- Sluitstuk
- 25/03/2025
Sluitstuk | Depressie onder de scan
Meer inzicht in verloop van depressie dankzij hersenscan
Depressie treft wereldwijd miljoenen mensen, maar er is nog veel onbekend over deze ziekte en behandelingen slaan niet altijd aan. Promovendus Jesper Pilmeyer onderzocht de hersenen van patiënten met behulp van MRI-technologie. De patronen die hij ontdekte in de hersenscans kunnen helpen bij het stellen van een nauwkeurigere diagnose en het voorspellen van het ziekteverloop.
“Hoewel depressie een op de zes mensen treft, weten we nog altijd bijzonder weinig over deze mentale ziekte”, begint Jesper Pilmeyer. Er zijn verschillende theorieën over de oorzaken van depressie. “We weten dat er een erfelijke factor meespeelt en dat het te maken kan hebben met een verstoring in de opname van serotonine – het gelukshormoon. Een tekort hieraan kan worden verholpen met antidepressiva, maar dit werkt slechts bij een deel van de patiënten.”
Vanuit verschillende invalshoeken wordt er naar depressie gekeken, in de hoop meer inzicht in de ziekte te verkrijgen. Pilmeyers onderzoek richtte zich specifiek op afwijkingen in de hersenen van patiënten. Door tientallen MRI-scans grondig te analyseren, probeerde hij patronen te ontdekken die betere voorspellingen over het ziekteverloop mogelijk maken.
Biomarkers
De promovendus, met een achtergrond in Biomedical Engineering, begon zijn onderzoek aan de faculteit Electrical Engineering. “In onze onderzoeksgroep Signal Processing Systems richten we ons op het analyseren en interpreteren van signalen en beelden”, vertelt hij. “Ik zit in een subgroep die zich bezighoudt met biomedische diagnostiek.” Daar valt ook MRI (Magnetic Resonance Imaging) onder, een techniek die gebruikmaakt van sterke magneten en radiogolven om gedetailleerde beelden van het inwendige lichaam te maken zonder schadelijke röntgenstralen.
“Met MRI kun je verschillende biologische kenmerken meten. Een functionele MRI (fMRI) richt zich bijvoorbeeld op hersenactiviteit door indirect de veranderingen in het bloed in verschillende hersengebieden te meten”, legt Pilmeyer uit. “Maar je kunt ook de fysieke structuur van de weefsels analyseren en kijken hoe ze met elkaar verbonden zijn, aangezien ze samen verschillende netwerken vormen.”
Aan de hand van deze meetbare biologische kenmerken – ook wel biomarkers genoemd – zouden we depressie objectiever en nauwkeuriger kunnen diagnosticeren. “Nu gebeurt dit alleen op basis van subjectieve symptomen zoals somberheid, vermoeidheid of angst, die per patiënt kunnen verschillen”, legt hij uit. Maar nog veel belangrijker is dat het analyseren van deze biomarkers ons zou kunnen helpen voorspellen hoe de ziekte zich bij verschillende patiënten zal ontwikkelen.
Onder de scan
Pilmeyer richtte zich in zijn onderzoek vooral op het meten van de hersenactiviteit. “Je hebt verschillende hersennetwerken met een specifieke functie. Zo is er bijvoorbeeld een visueel netwerk dat geactiveerd wordt wanneer iets in je zichtveld beweegt”, legt hij uit. “We zijn gaan kijken hoe deze functionele hersennetwerken met elkaar communiceren en of we daarin interessante patronen konden ontdekken.”
Om de data van echte patiënten te kunnen onderzoeken, zette hij in samenwerking met de kliniek Kempenhaeghe, Philips Research en GGZ Eindhoven een eigen klinische studie op. “Helemaal from scratch”, benadrukt hij. “Uiteindelijk hebben ongeveer dertig patiënten hieraan meegewerkt, en een even grote, gezonde controlegroep.” Bij beide groepen zijn op dag één scans gemaakt om ze met elkaar te kunnen vergelijken. “De vastgestelde verschillen kunnen helpen bij het begrijpen van het ziektebeeld van depressie”, licht hij toe. Bij de patiënten met depressie zijn bovendien elke drie maanden nieuwe scans gemaakt om het verloop van de ziekte te kunnen bestuderen. “Zo konden we kijken of we op basis van MRI kunnen voorspellen of de symptomen met de tijd afnemen of verergeren.”
Pilmeyer was zelf bij het maken van de scans aanwezig en zo kwam hij persoonlijk in contact met de patiënten die deelnamen aan de studie. “Ze kwamen na afloop vaak nog even een praatje maken en stelden allemaal nieuwsgierige vragen”, zegt hij. De onderzoeker vond het waardevol om zo van dichtbij alles mee te maken. “Niet alleen kun je zo beter begrijpen wat er technisch allemaal bij komt kijken bij het maken van de scans, maar het directe contact met de patiënten maakt het doel van het onderzoek – patiënten helpen – heel concreet en vormde ook een belangrijke kern van mijn motivatie gedurende het traject.”
Dynamische communicatiepatronen
De analyses van de scans leverden veel interessante inzichten op. “In veel bestaande studies is onderzocht hoe twee netwerken synchroon werken, oftewel hoe ze gelijktijdig geactiveerd worden”, legt hij uit. “Wij ontdekten echter dat het ook mogelijk is dat de activatie van het ene netwerk het andere netwerk deactiveert, waardoor je een anti-correlatie ziet. Daarnaast kan de activatie van het ene netwerk ervoor zorgen dat een ander netwerk iets later actief wordt.”
Dit zijn allemaal voorbeelden van dynamische communicatiepatronen die waardevolle informatie kunnen bieden. “We zagen dat deze patronen veel beter voorspelden hoe de ziekte zich zou ontwikkelen dan de statische patronen die normaal gesproken worden onderzocht”, aldus Pilmeyer.
Een completer beeld
Hoewel de bevindingen van zijn onderzoek verder gevalideerd moeten worden in een grotere studie met meer patiënten, bieden ze nu al hoopvolle perspectieven. “De ontdekte patronen in de MRI-scans kunnen hopelijk steeds meer duidelijk maken over deze ziekte”, zegt hij.
Er zijn overigens verschillende subgroepen van patiënten met depressie; niet iedereen is hetzelfde, benadrukt de onderzoeker. “Er zijn onderzoeken die aantonen dat er patiënten zijn met afwijkingen in de hersenactiviteit, bij wie bepaalde medicaties beter aanslaan dan bij anderen. We hopen dat we in de toekomst, op basis van de metingen in het brein, een passende behandeling voor iedere patiënt kunnen kiezen.”
Waarschijnlijk zal het nooit mogelijk zijn om diagnoses, voorspellingen en behandelingen uitsluitend op basis van MRI te doen, geeft Pilmeyer toe. “We zullen altijd andere factoren, zoals erfelijkheid, mee moeten nemen.” Desondanks kunnen hersenscans waardevolle informatie bieden, die ons helpt om een completer beeld van de ziekte te krijgen. “Dit zou op den duur kunnen bijdragen aan effectievere behandelingen en daarmee een verschil maken voor miljoenen patiënten”, besluit hij.
PhD in the picture
Wat zien we op je proefschriftkaft?
“Een MRI-scan van mijn eigen hersenen. We moesten de MRI-settings optimaliseren en ik was daarbij vaak de proefpersoon, dus ik denk dat ik er zo’n tien tot vijftien keer in heb gelegen. Zo kon ik ook meteen zien of de kwaliteit van mijn data goed genoeg was.”
En hoe voelt het onder het MRI-apparaat? “Een scan duurt iets langer dan een uur, je ligt stil en mag niets doen, dus ik viel er vaak in slaap”, zegt hij lachend.
Je bent op een verjaardagsfeestje. Hoe leg je in één zin uit wat je onderzoekt?
“Ik onderzoek MRI-scans van de hersenen van patiënten met depressie om te voorspellen hoe de ziekte zich verder zal ontwikkelen.”
Hoe kun je naast je onderzoek stoom afblazen?
“Ik ga graag voetballen met mijn teamgenoten uit het gebouw waar ik woon, dan ben ik na afloop helemaal kapot. Verder organiseer ik bordspellenavonden met verschillende vriendengroepen, dat vind ik heerlijk om te doen!”
Welke tip had je als beginnende PhD-student willen krijgen?
“Maak je niet te druk over het aantal publicaties. Je hoeft er echt niet wakker van te liggen als het even duurt voordat de eerste verschijnt. Bij mij was er lange tijd niets, en bijna al mijn publicaties kwamen pas tegen het einde. Het komt altijd goed.”
Wat is je volgende hoofdstuk?
“Ik ben nog aan het solliciteren. Ik hoop iets te vinden in de industrie of in een ziekenhuis – iets dat in ieder geval praktijkgericht is. Ik zou graag verder willen werken aan datagedreven onderzoek binnen de biomedische technologie en signaalverwerking. Dat kan MRI zijn, maar ook CT-scans of echografie. Er zijn zoveel dingen die ik interessant vind.”
Discussie