Hersens stimuleren met magnetische roestdeeltjes

VT-gebied in de hersens

Het ventrale tegmentale gebied ligt midden in de hersens

Diepe hersenstimulering wordt gebruikt om sommige hersenaan-doeningen, zoals de ziekte van Parkinson en depressie, te behandelen, maar daartoe moeten er elektrodes in de hersens van de patiënt worden geïmplanteerd. Dat is riskant en de methode is geen gegarandeerd succes. Nu schijnen onderzoekers van een onderzoeksinstituut in Bethesda (VS) bedacht te hebben dat ook iets te doen val met magnetische nanodeeltjes die in de hersens worden gebracht. Die deeltjes worden van buitenaf bestuurd met behulp van magneetvelden. De onderzoekers denken dat de methode een niet-invasief alternatief zou kunnen zijn voor diepe hersenstimulering. De methode is beproefd bij muizen.

Er wordt gewerkt aan systemen om hersencellen te beïnvloeden of te sturen via licht, maar dat is over het algemeen weinig nuttig voor mensen, omdat er genetisch het een en ander veranderd moet worden om cellen lichtgevoelig te maken. Bovendien dringt licht niet erg ver in de hersens door. Daar zou je dan weer lichtgeleiders voor moeten implanteren. Magneetvelden hebben daar geen last van. Er wordt onderzoek gedaan met magnetische stimulering van buitenaf. Door een magnetisch veld ontstaan in de hersens stroompjes in de neurale circuits in de hersens, maar dat gebeurt alleen in de hersenschors (huh?, denk ik dan). Onderzoekster Polina Anikeeva, tegenwoordig werkzaam bij het befaamde MIT in Cambridge (VS), wilde weten of er iets te bereiken zou zijn met magnetische nanodeeltjes die in de hersens zouden worden ingebracht. Roestdeeltjes met bepaalde magnetische eigenschappen zijn al gebruikt bij onderzoek naar de bestrijding van kanker. Als die deeltjes in de tumor magnetisch worden ‘bewerkt’, warmen ze op en vernietigen ze het kankerweefsel, terwijl het omringende gezonde weefsel intact zou blijven. Anikeeva vroeg zich af of die techniek misschien ook bruikbaar zou zijn voor het stimuleren van bepaalde groepen neuronen in de hersens.
Om dat uit te zoeken richtte zij zich op bepaalde eiwitten in membranen van neuronen, de zogeheten TRPV1-ionkanalen. Die kanalen reageren op warmte en op bepaalde verbindingen. Elke keer als je een warme ijzeren staaf vastpakt of, bijvoorbeeld, peper eet, dan komen die kanalen ‘in actie’. De onderzoekster spoot roestdeeltjes in een bepaald deel van de hersens van muizen, het ventrale tegmentale gebied in de middenhersens, dat een rol speelt bij ervaring en beloning, maar, daardoor, ook bij verslaving en depressie. In dit hersengebied komen de zenuwcellen met TRPV!-kanalen veel voor bij mensen, maar niet bij muizen. Er werd wat geknutseld aan de muizen om de TRPV1-cellen daar bij de arme knagers te vergroten, waarmee ze konden fungeren als proefdieren. Een paar dagen later werden de muizen ‘getooid’ met een spoel die magnetische golven uitzendt met een frekwentie tussen de 10 Hertz en 10 milliHertz. Na blootstelling van een paar uur werden de muizen gedood en werden hun hersens onder de microscoop gelegd. De muizen waren vooraf ook nog eens zo gemodificeerd dat actieve neuronen fluoresceren. Het bleek dat een heel netwerk van neuronen die verbinding hadden met het doelhersengebied groen kleurden, hetgeen suggereert dat de magneetvelden daadwerkelijk dat gebiedje hadden gestimuleerd. Ook als een maand gewacht werd alvorens te stimuleren ontstond dat effect van magneetvelden, zodat het waarschijnlijk is dat de ingespoten roestdeeltjes op hun plaats bleven.
Als de methode zou moeten worden toegepast op mensen dan moet heel zeker zijn dat heel specifiek een bepaald gebied in de hersens wordt ‘aangesproken’. De deeltjes zouden kunnen worden ingespoten via het bloed en zouden vervolgens naar het ‘reisdoel’ moeten worden getransporteerd. Hoe dat gebeurt is mij niet duidelijk. Voorlopig Anikeeva nog niet aan een klinische toepassing.

Bron: Science

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.