Bewustzijn is simpel meetbaar

bewustzijnsmeting Het is soms onmogelijk vast te stellen of iemand bij bewustzijn is of niet. In de klinische praktijk beoordelen artsen het bewustzijn op basis van het vermogen van een patiënt om te reageren op prikkels en opdrachten als “knijp in mijn hand” of “open je ogen”. Patiënten met ernstige hersenbeschadigingen kunnen echter wel bewust zijn maar toch niet in staat zijn om te reageren, gewoon omdat ze de vraag niet begrijpen of omdat ze volledig verlamd zijn.
Onderzoek van groep neurologen van, onder meer, de comagroep van universiteit van Luik, heeft een relatief simpele methode opgeleverd waarmee de mate van bewustzijn in één enkel cijfer is uit te drukken, ongeacht de bewustzijnstoestand van de patiënt (diepe slaap, coma of algehele verdoving). In deze benadering krijgen de hersenen een magnetische puls. Het elektrisch signaal dat de hersenen daarop genereren word gemeten (er wordt een EEG gemaakt). Dat EEG wordt gecomprimeerd met soortgelijke wiskundige methodes als die worden gebruikt bij het ‘samendrukken’ van digitale bestanden op een computer. Uit de mate van compressie valt dan een getal te berekenen dat, in principe, tussen de 0 en de 1 ligt: hoe meer hersenactiviteit er is, hoe minder dat lukt. 0 zou hersendood betekenen, 1 een hyperactief brein. Het getal, de zogeheten perturbatiecomplexiteitsindex (PCI), is dan een maat voor de hersenactiviteit (in feite dus omgekeerd aan de samendrukbaarheid van het EEG). Ergens bij 0,3 hebben de onderzoekers de grens getrokken tussen al of niet bij bewustzijn.
De techniek is op 20 mensen uitgeprobeerd die een of andere hersenbeschadiging hadden. Patiënten in de vegetatieve toestand (wakker maar niet bij bewustzijn) scoorden laag (tussen 0,19 en 0,31). Patiënten die uit een coma waren gekomen hadden wat hogere scores. Twee patiënten hadden een locked-insyndroom: hun geestelijke vermogens zijn normaal, maar ze kunnen zich maar zeer beperkt uiten via, bijvoorbeeld, het knipperen met de oogleden. Hun score lag op 0,51 en 0,62; in dezelfde ordegrootte als de wakkere mens.
Op de webstek van Science valt te lezen dat de methode een stap vooruit betekent om het bewustzijnsniveau te bepalen, maar dat het pas een begin is. Er is nog steeds een overlap tussen mensen met een minimaal bewustzijn en mensen die daar net uit zijn gekomen, maar nog gedesoriënteerd zijn en beperkt kunnen communiceren. Dat onderscheid is van belang voor artsen om te bepalen of het zin heeft met de patiënt via simpele tekens te communiceren. Hoe dan ook wordt de nieuwe techniek als een stap in de goede richting gezien.

Bron: AlphaGalileo

“Lichaamsscan is nutteloos, gevaarlijk en duur”

Een totale lichaamsscan is een oprisping van dubieus commercialisme, schrijft cardioloog René Dijkgraaf vandaag in De Volkskrant. De minister van Volksgezondheid, Edith Schippers, overweegt die toe te staan. Niet omdat dat goed voor de gezondheid zou zijn, daar is volgens Dijkgraaf geen enkel bewijs voor, maar ‘vanwege de keuzevrijheid van het individu’. Dijkgraaf: “Ze lijkt de keuzevrijheid van ondernemers te bedoelen, die er goede handel in zien en die dit soort schijnargumenten aanreiken.” Dijkgraaf betoogt dat dit soort ongerichte onderzoeken nauwelijks zin hebben: je ontdekt er niks mee, onschuldige vlekjes die gevonden worden vergen duur vervolgonderzoek en elke scan kost vele honderden euro’s. Tel uit je winst. Dat weggegooide geld zou veel beter kunnen worden besteed aan thuiszorg (die nu ernstig belaagd wordt), de geestelijke jeugdzorg, het anti-rookbeleid en gaan zo maar door. “Het is middels goedkope voorlichtingscampagnes goed mogelijk uit te leggen welke preventieve zorg wél en welke níét zinvol is en waarom we er trots op mogen zijn dat we Prescan (de beoogde leverancier; as) grotendeels buiten de deur hebben weten te houden.Dat levert de handel echter geen geld op. Schippers heeft in haar aanbidding van de God der Vrije Markt al een hele kermis aan nutteloze themakliniekjes toegestaan, waardoor de zorgkosten explodeerden. Ik hoop dat de Gezondheidsraad deze oprisping van dubieus commercialisme krachtig zal afkeuren”, besluit de cardioloog zijn pleidooi..

Bron: De Volkskrant

Slim mes wijst chirurg waar kanker zit

'Slim' chirurgisch mes
Aan het Londense Imperial College is een ‘slim’ chirurgisch mes ontwikkeld dat de chirurg met 100% zekerheid vertelt of weefsel kankercellen bevat of niet. De deugdelijkheid zou op 91 patiënten zijn beproefd. Het wegsnijden van kankerweefsel is nog altijd een van de probate middelen om kanker te bestrijden. Veiligheidshalve haalt de chirurg dan altijd ook wat extra, gezond weefsel weg. Het is vaak lastig te zien of weefsel kankercellen bevat. Zo moet een op de vijf patiënten met borstkanker opnieuw geopereerd worden. Bij twijfel wordt een monster van het weefsel voor onderzoek naar het lab gestuurd, terwijl de patiënt verdoofd is.
Het ‘slimme’ mes, heel modisch iKnife gedoopt, is gebaseerd op zogeheten elektrochirurgie, een al in 1920 ontwikkelde techniek die tegenwoordig alom gebruikt wordt. Bij elektrochirurgie wordt elektrisch opgewekte hitte gebruikt om te snijden om, onder meer, bloedverlies te voorkomen. De uitvinder van het ‘slimme’ mes, Zoltan Takats, kwam op het idee de rook die daarbij ontstaat niet simpelweg af te zuigen, maar te analyseren met behulp van een massaspectrometer, een apparaat dat chemische verbindingen scheidt op basis van hun massa. Het spectrum dat daaruit ontstaat geeft informatie over het celmateriaal waar het mes doorheen snijdt. Takats en zijn medewerkers hadden al massaspectra gemaakt bij operaties van zowel kanker- als niet-kankerweefsel en van allerlei typen kanker. Daarmee kregen ze gegevens, in feite een soort bibliotheek, in handen waarmee ze konden bepalen of het doorsneden weefsel kankercellen bevat. Tijdens het opereren worden de massaspectra van de patiënt die onder het mes ligt vergeleken met de referentiespectra. Na 3 sec is dan duidelijk of het weefsel kankercellen bevat of niet. Het mes werd, zoals gezegd, gebruikt in 91 operaties en de ‘conclusies’ van het mes bleken in alle gevallen overeen te komen met de diagnose na de operatie.
Het eerste doel van het onderzoek was het ‘herkennen’ van kankerweefsel, maar volgens Takats is het ‘slimme’ mes tot veel meer in staat, zoals het detecteren van slechte doorbloeding of de diverse bacteriën die in een weefsel aanwezig zijn. Het mes is ook gebruikt om paarden- van rundervlees te onderscheiden.

Bron: Eurekalert

Is het hoofd- of lichaamstransplantatie?

Al in de jaren '70 werd bij Rhesusaapjes een hoofd getransplanteerd (beeld uit YouTube-filmpje)
Het zal niet meer zo lang duren eer de eerste hoofd(of lichaams-)transplantatie een feit zal zijn. Dat beweert althans de Italiaanse neuroloog Sergio Canavero in het blad Surgical Neurology International. Het zou dan gaan om mensen met een ziek lichaam (bijvoorbeeld aangetast door kanker) maar een gezond hoofd. De romp van de ‘donor’ (wie doneeert er aan wie?) moet, uiteraard, gezond zijn.
Bij de operatie luistert alles zeer nauw. Het hoofd en de romp moeten met een uiterst scherp mes van elkaar gescheiden worden, schrijft de Britse krant The Independent beeldend. Het hoofd zal dan met een polymere lijm (een mengsel van polyetheenglycol en chitosan) aan de nieuwe romp moeten worden vastgemaakt; eerst wordt het ruggenmerg weer verbonden en vervolgens de andere ‘banen’ (spieren, bloedvaten, zenuwbanen e.d.). Het verbinden van hoofd en romp zou ook kunnen gebeuren met behulp van elektrofusie, een techniek die lijkt op die die werd toegepast bij het tot leven brengen van het monster van Frankenstein in het boek van Mary Shelley, stelt de Britse krant fijntjes. Zo’n transplantatie is niet goedkoop. Die zou zo’n € 10 miljoen  kosten.
Al vele jaren geleden zijn er bij dieren hoofdtransplantaties uitgevoerd. In de jaren ’70 werd bij Rhesus-aapjes zo’n transplantatie uitgevoerd. De aapjes bleven in leven, maar doordat de zenuwbanen niet konden worden verbonden was het alsof die een dwarslaesie hadden: ze waren vanaf de schouders naar beneden geheel verlamd. Met de lijmmethode (GEMINI genaamd) zou dat obstakel de wereld uit zijn, maar perfect is die niet. Voor Canavera is dat geen probleem: “Als maar 10% verbonden is dan is dat voldoende om de beheersing te hebben over het bewegingsapparaat in de mens.” Voor hij de operatie bij mensen gaat uitvoeren, zal hij eerst oefenen met apen en lijken, zo meldt Futura-Sciences. Of het ook daadwerkelijk zo ver komt is nog maar de vraag, stelt dat webblad. Er zitten natuurlijk nogal wat ethische haken en ogen aan deze transplantatie. Zo kan de receptor (of is het toch de donor?) na ontvangst van een nieuw lichaam in principe wel kinderen krijgen, maar die hebben het erfgoed van de rompdonor (hoofdreceptor?). En dan spelen er natuurlijk ook nog andere hachelijke zaken zoals die bij andere transplantaties spelen, nog eens extra pregnant, want de een zijn/haar dood is leven voor een ander. En waarom, vraagt Futura-Sciences zich af, wordt zoiets niet in een belangwekkend blad als Nature of Science geplaatst?

Bron: Futura-Sciences (foto uit YouTube-filmpje)

Glycanen (suikers) verraden ziekte

GycaansensorVeranderingen in de samenstelling van een glycaan, gebonden aan een eiwit (lichtgrijs) en drie verschillende lectines (kleur; lectines zijn eiwitten die glycanen kunnen ‘herkennen’.

Glycanen zijn suikers die je als de eerste verdedigingslinie van ons afweersysteem zou kunnen beschouwen. Ze spelen een rol in het op gang brengen van de ’trein’ van het afweersysteem als er indringers zijn gesignaleerd. Het meten van glycanen zou een adekwate methode zijn om ziektes vroegtijdig op het spoor te komen. Het probleem daarbij was de ingewikkeldheid van dit type suikers. De Slowaakse onderzoeker Ján Tkáč heeft samen met zijn medewerkers een biochipsensor ontwikkeld, waarmee, met behulp van binding aan lectines (een bepaald soort eiwitten), de veranderingen in de glycosylering (het binden aan eiwitten of andere organische moleculen) kan worden gedetecteerd, waardoor zo een ziekte bijtijds op het spoor kan worden gekomen. Op deze manier zouden, bijvoorbeeld, kankercellen kunnen worden opgespoord. De gevoeligheid van deze sensor zou een miljoen tot een miljard maal hoger zijn dan die van fluorescentiebiochips, stelt Tkáč.
De chips zijn zo klein dat ze ook in het lichaam toegepast kunnen worden. Op die manier zouden ook indringers kunnen worden getraceerd, die er veel ‘werk’ van maken zich af te schermen van het afweersysteem zoals sommige kankercellen of HIV. Binnen het onderzoeksproject, ELENA gedoopt, zou de glycaanmeter ook betrouwbaarder (moeten) zijn. Analysemethodes waarbij met ‘markeringen’ zoals fluorescentie wordt gewerkt om interacties te kunnen constateren zouden invloed op het meetresultaat kunnen hebben. “Wij meten een elektrische weerstand en hebben geen markeerders nodig. Zo kunnen we de reacties op een natuurlijker wijze meten, dichter bij de bron, waardoor de meting sneller, gevoeliger en betrouwbaarder kan zijn”, zegt de onderzoeker.

Bron: Alpha Galileo

Afweersysteem geactiveerd door goudvaccin

Werkt gouden vaccin tegen verkoudheid?Onderzoekers van de Amerikaanse Vanderbilt-universiteit hebben met succes het afweersysteem voor de mal gehouden met nanobolletjes van goud die bekleed waren met een bepaald eiwit dat kenmerkend is voor het verkoudheidsvirus RSV. Onderzoeksleider James Crowe denkt dat de gebruikte techniek ook is te gebruiken bij vaccinering tegen andere virusinfecties. Meestal is het virus tamelijk ‘vriendelijk’, maar in sommige gevallen kan besmetting een dodelijke afloop hebben. Wereldwijd zouden er, op jaarlijks 65 miljoen besmettingen, enkele honderdduizenden doden RSV-vallen, zo stelt het webblad Science Daily.
De ‘boosdoener’ bij dit verkoudheidsvirus is het eiwit dat F genoemd wordt. Dat zit aan de buitenkant van het RS-virus. Het eiwit zorgt er voor dat het virus een cel binnenkomt en ook dat cellen samenklonteren waardoor het virus moeilijk te bestrijden is door het afweersysteem. Het blijkt ook lastig om op basis van gedeactiveerd of dood virus een goed werkend vaccin te maken tegen dit type verkoudheid.
De spil waar alles om draait is dat eiwit F, zo was de redenering van de onderzoekers. Als dat aan het afweersysteem ‘geleverd’ zou kunnen worden, kan dat zijn ‘plan’ trekken en het virus te lijf gaan als dat nodig is. De onderzoekers besloten een soort nepvirus te maken om een adequate afweerreactie van het lichaam uit te lokken: piepkleine nanobolletjes van goud (21 nm x 57 nm) die qua vorm op het virus lijken, bedekt met eiwit F. Het bleek dat dendritische cellen, die controleren in het bloed voortdurend of er vreemde indringers zijn, reageerden op de aanwezigheid van het ‘nepvirus’. Er werden, zoals het hoort, T-cellen aangemaakt die het virus te lijf gaan. Niet alleen bleken de gouden nepvirussen het immuunsysteem te activeren, ook zou het onderzoek hebben aangetoond dat de goudbolletjes geen gezondheidseffecten hebben, waarmee de weg naar de ontwikkeling van een nieuw type vaccin zou openliggen. Volgens Crowe zou deze nieuwe vaccinvorm niet alleen bij de bestrijding van virusinfecties kunnen worden gebruikt, maar ook bij het onschadelijk maken van bacteriële of schimmelinfecties. Nu moet Crowe nog laten zien dat het gouden vaccin ook in het menselijk lijf werkt.

Bron: Science Daily

Gedachten sturen vliegtuigje


Getooid met een badmuts met 64 EEG-elektroden is Brad Edelman, student aan de universiteit van Minnesota, in staat met zijn gedachten (hersensignalen) een helicoptertje te besturen. Het vliegtuigje gaat naar links als Edelman dat wil, vliegt door ballonringen of blijft hangen. Het door gedachten bestuurde vliegtuigje is het resultaat van een onderzoek van Bin He, die zich toelegt op, onder meer, de communicatie tussen hersenen en computers.
Al eerder was het gelukt een 58-jarige Amerikaanse dwarsleasiepatiënte via een in de hersens geïmplanteerde elektrode zelfstandig, dat wil zeggen via haar gedachte en een robotarm, koffie te laten drinken. Zo’n geïmplanteerde chip is natuurlijk geen echte oplossing. Edelman hoeft alleen maar een ‘badmuts’ op te zetten en via een computer kan hij het vliegtuigje besturen.
Het ging niet perfect. Met de hand bestuurd konden de studenten door 12 ballonringen vliegen, met de hersens bestuurd maar door 3. De hand blijft vaster. Bin He wil zijn vinding gebruiksklaar maken voor verlamde patiënten die dan via hun hersensignalen huishoudrobots of robotarmen zouden kunnen besturen.

Bron: bdw

Plastisch chirurgen adverteren via sociale media

Er mag geen vlekje aan zitten Patricia Paay doet er niet moeilijk over dat ze diverse malen is verbouwd om er ‘jong en fruitig’ te blijven uitzien. Botox heeft ze nooit gebruikt, verklaarde ze onlangs trots op het radioprogramma Kunststof (is ook daar de bodem weg?).
Ik zal vast tegen een hoop schenen schoppen, maar plastische chirurgen doen voor het overgrote deel nutteloos werk. Borsten vergroten/verkleinen, neuzen rechtzetten of bijpunten, overtollige vetlagen wegslurpen, je zegt het maar. Er mag geen vlekje aan zitten. Het zal dan ook niet verbazen dat deze categorie snijders de sociale media zien als een prachtig platform om hun, grotendeels, onnutte werkzaamheden te etaleren. Sociale media, ik trap nu weer anderen (?) tegen de schenen, bestaan voor het overgrote deel uit gebakken lucht en egodriften.
Dat past mooi bij elkaar, maar wie heeft de moeite genomen om dat uit te zoeken? Dat heeft, nota bene, een fatsoenlijk instituut van de UCLA (de universiteit van Californië in Los Angeles) gedaan. Ja, ja, wetenschap heeft ook zo zijn triviale kantjes onder het mom (niet eens zo slecht) dat we moeten weten hoe de wereld in elkaar steekt.
Uit die studie blijkt dat meer dan de helft van de plastisch chirurgen gebruik maakt van sociale media om zichzelf te etaleren.
De studie is gehouden onder leden van de Amerikaanse vereniging van plastische chirurgie (ASPS). En om nog even flauw te blijven: ASPS is ook de afko voor antisociale persoonlijkheidsstoornis. 500 van de 5000 ASPS-leden vulden het vragenformulier in.
“Sociale media zijn bij uitstek geschikt om voorlichting te geven en direct te communiceren met patiënten en collega’s”, laat onderzoeker Reza Jarrahy weten. Hij is ASPS-lid en en als vice-hoofd communicatie verbonden aan de Amerikaanse vereniging van maxillofaciale chirurgie. Plastisch chirurgen zijn volgens Yarrahy de pioniers op dit terrein en effenen het pad voor het gebruik van sociale media voor andere artsen én patiënten, stelt hij trots.

Bron: Eurekalert (foto ASPS-stek)

Op hiv testen met een dvd-speler

Aan het Koninklijk technologisch instituut (KTH) in Stockholm is een oude dvd-speler omgebouwd tot een laserrastermicroscoop met een oplossend vermogen van 1 micrometer (eenduizendste millimeter), waarmee bloed geanalyseerd en cellen in beeld gebracht kunnen worden. Het is mogelijk met dit Lab-op-dvd in een paar minuten een hiv-test uit te voeren. Normaal gesproken worden voor dat soort tests cytometers gebruikt, die al gauw 20 000 euro kosten. De omgebouwde dvd-speler kost nog geen 200 euro. Daarmee komt het testen op, onder meer, hiv binnen handbereik van een gewone huisarts terwijl de patiënt snel de uitslag krijgt.
De analyseschijven (A) hebben dezelfde afmetingen als een dvd, maar zijn voorzien van 'buisjes' waar de (bloed)monsters in worden gespoten (B). Rechts het resultaat: de T-helpercellen in beeld.
Om te bewijzen dat de ‘dvd-cytometer’ werkte werden T-helpercellen (voor de fijnproevers CD4+), een type witte bloedlichaampjes, zichtbaar gemaakt met de dvd-cytometer. Deze witte bloedlichaampjes zijn het doelwit van het humane immunodeficiëntie-virus, beter bekend als hiv, waardoor het afweersysteem aangetast wordt. Om te kijken of te patiënt besmet is met hiv wordt gekeken naar de hoeveelheid T-helpercellen in het bloed. De patiënt wordt geprikt en het bloed in de buisjes gedaan (zie twee foto’s links op het plaatje) . De ‘dvd’ gaat draaien waardoor alles behalve de T-helpercellen (vanwege koppeling aan een antilichaam) naar de buitenkant van de ‘dvd’ wordt geslingerd. Het rechterplaatje laat T-helpercellen zien. De hoeveelheid van dit type witte bloedlichaampjes geeft aan of een patiënt besmet is met hiv of niet: veel cellen als de patiënt gezond is maar net een infectie echter de rug heeft, weinig als hij/zij last zou kunnen hebben van immunodeficiëntie mogelijk veroorzaakt door hiv.
Het Franse webblad futura-sciences meldt dat de dvd-cytometer niet heel betrouwbaar is en niet slaagt voor de klassieke tests, maar dat het apparaat toch goede diensten kan bewijzen in, vooral, Afrika, waar jaarlijks 2 miljoen mensen sterven aan aids en 2,5 miljoen mensen besmet raken door het beruchte virus. Dat komt vooral door het ontbreken van medicijnen, maar voor een deel ook door gebrek aan apparatuur om hiv mee op te sporen.
Bronnen: KTH, Futura-Sciences (foto KTH)

Hydrogel maakt hersens doorzichtig

In Amerika hebben ze grootse plannen om de raadselen van de hersenen op te lossen en ook Europa wil op dat terrein niet achterblijven. De doelen zijn ambitieus, maar voorlopig weten we eigenlijk nog maar verrekt weinig van dit edele orgaan. Het kost ons zelfs moeite om een goed beeld te krijgen van werkende hersens.
Bij de Stanford-universiteit in Amerika hebben ze volgens de New York Times een techniek ontwikkeld om, dode, hersens doorzichtig te maken met een hydrogel. De onderzoekers noemen hun techniek Clarity, helderheid. Met behulp van die truc kan de hele fijne structuur tot op celniveau worden bekeken, zonder de hersens aan stukken te hoeven snijden.
Hersens zijn normaal niet doorzichtig. Dat komt door de in de hersens aanwezige lipiden, vetachtige stoffen. Nu zou je die lipiden kunnen verwijderen, maar dan valt het hele boeltje uit elkaar: lipiden maken ook deel uit van de celmembranen. Vandaar dat de onderzoekers een truc hebben gebracht: hydrogels erin, voor het bewaren van de structuur, en de lipiden er vervolgens uit. Het resultaat (zie filmpje): een fraai doorzichtig stel hersens (in dit geval muizenhersens).
Kwanghun Chung, hoofdauteur van het artikel dat over Clarity in Nature verschijnt, wil in een nieuw op te richten lab de techniek verfijnen. De techniek werkt overigens niet alleen bij hersens. Ook het hart, de lever en de longen is met deze techniek doorzichtig te maken.

Nagekomen: Ik lees net bij Wire dat een muis microledjes in zijn hersens heeft gekregen om zijn gedrag te beïnvloeden. Dat vind ik nou vooruitgang…

Bron: New York Times/Stanford-universiteit