Neurologen krijgen hulp uit onverwachte hoek bij de vraag welk hersengebied ze moeten verwijderen om een epilepsiepatiënt van zijn klachten af te helpen. Wiskundigen van de Universiteit Twente laten namelijk – samen met onderzoekers van het Universitair Medisch Centrum Utrecht – zien dat het verstandig is om goed te kijken naar onderlinge verbindingen tussen hersengebieden in plaats van enkel te speuren naar afwijkende gebieden. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Epilepsia.

“Gezond ogend hersenweefsel verwijderen”

Ongeveer 100.000 mensen in Nederland kampen met epilepsie, een aandoening die gekenmerkt wordt door terugkerende aanvallen. Bij twee derde van de patiënten kan de ziekte (goed) behandeld worden met medicijnen. In sommige gevallen is het chirurgisch verwijderen van een klein hersengebiedje de beste optie. Omdat dit gebiedje per patiënt verschilt, is de lastige vraag voor neurologen hierbij: welk gebiedje moet verwijderd worden? In veel gevallen wordt gekozen voor een stukje hersenweefsel met een afwijkende structuur, dat bijvoorbeeld op een MRI-afbeelding zichtbaar is. Wiskundigen van de Universiteit Twente laten, samen met onderzoekers van het Universitair Medisch Centrum Utrecht, met computersimulaties zien dat het soms mogelijk beter kan zijn om gezond ogend hersenweefsel te verwijderen in plaats van weefsel met een ‘afwijking’.

Jurgen Hebbink, een van de betrokken onderzoekers: “Ons model geeft inzicht in de belangrijke rol die de netwerkstructuur kan spelen. In onze simulaties is het soms effectiever om een normaal, strategisch gelegen hersengebiedje te verwijderen dan een intrinsiek afwijkend gebiedje.”

Simulaties

In het onderzoek simuleerden Hebbink en collega’s, met de computer vier verschillende hersengebiedjes met elk hun eigen (hersen)signalen. Door de gebieden op verschillende wijzen met elkaar te verbinden, kun je inzichtelijk maken op welke manier de signalen van het ene gebied die van de andere gebieden beïnvloeden. In dit geval gaat het om een model met maar een beperkt aantal hersengebieden, maar zelfs dat geeft al belangrijke inzichten in hoe signalen uit het ene gebied die van andere gebieden kunnen beïnvloeden.

Hebbink noemt de ultieme stap van dit onderzoek om het brein van een individuele epilepsiepatiënt in de computer na te bouwen. Met dat model kun je vervolgens onderzoeken welk gebiedje je bij die ene specifieke patiënt het beste weg kunt halen. “Voordeel van een computermodel is dat je er vervolgens mee kunt experimenteren. In het echt kun je het maar één keer doen.”

Bron: Universiteit Twente