Met behulp van een enorme dataset hebben onderzoekers van het Radboudumc een set groeidiagrammen voor de ontwikkeling van de hersenen ontwikkeld. Deze groeidiagrammen bieden daarnaast ook referentiemodellen voor de veroudering van de hersenen en hebben zo een groot klinisch potentieel. Zo kunnen ze onder andere gebruikt worden om de ontwikkeling van hersenaandoeningen te voorspellen.
Voor de ontwikkeling van de groeidiagrammen hebben de onderzoekers MRI-beelden, hersenscans, geanalyseerd van bijna 60.000 mensen, afkomstig van 80 MRI-scanners verdeeld over de hele wereld. "Artsen wereldwijd zetten bijvoorbeeld het lichaamsgewicht of de lengte uit tegen de leeftijd. Zo beoordelen ze de ontwikkeling van een individueel kind ten opzichte van de variatie in de populatie, en sporen ze ontwikkelingsachterstand op", vertelt Andre Marquand, onderzoeker bij de afdeling Cognitieve Neurowetenschappen van het Radboudumc.
Klinische waarde groeidiagrammen
Met de ontwikkelde groeidiagrammen is het mogelijk om op het niveau van een individuele persoon voorspellingen te doen over de groei en veroudering van de hersenen, ten opzichte van bevolkingsnormen. Met de modellen kunnen bijvoorbeeld veranderingen in de hersenstructuur opgespoord worden die kunnen wijzen op het ontstaan van een psychische stoornis.
Daarnaast kunnen de modellen helpen bij de stratificatie van psychische stoornissen. Denk bijvoorbeeld aan het vinden van overeenkomsten tussen mensen die verschillende subtypes van stoornissen hebben. Maar ook om in de toekomst mensen te zoeken die op een behandeling zullen reageren. Bovendien volgt het model de voortgang van ziekte of het effect van een behandeling.
"We hebben nu een referentiemodel waarmee we variatie tussen individuen in kaart brengen en wat ons helpt om veel verschillende hersenaandoeningen beter te begrijpen, zoals ADHD, schizofrenie, dementie en de ziekte van Alzheimer", aldus Marquand.
Onderzoek naar nieuwe medicijnen
Daarnaast kan kunnen de groeidiagrammen en modellen in de toekomst gebruikt worden voor onderzoek naar een nieuw medicijn tegen een bepaalde hersenaandoening, zoals de ziekte van Alzheimer. Met behulp van de ontwikkelde software kunnen voor dergelijk onderzoek de juiste proefpersonen gezocht worden. Op die manier wordt het onderzoek efficiënter. "Uiteindelijk kunnen dergelijke hulpmiddelen ook nuttig zijn in de kliniek om medicijnen of interventies precies te richten op de mensen die ze nodig hebben", vertelt Marquand.
Als je een nieuw medicijn wilt onderzoeken tegen een hersenaandoening, bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer, kun je met onze software proefpersonen zoeken met een bepaald profiel, zoals degeneratie in een vroeg stadium. Dat werkt als een soort vingerafdruk van de hersenen. Dat maakt het onderzoek efficiënter, omdat je gemakkelijk verschillen tussen groepen mensen opspoort. Uiteindelijk kunnen dergelijke hulpmiddelen ook nuttig zijn in de kliniek om medicijnen of interventies precies te richten op de mensen die ze nodig hebben."
Online beschikbaar
Het is voor het eerst dat een breinatlas van een dergelijke omvang beschikbaar is. Zowel de modellen als de software voor het gebruik ervan zijn online beschikbaar gesteld. "We gebruiken een gevestigd softwareprogramma genaamd Freesurfer, waarmee we het volume en de dikte van hersenstructuren meten. Wereldwijd gebruiken duizenden ziekenhuizen deze software, dus dat levert gemakkelijk de benodigde metingen op. Met onze software als referentie blijkt dan hoe een groep van patiënten of studiedeelnemers uit een specifiek ziekenhuis het doet binnen de hele populatie", aldus Marquand.
