Het optimaliseren van de langetermijneffecten van DBS door continue metingen van hersenactiviteit
- 14 december 2023
Studie: Het optimaliseren van de langetermijneffecten van DBS door continue metingen van hersenactiviteit
Onderzoeker: dr. Martijn Beudel (Amsterdam UMC)
Looptijd: 3 jaar
Subsidie: € 303.469,00
Wat is het doel van het onderzoek?
“Ons doel is om de effectiviteit van diepe hersenstimulatie (deep brain stimulation, DBS) voor de ziekte van Parkinson te vergroten. Dit willen we bereiken door de hersenstimulatie op een meer intelligente manier toe te passen waarbij de stimulatie zich aanpast aan de symptomen die op een bepaald moment op de voorgrond staan bij de patiënt. Dit kan door gebruik te maken van nieuwe DBS-elektroden die niet alleen in staat zijn om elektrisch te stimuleren, maar ook om hersenactiviteit te meten in het hersengebied waar er gestimuleerd wordt. Er is al veel bekend over de relatie tussen hersenactiviteit en de ernst van de bekendste symptomen van parkinson zoals trillen, stijfheid, traagheid en overbeweeglijkheid. Maar voor andere, zeker niet minder invaliderende symptomen, zoals problemen met lopen, spreken, slapen, stemming, motivatie en geheugen, is dat minder het geval.
Concreet willen we specifieke patronen van hersenactiviteit identificeren die geassocieerd zijn met de genoemde symptomen. Deze patronen kunnen we uiteindelijk gebruiken voor het automatisch aanpassen van de stimulatie of medicatie waardoor de behandeling mogelijk een groter, en meer specifiek, effect op patiënt-specifieke symptomen kan hebben.”
Waarom is de studie noodzakelijk?
“De studie is nodig omdat DBS bij parkinson op de langere termijn de kwaliteit van leven van patiënten minder verbetert dan aan het begin van de behandeling. Hierbij is het bij zowel patiënten als behandelaren vaak onvoldoende duidelijk of deze vermindering van effect te maken heeft met het voortschrijden van de ziekte, een bijwerking van DBS is of dat het DBS-systeem beter afgesteld moet worden. Door de genoemde symptomen beter en gemakkelijker te meten en het effect van DBS hierop beter te evalueren, kunnen we de behandeling op den duur op een gemakkelijkere en meer patiëntvriendelijke wijze optimaliseren.”
Waarom is fundamenteel onderzoek zo belangrijk?
“Fundamenteel onderzoek helpt ons om nieuwe wegen in te slaan die voorheen onbegaanbaar of onbekend waren. Dit is van cruciaal belang om de ziekte van Parkinson beter te kunnen behandelen. De relevantie van fundamenteel onderzoek laat zich wellicht het beste beschrijven door te kijken naar een belangrijke ontwikkeling van de afgelopen jaren binnen de artificiële intelligentie (AI). In chat GPT krijg je snel een correct antwoord van 411 woorden op de vraag ‘waarom is fundamenteel onderzoek belangrijk voor de ziekte van Parkinson?’. Er staat echter geen nieuwe informatie in omdat het algoritme alleen gebruikmaakt van bestaande kennis. Om verder te komen, moet je buiten de bekende kennis kijken en nieuwe fenomenen onderzoeken.
Zelf denk ik dat fundamenteel onderzoek naar parkinson zich moet richten op zowel de vorm als de functie van het ziekteproces. Dus kijken naar moleculaire aspecten én neurofysiologische processen die verstoord raken: allebei een belangrijke ingang voor het verbeteren van de behandeling.
Een voorbeeld avant la lettre van hoe fundamenteel onderzoek kan leiden tot het verbeteren van de behandeling is het werk dat professor Brown uit London rond de laatste eeuwwisseling verrichtte. Door hersenactiviteit te meten bij parkinsonpatiënten die DBS-operaties ondergingen, ontdekte hij specifieke verstoringen van hersenactiviteit. Deze verstoringen kunnen we tegenwoordig routinematig meten bij patiënten die een DBS-operatie ondergingen, en zelfs gebruiken voor het automatisch aansturen van de DBS. Afgelopen september presenteerden we de resultaten van de eerste klinische trial naar deze behandeling op het ‘Parkinson en bewegingsstoornissen’ congres in Kopenhagen. Het is zeer wel mogelijk dat deze behandeling de komende jaren beschikbaar komt voor patiënten. Goed fundamenteel onderzoek van 25 jaar geleden werpt dus zijn vruchten af.”
Welke ontwikkelingen verwacht je rond parkinsononderzoek?
“Ik voorzie dat AI ons toch veel gaat brengen in het fundamentele onderzoek. Op dit moment maken we klinische beslissingen nog op basis van enkele eigenschappen van patiënten. Met AI wordt het echter mogelijk om met hele grote hoeveelheden multimodale data veel betere uitspraken te doen over het ziektebeloop en de optimale behandeling op het niveau van de individuele patiënt.
Afgelopen maand behandelden we in ons centrum de duizendste parkinsonpatiënt met DBS. In de afgelopen vijf jaar hebben we de klinische gegevens van de meeste van deze patiënten ook in een database gezet. We vermoeden dat we door nieuwe methodologische ontwikkelingen binnen de statistiek (AI) voorspellingsmodellen kunnen ontwikkelen die met een grote accuraatheid het effect van behandelingen kunnen voorspellen én verbeteren.”
