Hoe MS het brein kan vertragen

Sara is net mama geworden. Tussen de drukte van nieuwe routines door ziet ze plots wazig door haar rechteroog. Een paar dagen later lijkt alles weer normaal. Na consultaties bij de huisarts en de neuroloog volgt de diagnose: multiple sclerose (MS).

Wereldwijd leven ongeveer 3 miljoen mensen met MS. Dat is zowat half Vlaanderen. De ziekte treft ook jongvolwassenen, dus net wanneer hun leven op gang komt. Over MS leeft nog vaak het beeld dat het een spierziekte is waarbij mensen uiteindelijk in een rolstoel belanden. Dat klopt niet helemaal. De aandoening tast het volledige centrale zenuwstelsel aan. Dus niet alleen het ruggenmerg, maar ook de hersenen.

Toch stopt MS niet bij wat zichtbaar of meetbaar is op het moment van de diagnose. Jaren later merkt Sara dat ook andere dingen meer moeite kosten. Niet dramatisch, niet van de ene dag op de andere, maar sluipend. Een gesprek volgen terwijl er veel rond haar gebeurt gaat moeilijk. Snel schakelen wanneer plannen veranderen is vermoeiend. Haar aandacht erbij houden na een drukke dag lukt niet meer. Eerst denkt ze aan slaaptekort, stress of het gewone leven met een jong kind. En soms klopt dat ook. Maar bij veel mensen met MS komen zulke klachten vaker voor. Ze hebben te maken met cognitie: hoe snel we informatie verwerken, hoe goed we aandacht vasthouden en hoe vlot we kunnen schakelen tussen taken.

Verborgen vertraging

Ongeveer de helft van de mensen met MS ervaart deze klachten. Meestal zijn deze niet meteen zichtbaar voor de buitenwereld. Voor hen voelt het alsof informatie net iets trager binnenkomt. Het brein heeft meer tijd nodig om alles te verwerken.

Tijdens een gesprek met haar neuroloog hoort Sara over een nieuwe studie naar MS. Ze zoeken nog deelnemers. De wetenschappers willen onderzoeken of de hersenen door MS anders werken.

In de scanner

Twee weken later is het zover. Sara wacht in de onderzoeksruimte en bewondert het imposante toestel. Voor haar staat een stoel met daarboven een vaste, omhullende structuur. Die lijkt precies rond een hoofd te passen. Ze neemt plaats. Zo meteen zal Sara ontdekken wat haar brein te vertellen heeft.

Een hersenscanner die magnetische signalen meet (Foto: Erasme Ziekenhuis Brussel, Vincent Wens & Xavier De Tiège)

'Dit is geen klassieke hersenscanner.' Hier kijken we als MS-onderzoekers niet naar de structuur van het brein. In plaats daarvan meten we de magnetische signalen die ontstaan wanneer hersencellen actief zijn. Deze signalen zijn extreem zwak, tot wel 1 biljoen keer zwakker dan een typische koelkastmagneet. Gelukkig bevat de scanner een honderdtal uiterst gevoelige sensoren.

Sara hoeft die hele tijd niet stil te blijven zitten. Tijdens de meting krijgt ze een opdracht die haar aandacht scherp houdt. Op het scherm verschijnen symbolen één voor één. Ze moet zo snel mogelijk beslissen of het nieuwe symbool bij de reeks hoort of niet. Op het eerste gezicht lijkt de opdracht eenvoudig. Maar het brein moet voortdurend nieuwe informatie verwerken, en dat gedurende een tiental minuten. Zo kunnen we het brein live volgen in actie.

Net zoals kleding het weer verraadt

Die hersensignalen vertellen ons op het eerste gezicht niet veel. Maar kijk je wat beter, dan zie je patronen van hersenactiviteit die steeds opnieuw terugkomen. Alleen herken je ze niet zomaar met het blote oog. Daarom gebruiken we algoritmes die in deze schijnbare chaos structuur proberen te vinden.

Een manier om dat te begrijpen is verrassend intuïtief. Stel dat je thuis bent en niet door het raam mag kijken. Plots komt er iemand binnen. Probeer nu het weer te voorspellen op basis van enkel wat die persoon aanheeft. Een dikke trui of regenjas geeft al snel een sterke aanwijzing. Maar die relatie is natuurlijk niet perfect. Iemand kan bijvoorbeeld twee dagen op rij dezelfde jas dragen, terwijl het weer intussen is verbeterd. Eén momentopname zegt te weinig. We kijken dus naar wat iemand over meerdere dagen draagt.

Van kleding naar het weer, van hersenmetingen naar de breintoestand (Infografiek: Olivier Burta)

Hetzelfde principe kunnen we ook doortrekken naar onze hersenen. Met de scanner meten we de hersenactiviteit. In die signalen zien we terugkerende patronen die iets zeggen over de breintoestand. Maar er is één belangrijk verschil met ons vorige voorbeeld: tijd. Bij het weer denken we in dagen, maar in het brein veranderen die toestanden veel sneller: tot op 1/1000 van een seconde. Al moet ik toegeven dat het Belgische weer soms weinig respect toont voor het woord “dag”.

Het brein in beweging

Je kan zo’n breintoestand zien als een team van hersengebieden dat tijdelijk samenwerkt. Wanneer je een keuze maakt of iets nieuws waarneemt, schakelt het brein voortdurend tussen zulke toestanden. Nog fascinerender: we weten op voorhand niet eens welke toestanden bestaan of hoe ze eruitzien.

Dat zien we ook bij Sara in de scanner. En wat opvalt: tijdens de taak komt haar brein vaker dan gewoonlijk in twee specifieke toestanden terecht. Denk aan een file op de autosnelweg. Dan blijf je vooral in de eerste of tweede versnelling.

Die twee vaker voorkomende breintoestanden blijken ook beïnvloed door MS. De eerste vinden we terug in de voorste hersengebieden. Die helpt bij het organiseren en verwerken van informatie, maar is minder actief door MS. De tweede breintoestand speelt een rol bij aandacht en focus tijdens de taak. Het bijzondere is dat deze net sterker naar voren komt bij MS. Dat zou kunnen wijzen op compensatie: het brein zet extra middelen in om de taak toch zo goed mogelijk uit te voeren.

Voor Sara blijft het bij één moment in de scanner, maar voor onderzoekers zoals ik opent dit een nieuw venster op het brein. We begrijpen nu beter hoe het brein informatie verwerkt. Daardoor kunnen we in de toekomst beter volgen hoe MS behandelingen de werking van het brein beïnvloeden. En net dankzij mensen zoals Sara wordt zichtbaar wat vroeger verborgen bleef.