Beter inzicht in ziektebeloop door het meten van elektrische communicatie tussen hersenen en spieren

Laatst bijgewerkt op 14 mei 2020

Het ALS Centrum is onlangs gestart met de ‘ALS Electrode’ studie. In dit onderzoek meten onderzoekers de elektrische activiteit van de hersenen en de spieren. Het doel is om te kijken of we in deze elektrische signalen patronen kunnen ontdekken die kenmerkend zijn voor bepaalde subgroepen van ALS, PSMA en PLS. Op die manier hopen we een nauwkeurigere voorspelling te doen over het individuele ziektebeloop.

Het verloop van ALS, PSMA en PLS kan enorm verschillen per persoon. Het is daarom van grote toegevoegde waarde voor patiënten en voor onderzoekers om al vroeg in de ziekte een persoonlijke voorspelling van het ziektebeloop te kunnen doen. Uit eerder onderzoek van ALS Centrum Nederland bleek dat bij mensen met ALS, PSMA en PLS verbindingen in het gehele netwerk van de hersenen beschadigd raken. Dit betekent dat niet alleen motorische zenuwcellen (de zenuwcellen die de spieren aansturen) aangetast raken, maar ook andere zenuwcellen in het brein. Daarom kijken wetenschappers in dit onderzoek naar activiteit in het gehele hersennetwerk.

Een wirwar aan hersengolven
Om het hele hersennetwerk in kaart te brengen, wordt een EEG-meting (elektro-encefalografie) gebruikt. Door meer dan 100 elektrodes op het hoofd te plakken kan de elektrische activiteit in de hersenen nauwkeurig worden gemeten. De resultaten van een EEG-meting zien eruit als een wirwar aan hersengolven. In deze wirwar zoeken onderzoekers vervolgens naar patronen die karakteristiek zijn voor ALS, PSMA en PLS. Op deze manier kan in de toekomst mogelijk voor elke patiënt het ziekteverloop beter voorspeld worden. Dit is ook voor medicijnstudies van groot belang zijn en draagt dus ook bij aan de zoektocht naar effectieve en gerichte behandelingen voor ALS, PSMA en PLS.

Figuur 1. Met plakkertjes wordt een netwerk van elektrodes op het hoofd geplakt voor een EEG-meting. Met die meting kunnen onderzoekers het gehele hersennetwerk in kaart brengen. Een meting ziet eruit als een wirwar van hersengolven, maar door deze nauwkeurig te analyseren kunnen de onderzoekers mogelijk subgroepen van ALS, PSMA en PLS ontdekken.

Het samenspel tussen hersenen en spieren
Naast hersengolven meten onderzoekers ook de elektrische activiteit in de spieren van de arm. Dit doen ze met behulp van een EMG-meting (elektromyografie). Voor een EMG-meting worden elektrodes op de huid van de arm en hand aangebracht.

Beide metingen (EEG en EMG) worden tegelijkertijd gedaan terwijl de deelnemer in rust is of tijdens het uitvoeren van cognitieve en bewegingstaken (Figuur 2). Door wiskundige analyses toe te passen op de digitale opnames willen de onderzoekers meer te weten komen over de communicatie tussen de spieren en de hersenen en hoe dit verandert in mensen met ALS, PSMA en PLS. Dit samenspel tussen hersenen en spieren is tot nu toe nog niet onderzocht bij mensen met ALS, PSMA en PLS, maar staat centraal bij het ontwikkelen van therapieën. Door EEG en EMG-metingen te combineren ontstaat een unieke mogelijkheid om dit op een goede manier in kaart te brengen.

Figuur 2. De EMG en EEG-metingen worden tegelijkertijd uitgevoerd.

Aanmelden
Dit onderzoek wordt gedaan door de afdeling Neuromusculaire Ziekten van het UMC Utrecht. Bent u geïnteresseerd in deelname, dan kunt u dat hier aangeven.

Dit onderzoek wordt financieel mogelijk gemaakt door Stichting ALS Nederland.

Dr. ir. Boudewijn Sleutjes PDEng
  • post doc, UMC Utrecht

Ik houd mij bezig met de opzet, uitvoer en analyse van elektrofysiologisch onderzoek bij patiënten met multifocale motorische neuropathie (MMN) en amyotrofische laterale sclerose (ALS).

Heeft u feedback op dit artikel? Laat het ons weten.