Donders Instituut en de Universiteit Maastricht. Goebel: “We willen rekening houden met factoren die nu niet altijd worden meegenomen omdat dat te complex lijkt. Heeft iemand niet goed geslapen, een slechte dag, is er gedoe thuis? Daar hebben we echt AI bij nodig, om te leren van talloze waarden en metingen en om daar met de goede respons op te reageren.”

Platform als vertrekpunt

De ambities zijn groot, en met de subsidie uit het samenwerkingsfonds kunnen de wetenschappers een mooie start maken. De Haan: “We beginnen een gezamenlijk platform, waar we langere tijd op voort kunnen bouwen. De mogelijkheden zijn groot. Vanuit een sterke basis in Zuid-Oost Nederland willen we ook nieuwe samenwerkingen aangaan met regionale en landelijke partners.”

Het vertrekpunt is: meer fundamentele kennis opdoen over brein en techniek zodat we meer kunnen ‘spelen’ met wat we hebben en weten, aldus De Haan en Goebel. De vervolgstap: een meer holistische benadering van individuele patiënten in hun specifieke context. Naast onderzoek vormen nieuwe onderwijsinitiatieven een belangrijk onderdeel van het project. Studenten, promovendi jonge wetenschappers en technici worden opgeleid in nieuwe, transdisciplinaire manieren van denken en werken.

De Haan: “Als we door kennis en methodes te combineren kunnen zorgen voor betere resultaten dan tot nog toe, dan bereiken we echt wat voor de samenleving. We hebben een heleboel te doen, maar we hebben de kennis, de mensen en de techniek in huis in Nijmegen en Maastricht. En met nu ook de middelen kunnen we dingen mogelijk gaan maken.”