Prikkels voor de hersenen

Epilepsie is een veelvoorkomende ziekte, die wordt gezien bij ongeveer 1% van de bevolking. Bij mensen met epilepsie is de prikkelbaarheid van de hersenen verhoogd, waardoor epileptische aanvallen ontstaan. Deze aanvallen beginnen vaak plotseling en veroorzaken een tijdelijke verstoring van de hersenfunctie. Echter, tussen de aanvallen door kunnen de hersenen volledig of bijna volledig normaal functioneren.

Het onvoorspelbare en wisselende karakter van de ziekte maakt dat het niet altijd eenvoudig is om de diagnose epilepsie te stellen. Patiënten moeten meestal meerdere onderzoeken ondergaan, waardoor ze lange tijd in onzekerheid zitten. Verder is het lastig om de juiste medicijnen voor te schrijven die nieuwe aanvallen kunnen voorkomen. Het komt helaas regelmatig voor dat een patiënt opnieuw een epileptische aanval krijgt na het starten van de medicatie.

Met magnetische pulsen is het mogelijk om een korte ongevaarlijke verstoring in de hersenen te veroorzaken. Op deze manier kan gemeten worden hoe prikkelbaar de hersenen zijn. Door het vinden van een verhoogde prikkelbaarheid bij patiënten, hopen we de epilepsie diagnostiek te verbeteren. Verder hopen we dat magnetische stimulatie gebruikt kan worden om sneller het effect van voorgeschreven medicatie vast te stellen, door het vinden van een verlaagde prikkelbaarheid na behandeling.

Op de Universiteit Twente en het Medisch Spectrum Twente beschikken we over een opstelling waarmee we deze magnetische pulsen kunnen geven. Tegelijkertijd meten we de reactie van de hersenen en handspieren op de verstoring voor het bepalen van de prikkelbaarheid. In eerste instantie hebben we metingen uitgevoerd bij gezonde controles en patiënten met langdurige epilepsie. Met de ontwikkelde meetopstelling kunnen we inderdaad verschillen meten in de prikkelbaarheid tussen patiënten en controles.

Op basis van deze veelbelovende eerste resultaten zijn we gestart met een vervolgproject, waarbij we metingen uitvoeren bij patiënten die een eerste (mogelijk epileptische) aanval hebben gehad. We hopen verschillen te vinden tussen patiënten die uiteindelijk de diagnose epilepsie krijgen en patiënten die geen epilepsie blijken te hebben. Daarnaast meten we patiënten met epilepsie voordat ze beginnen met medicijnen en vervolgen we ze gedurende één jaar. We hopen verschillen te vinden tussen patiënten waarbij de medicijnen goed werken en patiënten die aanvallen blijven houden. Ten slotte zijn we recent een samenwerking gestart met het Centre for Human Drug Research (CHDR) in Leiden. Hier geven we gezonde proefpersonen een eenmalige dosering van twee veelgebruikte epilepsie medicijnen en kijken we naar veranderingen in de prikkelbaarheid.

Voorlopige analyses laten kleine verschillen zien tussen gezonde controles en patiënten met een eerste aanval. Tevens lijken zowel de spier- als hersenreacties van patiënten die uiteindelijk de diagnose epilepsie krijgen te verschillen van die van patiënten die geen epilepsie blijken te hebben. Echter, we moeten meer patiënten meten voordat we definitieve conclusies kunnen trekken. Als blijkt dat magnetische stimulatie de epilepsie diagnostiek kan verbeteren en/of het effect van de epilepsie behandeling sneller kan vaststellen, dan zal deze techniek uiteindelijk bij een zeer grote groep patiënten routinematig ingezet kunnen worden.

Afbeelding Prikkels voor de hersenen 2017

Meetopstelling voor de magnetische stimulatie. Links: opstelling op het Medisch Spectrum Twente waar de spoel handmatig tegen het hoofd wordt gehouden. Rechts: opstelling op de Universiteit Twente waar een robotarm de spoel op zijn plaats houdt.

 

Onderzoeksteam

Universiteit Twente (UT):
A.A. de Goede (MSc.), technisch geneeskundige en promovendus
Dr. E.M. ter Braack (MSc.), technisch geneeskundige
Prof.dr.ir. M.J.A.M. van Putten, hoogleraar Clinical Neurophysiology en promotor

Medisch Spectrum Twente (MST):
Prof.dr.ir. M.J.A.M. van Putten, neuroloog en klinisch neurofysioloog

Contactgegevens

Prof.dr.ir. M.J.A.M. van Putten
Universiteit Twente
Vakgroep Clinical Neurophysiology
TechMed Centre
Postbus 217
7500 AE Enschede
tel: 053 489 4599

Publicaties

ter Braack EM, de Goede AA and van Putten MJAM. “Resting Motor Threshold, MEP and TEP Variability During Daytime ”, Brain Topography, 2018

de Goede AA, ter Braack EM and van Putten MJAM. “Accurate Coil Positioning is Important for Single and Paired Pulse TMS on the Subject Level”, Brain Topography, 2018

Bauer PR, de Goede AA, Stern WM, … , Richardson MP, van Putten MJAM and Sander JW. “Long-interval intracortical inhibition as biomarker for epilepsy: a transcranial magnetic stimulation study”, Brain, vol:141(2):409-421, 2018

de Goede AA and van Putten MJAM. “Repeatability of long intracortical inhibition in healthy subjects”, Clinical Neurophysiology Practice, vol:2:26-34, 2017

de Goede AA, ter Braack EM and van Putten MJAM. “Single and paired pulse transcranial magnetic stimulation in drug naïve epilepsy”, Clinical Neurophysiology, vol:127(9):3140-3155, 2016

ter Braack EM, Koopman AE and van Putten MJAM. “Early TMS evoked potentials in epilepsy: a pilot study”, Clinical Neurophysiology, vol:127(9):3025-3032, 2016

ter Braack EM, de Jonge B and van Putten MJAM. “Reduction of TMS Induced Artifacts in EEG Using Principal Component Analysis”, IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, vol:21(3):376-382, 2013

ter Braack EM, de Vos CC and van Putten MJAM. “Masking the Auditory Evoked Potential in TMS-EEG: A Comparison of Various Methods”, Brain Topography, vol:28(3):520-528, 2013