DOQ

Computermodel simuleert rol hersenen bij Tourette

Figuur 1: De belangrijkste hersengebieden die bij Tourette een motorisch tic kunnen genereren/beïnvloeden. Bron: PLOS Comput. Biol. (2017)

Een nieuw computermodel van de hersenen laat zien dat de motorische tics bij het Syndroom van Gilles de la Tourette mogelijk ontstaan uit interacties tussen verschillende delen in de hersenen. En dus niet vanuit een lokale storing, zoals altijd gedacht werd. Het gaat omeen studie van Daniele Calgiore (National Research Council, Italië). De resultaten werden 30 maart gepubliceerd in PLOS Computational Biology.

Motorische tics bij Tourette houden verband met een te veel aan striatale dopamine in de basale ganglia. Uit recente onderzoeken met dierlijke en menselijke hersenen blijkt dat het cerebellum, de thalamus en de cortex mogelijk ook betrokken zijn bij de tics die ontstaan bij Tourette. Met deze onderzoeksgegevens ontwikkelde Caligiore samen met zijn collega’s een computersimulatie van de hersenactiviteit betrokken bij de tic-stoornis. Het gaat daarbij om het ‘basale ganglia-cerebellair-thalamo-corticale’ systeem. Het computermodel reproduceert de neurale activiteit dat verband hield bij de tics bij een aap. Het model liet daarbij zien dat de tic-stoornis mogelijk ook signalen tussen de cortex, basale ganglia en cerebellum betreft.

Model
Door het model aan te passen, werden de resultaten uit de studie zorgvuldig nagebootst en snappen de wetenschappers nu beter hoe de hersenen mogelijk tics genereren. Het model laat zien dat abnormale dopamineactiviteit in de basale ganglia een soort kettingreactie geeft waardoor het thalamo-corticale systeem wordt getriggerd om een tic te geven. Het model laat ook zien dat de verbinding tussen de basala gangla en het cerebellum (In de aap-studie) mogelijk het cerebellum de mogelijkheid geeft om de productie van de motorische tic te beïnvloeden.

Dysfuncties
Daniele: ‘Het betreft de eerste poging om via een computermodel de rol van de basale ganglia en cerebellaire anatomische verbanden te bestuderen.’ De wetenschappers zagen ook dat het model is te gebruiken om het aantal tics dat wordt gegenereerd bij dysfuncties te bepalen in het circuit dat de basala ganglia, thalamus, cortex en cerebellum verbindt. De voorspellingen faciliteren tevens de mogelijkheid om nieuwe hersengebieden te identificeren die mogelijk als doel kunnen dienen voor behandelingen om motorische tics bij deze patiënten met Tourette te reduceren.

Simulaties
Volgens Caligiore kun je met computermodellen virtuele patiënten bouwen, waarbij je ook via simulaties potentiele nieuwe therapieën kunt testen. Caligiore: ‘De simulaties kosten minder dan echte testen, en er zijn geen ethische implicaties. Na de simulatie kunnen dergelijke veelbelovende therapeutische interventies in gericht onderzoek met echte patiënten. Het zou daarbij fijn zijn om mensen met Tourette van hun tics af te helpen.‘

 

Bron: journals.plos.org/ploscompbiol

Caligiore D, Mannella F, Arbib MA, Baldassarre G (2017) Dysfunctions of the basal ganglia-cerebellar-thalamo-cortical system produce motor tics in Tourette syndrome. PLoS Comput. Biol. 13(3): e1005395. doi:10.1371/journal.pcbi.1005395

Afbeedling 1: PLOS Comput. Biol. (2017)

AUTEUR: LENNARD BONAPART

 

Lees meer over:


Voor u geselecteerde artikelen

De lessen van de langst­vliegende MMT-arts van Nederland

MMT-arts Nico Hoogerwerf vertelt over zijn ervaringen als medisch specialistische zorgverlener per helikopter. “Wij dóen vooral, we voeren handelingen uit. Wij voelen niet de machteloosheid die politiemensen wel kunnen voelen.”

Casus: patiënt met zwelling in de mond

Een patiënte komt op het spreekuur met sinds 2 maanden een zwelling in de mond aan de linkerzijde. Het was destijds 1-2cm, welke spontaan ontlastte met dik taai slijm. Sindsdien komt het in wisselende grootte regelmatig terug. Wat is uw diagnose?

Verslaving onder zorgprofessionals: anonieme hulp is voorhanden

Verslaving is ook onder zorgprofessionals een reëel probleem. Marlies de Rond vertelt over het KNMG-programma ABS-zorgprofessionals, dat anonieme hulp en ondersteuning biedt aan zorgprofessionals die worstelen met problematisch middelengebruik en verslaving.

‘Zoveel artsen willen hun bezieling terug’

MDL-arts Marieke Gielen vindt het huidige zorgsysteem niet houdbaar voor medisch specialisten. “Ik heb mijn bezieling terug en wil nu een bruggenbouwer zijn tussen de reguliere zorg en het bredere zorgveld.”

Het Calamiteiten­­hospi­taal: in dertig minuten opera­tioneel na een ramp 

Mirjam de Jong vertelt hoe het Calamiteitenhospitaal in Utrecht bij een ramp razendsnel operationeel wordt gemaakt en hoe het een cruciale rol speelt in de nationale zorg. “Bij een grote groep slachtoffers moet je bedenken hoe je zoveel mogelijk levens kunt redden.”

Casus: man met toenemende pijn bovenbuik

Een man heeft sinds 2 weken toenemende pijn in de bovenbuik, ter plaatse van het maagkuiltje. De pijn is vooral aanwezig bij het eten en is brandend van karakter. Wat is uw diagnose?

‘Ik wil mensen helpen die het meest in nood zitten’

Werken in oorlogsgebieden geeft Zafer Altunbezel (Artsen zonder Grenzen) voldoening. Dagelijks ziet hij patiënten met oorlogstrauma, soldaten en burgers. “Als je wordt uitgestuurd naar een oorlogsgebied moet je oplossingen kunnen bedenken in zeer atypische situaties.”

‘Te veel welzijns­kwesties komen in het medisch domein’

Karine van ‘t Land is voorzitter van KAMG: een beroepsvereniging, maar ook een lobbyclub die de volksgezondheid wil verbeteren. “Wat Artsen Maatschappij + Gezondheid bindt is dat ze bezig zijn met drie dingen: met preventie, met volksgezondheid en met grote groepen.”

Aanpak onder­voeding moet multi­discipli­nair

Ongeveer een kwart van alle patiënten is bij opname ondervoed. Dit kan leiden tot minder snel herstel en langere opnameduur. De aanpak ervan is een zaak van het hele ziekenhuis, vertellen Emma Koster en Wesley Visser. “Ondervoeding is veel meer dan te weinig eten.”

Casus: jonge patiënt met heftige oorpijn

De 9-jarige patiënt voor u heeft de hele nacht heftige oorpijn gehad rechts. Zijn gehoor is beiderzijds goed en hij heeft geen koorts. Hij is een weinig snotterig. Wat is uw diagnose?