5 baanbrekende neurowetenschappelijke ontdekkingen van 2018

Zoals we eind vorig jaar al meldden, is de neurowetenschap een onderzoeksgebied dat volop in ontwikkeling is met nieuwe ontdekkingen. 2018 is daarop geen uitzondering en heeft een aantal doorbraken voor de menselijke gezondheid opgeleverd. Hier zijn 5 belangrijke neurowetenschappelijke bevindingen van dit jaar.

1. Stamcellen geherprogrammeerd tot nieuwe neuronen

Dit jaar hebben onderzoekers voor het eerst het gebruik van geherprogrammeerde stamcellen getest in de hersenen van een patiënt met de ziekte van Parkinson. Bij de ziekte van Parkinson kunnen cellen die als neurotransmitters fungeren afsterven, wat trillingen en motorische problemen veroorzaakt. Tot op heden is er geen genezing voor de ziekte.

Onderzoekers van de Universiteit van Kyoto hebben stamcellen rechtstreeks in de hersenen van een patiënt getransplanteerd. De cellen waren afkomstig van de huid van een anonieme donor en in totaal werden 2,4 miljoen cellen op twaalf verschillende plekken in de hersenen geïmplanteerd.

De proef loopt nog, maar de resultaten zijn tot nu toe veelbelovend. De hoop is dat er voldoende verloren neuronen hersteld kunnen worden om de bijbehorende symptomen van de ziekte te verlichten. Eerdere dierproeven wijzen op goede resultaten en naar verwachting zullen binnenkort nog eens 6 patiënten met de behandeling beginnen.

2. Zenuwstimulatie helpt verlamde mensen om te lopen

Neurochirurgen van het Universitair Ziekenhuis van Lausanne plaatsten een reeks draadloos aangestuurde elektroden rond de wervelkolom van drie patiënten. De patiënten hadden een beschadigd ruggenmerg dat jarenlang had geleid tot verlamming van het onderlichaam, waardoor ze niet konden lopen. Elektrische stimulatie werd toegepast volgens een patroon dat was ontworpen om motorneuronpools op het juiste moment te activeren voor het lopen. Binnen enkele dagen konden de patiënten met een harnas op een loopband lopen.

Het succes van de techniek hangt af van nauwkeurig getimede elektrische pulsen en intensieve revalidatie – een combinatie van stimulatie en activering. Na enkele maanden was het mogelijk om zelfstandig te lopen, zonder hulpmiddelen of elektrische stimulatie, en alle patiënten boeken in de loop der tijd langzaam maar gestaag vooruitgang.

3. Geheime verbanden tussen lichaamsbeweging en cognitie ontdekt

Het is al langer bekend dat lichaamsbeweging belangrijke cognitieve vaardigheden kan verbeteren, waaronder leer- en geheugenfuncties. In een fysiologielaboratorium van de Universiteit van Hokkaido in Sapporo, Japan, testten neurowetenschappers muizen op loopbanden om te zien hoe dit hun hersenen veranderde.

Eerder onderzoek had aangetoond dat muizen de hoeveelheid nieuwe neuronen die ze aanmaken kunnen verdubbelen door door doolhoven te zwemmen. Maar dit onderzoek onthulde dat bewegen op een draaiend wiel ook hun geheugen voor de doolhoven verbeterde. Het is bekend dat lichaamsbeweging leidt tot de afgifte van eiwitten en andere moleculen uit spier-, vet- en leverweefsel, wat de neurogenese en zelfs het volume van bepaalde hersengebieden kan vergroten.

Deze studie ging nog een stap verder door te ontdekken dat lichaamsbeweging daadwerkelijk epigenetische veranderingen in de hersenen kan teweegbrengen, waardoor de synaptische en cognitieve plasticiteit beter gereguleerd wordt. Epigenetica is een snelgroeiend vakgebied binnen de biologie en stelt ons in staat om ons DNA in wezen te herconfigureren om ons aan te passen aan onze omgeving. De bevindingen tonen aan dat fysieke training potentieel kan veranderen wie we zijn, en wel op manieren die gunstig zijn voor onze cognitieve gezondheid.

4. Elektrische hersenstimulatie verbetert het geheugen

Experimenteel onderzoek onder leiding van neurowetenschapper Joel Voss aan de Northwestern University toonde aan dat tACS (Transcraniële Wisselstroomstimulatie), toegepast met lage stroomsterktes, het episodisch geheugen van gezonde volwassenen matig verbeterde. Neuropsychologische tests vóór en na de behandeling, in combinatie met fMRI-scans, onthulden dat het cortico-hippocampale netwerk betrokken is bij de verbeterde herinnering.

De studie vormt een belangrijke stap in het begrijpen van de verschillende voordelen die 'brain zapping' kan hebben op cognitieve functies. Dit onderzoeksgebied bevindt zich echter nog in een vroeg stadium, aangezien er nog veel te ontdekken valt over de mechanismen waarmee de elektrische activiteit op neuraal niveau wordt beïnvloed. Een andere uitdaging is dat de effecten van persoon tot persoon kunnen verschillen, om nog onbekende redenen.

5. Bloed-hersenbarrière geopend door middel van echografie

Neurowetenschappers meldden dit jaar in Nature Communications dat echografie en microbellen gebruikt kunnen worden om de bloed-hersenbarrière bij patiënten met de ziekte van Alzheimer. Dit onderzoek is veelbelovend omdat het de weg opent naar de toediening van therapieën die anders de hersenen niet zouden kunnen bereiken.

De methode houdt in dat ultrageluidgolven gericht worden op focuspunten die microbelletjes in de bloed-hersenbarrière genereren, waardoor met zeer hoge precisie minuscule openingen ontstaan. De behandeling wordt als veilig beschouwd omdat de openingen binnen 24 uur vanzelf weer dichtgaan, zonder dat er bijwerkingen optreden.

Deskundigen geloven dat dit met verder onderzoek op een zeer gerichte manier zou kunnen worden aangepakt, door medicijnen te richten op zeer specifieke hersengebieden die aansluiten bij de behoeften van verschillende cognitieve gezondheidsproblemen.

Als je de doorbraken van dit jaar wilt vergelijken met die van 2017, bekijk dan ons vorige blogbericht.

7 belangrijke ontwikkelingen in de neurowetenschappen van 2017

Of, als je geïnteresseerd bent in de doorbraken in de neurowetenschappen op het gebied van voedingssupplementen, bekijk dan deze gids over CBD-therapie.

‍