Onlangs selecteerde De Tijd acht wetenschappelijke doorbraken die ons hoopvol mogen stemmen voor 2023. Het artikel stak van wal met het eerste alzheimermedicijn, eind vorig jaar in de Verenigde Staten goedgekeurd. ‘Een voorzichtig succes’, noemde de redactie het terecht. Voor het eerst lijkt een mogelijke remedie in zicht die de achteruitgang van de hersenziekte vertraagt. Maar fundamenteel staan we na eeuwen hersenonderzoek eigenlijk nog nergens. Dementie is de belangrijkste doodsoorzaak geworden in ons land. De vergrijzing zal dat probleem verergeren.
Even terug naar iets vrolijks: de redactie van De Tijd zag ook een teken van hoop in de langverwachte lancering van de James Webb-ruimtetelescoop. De opvolger van de Hubble-telescoop kon begin dit jaar het bestaan bevestigen van een eerste exoplaneetje (een planeet die lijkt op de aarde, 41 lichtjaar hier vandaan). Sinds Galilei voor het eerst een sterrenkijker op de nachthemel richtte, heeft de mens almaar vernuftiger telescopen ontwikkeld om de geheimen van het universum te ontrafelen. We beschikken nu over een nieuw instrument om verder dan ooit terug te kijken in de ruimte en de tijd.
Een van de meest onbegrepen structuren van het universum bevindt zich niet in een verafgelegen sterrenstelsel, maar onder onze schedel. Hoe de verbindingen in onze hersenen informatie uitwisselen en verwerken, is verbijsterend complex. Om dat mysterieuze orgaan te doorgronden moeten we ingenieuze instrumenten ontwikkelen.
Onderzoek waar muziek in zit
Een internationale samenwerking van ingenieurs en wetenschappers ontwikkelde zes jaar geleden een ultrafijne hersenprobe met duizend elektroden om de elektrische signalen in het brein uit te lezen en te stimuleren. Die probe wordt gebruikt door meer dan 800 laboratoria. Een groep aan Stanford University gebruikt ze om in kaart te brengen wat in de hersenen gebeurt als we dorst hebben. Twee jaar geleden volgde een nieuwe probe, die vijfduizend elektroden herbergt. De volgende generatie, neuropixels 3.0, is in volle ontwikkeling en wordt over twee jaar verwacht. Het aantal neuronen dat we zo kunnen volgen en de precisie waarmee dat kan, schieten pijlsnel omhoog. Nooit eerder konden we de hersenen zo gedetailleerd in beeld brengen.
We kunnen neuronen heel gecontroleerd stimuleren door ze lichtgevoelig te maken en er laserlicht op te schijnen. Maar het aanbrengen van een optische vezel of een hersenprobe onder de schedel vraagt een zware chirurgische ingreep. Daarom moeten we ook niet-invasieve wegen bewandelen. In plaats van in het brein te gaan kijken kunnen we hersencellen op een computerchip kweken om de interacties tussen hersencellen in het labo te onderzoeken. Of we kunnen gebruikmaken van ultrasone geluidsgolven in plaats van licht om hersencellen aan of uit te zetten. Die nieuwe geluidstechniek is niet-invasief en nauwkeurig. Onderzoek waar muziek in zit, dus.
Elke nieuwe ruimtetelescoop die gelanceerd wordt, opent een deur naar een beter begrip van ons universum. Elke nieuwe breintechnologie die we ontwikkelen, opent een deur naar een beter begrip van de sponzige massa onder onze schedel. Ik zie heel veel ontwikkelingen die de neurowetenschap in een stroomversnelling kunnen brengen. Sommige zullen slagen. Het stemt me hoopvol dat er de komende tien jaar oplossingen komen die ons vooruithelpen in de strijd tegen hersenaandoeningen.
Deze column verscheen eerder in De Tijd
Lees meer: hoe je hersenactiviteit kan uitlezen met 10.000 sensoren
Peter Peumans behaalde een doctoraat als elektrisch ingenieur aan Princeton University, en een bachelor- en masterdiploma aan de Katholieke Universiteit Leuven. Voor hij bij imec in dienst trad, was Peter Peumans professor Electrical Engineering aan de Stanford University. Hij ontving een NSF CAREER award en een Belgian-American Educational Foundation honorary fellowship. Hij is momenteel verantwoordelijk voor imec's strategie in gezondheid.
Gepubliceerd op:
13 februari 2023
