Er zijn grote individuele hersenverschillen zichtbaar bij autisme, depressie en andere aandoeningen. Dat is de conclusie van het onderzoek dat Radboudumc en Monash University publiceerden in Nature Neuroscience eerder deze week. Onderzoekers brachten die veranderingen in kaart bij bijna 1300 mensen gediagnosticeerd met 6 verschillende soorten psychische aandoeningen. Deze nieuwe benadering kan uiteindelijk leiden tot een meer specifieke behandeling van patiënten.
Mentale aandoeningen zoals depressie, schizofrenie of autisme hebben allemaal een eigen kenmerkende neurologische vingerafdruk. Anders gezegd: de hersenen van mensen met bijvoorbeeld depressie, schizofrenie of autisme functioneren anders en dat zie je terug in verschillen in de vorm en grootte van de hersenen.
- Onderzoekers introduceerden een innovatieve statistische aanpak om individuele hersenen gedetailleerder te onderzoeken;
- Hierdoor kunnen afwijkingen in hersenvolume en samenwerking tussen hersengebieden beter worden vastgesteld, wat kan leiden tot meer specifieke behandelingen
Dit artikel komt uit de tweede editie van IO Next: The Brain. Dit magazine staat vol verhalen van wetenschappers, ondernemers en innovaties die een gezamenlijk doel hebben: het meest complexe systeem dat er is, beter leren begrijpen.
Nieuwe methode
Onderzoekers van het Radboudumc en de Monash University in Australië hebben een methode ontwikkeld waarmee hersenen van individuele mensen veel beter zijn te analyseren. Daarvoor gebruikten ze nieuwe statistische technieken die werden ontwikkeld door Andre Marquand van het Radboudumc. “Allereerst hebben we een algemeen standaardmodel ontwikkeld van de hersengrootte op basis van iemands leeftijd en geslacht”, zegt Marquand. “Vervolgens berekenen we hoeveel het hersenvolume van een individuele persoon van deze standaard afwijkt. Vergelijk het met de algemene groeidiagrammen in de kindergeneeskunde. Die geven het gemiddelde aan, maar dat zegt niets over de situatie van elk individueel kind.”
Na de ontwikkeling van het standaardmodel werd bij bijna 1300 mensen met de diagnose schizofrenie, depressie, bipolaire stoornis, obsessieve-compulsieve stoornis (OCD), ADHD of autismespectrumstoornis de hersengrootte geanalyseerd. Niet alleen de totale grootte, maar ook de afmeting van kleinere regionale hersengebieden (meer dan duizend afzonderlijke gebieden). Ook de onderlinge verknoping tussen die gebieden werd meegenomen.
Enorme variatie binnen dezelfde aandoening
Zoals verwacht zagen de onderzoekers bij elk van die zes aandoeningen grote afwijkingen in hersenvolume ten opzichte van de standaardafmetingen. Maar binnen elke afzonderlijke aandoening bestonden óók hele duidelijke verschillen. Binnen dezelfde aandoening zagen ze maar bij zeven procent van de mensen een grote afwijking in hetzelfde hersengebied. “Omdat de onderlinge verschillen binnen dezelfde aandoening zo groot zijn, is het moeilijk om een behandeling of oorzakelijke mechanisme aan te wijzen door alleen naar het groepsgemiddelde te kijken”, zegt wetenschapper Alex Fornito. “Bovendien kan het ook verklaren waarom mensen met dezelfde diagnose onderling toch sterk kunnen verschillen in symptomen en behandelresultaten.”
Het onderzoeksteam keek vervolgens naar de verbindingen tussen hersengebieden die een grote afwijking in volume vertoonden. Het bleek dat die gebieden vaak samenwerken in een netwerk. Functioneert een gebied in dat netwerk niet goed, dan heeft dat vaak consequenties voor het hele netwerk. Elk van de aandoeningen werd min of meer gekarakteriseerd door een eigen typerend netwerk, waardoor de verschillende psychische aandoeningen van elkaar verschillen. Binnen zo’n netwerk kunnen verschillende gebieden voor verstoringen zorgen die weer net wat andere symptomen opleveren. In het eerste geval spreek je van verschillende aandoeningen, zoals depressie of schizofrenie. In het tweede geval spreek je van verschillende uitingsvormen binnen dezelfde aandoening.
Specifieke behandeling
Het team gebruikte die nieuwe aanpak om potentiële locaties voor de behandeling van de verschillende stoornissen te identificeren. Dat leidt tot een verfijning en diversificatie van mogelijke behandelingen. Marquand: “Dezelfde aandoening kan op verschillende of zelfs meerdere locaties in de hersenen worden veroorzaakt wat betekent dat er waarschijnlijk meerdere onderliggende mechanismen kunnen zijn voor dezelfde aandoening of diagnose. Het betekent ook dat je verschillende behandelingen voor dezelfde aandoening zou moeten ontwikkelen.” Ashlea Segal, eerste auteur van het artikel: “We hebben bijvoorbeeld bewijs gevonden dat hersencircuits die gekoppeld zijn aan frontale gebieden vooral betrokken zijn bij depressie. Deze circuits worden vaak gebruikt als doelwit voor niet-invasieve hersenstimulatie. Onze gegevens suggereren dat ze slechts voor ongeveer een derde van de mensen een effectief doelwit zijn.”
De benadering die het team heeft ontwikkeld, biedt nieuwe mogelijkheden om veranderingen in de hersenen bij psychische aandoeningen in kaart te brengen. Fornito: “Het raamwerk dat we hebben ontwikkeld stelt ons in staat om de diversiteit van hersenveranderingen bij mensen met psychische aandoeningen op verschillende niveaus te begrijpen, van individuele regio’s tot meer wijdverspreide hersencircuits en netwerken, wat een dieper inzicht biedt in hoe de hersenen bij individuele mensen zijn aangetast.”
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
