Klinische neurofysiologie: de studie van hersen- en zenuwactiviteit
De ‘klinische neurofysiologie’ (KNF) richt zich op het bestuderen van de werking van ons zenuwstelsel, zowel de hersenen als de zenuwen. Zenuwen kunnen vanuit het ruggenmerg spieren en organen aansturen en ook weer signalen (bijvoorbeeld pijn) opvangen en terugsturen naar de hersenen. De naam klinische neurofysiologie is opgebouwd uit drie elementen. Het woord ‘klinisch’ wil in dit geval zeggen dat we ons richten op patiënten. Een zenuwcel wordt ook wel ‘neuron’ genoemd en neuronen zijn de belangrijkste cellen voor het doorgeven van signalen. ‘Fysiologie’ betekent functieleer (“hoe werkt iets?”). Kortom: we bestuderen de zenuw- en hersenfunctie van patiënten om ziekten te kunnen vaststellen, ze beter te begrijpen, en ze te vervolgen en uiteindelijk behandelen. Dementie is een hersenziekte en daarom zullen we in dit blog verder ingaan op de hersenen.
In de hersenen geven neuronen voortdurend elektrische signalen aan elkaar door. Zo kunnen verschillende hersengebieden met elkaar communiceren, en dit is onmisbaar voor al onze hersenfuncties (zoals bijvoorbeeld taal, geheugen, verwerken van beelden en geluiden, enzovoort)
Denken is een actief proces
Als je de functie van onze hersenen in één woord wil typeren, dan is dat: nadenken. Maar wat is nadenken eigenlijk? Hoewel we inmiddels ontzettend veel weten over hersenweefsel, en over de manieren waarop het nadenken verstoord kan raken door ziekte, begrijpen we nog niet precies hoe ons denken gecoördineerd wordt. Wat in ieder geval wel als een paal boven water staat: het is een dynamisch proces met continu veranderende activiteit. Onze hersencellen zijn dag en nacht bezig om signalen aan elkaar door te geven, zelfs als we niets bijzonders aan het doen zijn. De snelheid en efficiëntie waarmee ze dat doen, is van cruciaal belang voor ons denken. Vergelijk het met een computer: goede onderdelen (de ‘hardware’) zijn onmisbaar, maar er moet ook stroom en goede ‘software’ zijn, die de computer aanzet tot relevante activiteit in allerlei omstandigheden; net zo goed onmisbaar.
Hersenactiviteit opvangen buiten het hoofd
Zowel tijdens het actief gebruiken van de hersenen tijdens taken als tijdens ontspanning, bestaat er rondom het hoofd een (zwak) elektromagnetisch veld, bestaande uit snelle en langzame hersengolven. Al ruim 100 jaar kunnen we deze hersengolven van buitenaf op een patiëntvriendelijke manier meten. Dit doen we met het ‘elektro-encefalogram’ (EEG) of ‘hersenfilmpje’. Inmiddels weten we van allerlei ziekten wat er verandert aan de hersenactiviteitpatronen. Een bekend voorbeeld is epilepsie: hierbij slaan hersencellen (en daarna vaak hele hersengebieden) ‘op hol’, om verschillende redenen. We kunnen dit vastleggen, zien wat voor soort epilepsie het is, waar het vandaan komt, en we kunnen vaak ook controleren of een behandeling aanslaat.
Zo ziet een EEG eruit. De golvende lijnen geven de hersenactiviteit weer. Elke lijn hoort bij één elektrode, en dus één hersengebied. Hier zie je de EEG kanalen van voorhoofd naar achterhoofd. De verschillende ritmes die te zien zijn kunnen ons vertellen of er sprake is van afwijkende hersenactiviteit.
Bij dementie vertraagt hersenactiviteit
Bij dementie verandert hersenactiviteit ook. In één woord samenvattend zou je kunnen zeggen: vertraging. Er zijn echter ook EEG verschillen tussen de verscheidene vormen van dementie. Dat is handig, want zo kun je mede op basis van het EEG zien met wat voor type dementie je te maken hebt. We proberen dit in te zetten bij het opsporen en behandelen van dementie. Bij de ziekte van Alzheimer gaan hersencellen zich al in een heel vroeg stadium anders gedragen. Als je dit snel en op een betrouwbare manier kunt vaststellen, is dat heel waardevol, want dan is er snel meer duidelijkheid voor de patiënt en zijn / haar naasten. Naast het meten van hersenactiviteit met het EEG hebben wij in het VUmc ook de moderne versie hiervan tot onze beschikking: de ‘magneto-encefalograaf’ (MEG). Dit apparaat is erg kostbaar, maar kan de activiteit nog nauwkeuriger meten, ook van dieper gelegen hersengebieden.
De magneto-encefalograaf (MEG)