Kent het babybrein de toekomst al?

UTRECHT – Onderzoek naar verbindingen in de hersenen van ongeboren kinderen kan nieuwe inzichten opleveren over het ontstaan van spectrum-stoornissen, zoals schizofrenie en autisme. Dat vooruitzicht biedt onderzoek van neurowetenschapper Elise Turk van het Universitair Medisch Centrum Utrecht.

Zo’n zestig procent van de verbindingen in het brein blijkt al vóór de geboorte te zijn aangelegd, blijkt uit haar studie. Vooral in de laatste drie maanden van de zwangerschap ontwikkelt het brein van de foetus zich razendsnel.

,,Nu we weten hoe een normale hersenontwikkeling eruit ziet, kunnen we voortaan beter zien waar en wanneer bepaalde ziekten en ontwikkelingsstoornissen ontstaan”, zegt Elise Turk in een publicatie van het UMC Utrecht. Daarin zegt ze ‘zelf verrast te zijn’ door het hoge percentage breinverbindingen dat al vóór de geboorte bestaat en actief is.

Turk: ,,We weten dat aandoeningen als autisme en schizofrenie het gevolg zijn van verstoorde hersenverbindingen en we vermoeden dat dit probleem al in de moederbuik ontstaat. Nu kunnen we gaan uitzoeken of dit echt zo is en wanneer dit in het brein zichtbaar wordt.”

Het gezamenlijke onderzoek van de Universiteit Utrecht en het UMC Utrecht naar de hersenontwikkeling van gezonde kinderen was mogelijk door deze ‘gezonde groep’ zuigelingen te vergelijken met prematuur geboren baby’s.

De hersenontwikkeling van premature baby’s loopt vaak vertraging op waardoor zij op latere leeftijd cognitieve en sociale problemen ontwikkelen. Door zowel gezonde als te vroeg geboren baby’s met elkaar te vergelijken, is gelukt wat onderzoeksleider Manon Benders hoogleraar neonatologie, hoopte te ontdekken toen de studie begin 2018 werd aangekondigd: ,,Beter inzicht te krijgen in de hersenontwikkeling van baby’s en zo betere voorspellingen te kunnen doen van mogelijke problemen die prematuur geboren baby’s kunnen ontwikkelen.”

Hersenverbindingen worden aangelegd in de laatste drie maanden van de zwangerschap

Twee jaar lang analyseerde neuro-onderzoeker Elise Turk de hersenontwikkeling van gezonde baby’s voordat zij geboren worden. Het merendeel van die verbindingen wordt in de laatste drie maanden van de zwangerschap aangelegd. ,,Dit bevestigt andermaal hoe belangrijk die fase is”, zegt de onderzoeker Elise, ,,We kunnen dit nu letterlijk meten.”

De ontwikkeling van het foetusbrein kon in beeld worden gebracht dankzij scans van zo’n honderd foetussen uit de Verenigde Staten. Aanstaande moeders die tussen 20 en 39 weken zwanger waren, gingen met hun baby in de buik in een MRI-scanner. Met een functionele MRI (fMRI) kunnen 3d-beelden worden gemaakt van gebieden met zuurstofrijk bloed in de hersenen. De aanwezigheid van zuurstofrijk bloed wijst op activiteit.

Elise Turk: ,,De gelijktijdige activiteit van meerdere hersengebieden wijst op samenwerking tussen die gebieden, op een actief netwerk. En we weten dat zo’n netwerk van actieve hersengebieden nodig is om complexe functies aan te sturen. Denk bijvoorbeeld aan een motorische functie als lopen of een cognitieve functie als lezen. Of een combinatie van beide, zoals spreken. Bij gezonde ongeboren kinderen is dit basisnetwerk in het brein dus al voor 60 procent aanwezig.”

Ook de invloed van bekende risicofactoren zoals stress, roken en alcohol op het babybrein kan nu beter in kaart worden gebracht. ,,We weten dat deze zaken de ontwikkeling van het brein negatief beïnvloeden, maar nog niet wanneer dit gebeurt en om welke hersenverbindingen het dan precies gaat.

Het onderzoek van Elise is onderdeel van het  een langlopende studie in de regio Utrecht naar de ontwikkeling van 3000 kinderen tot in hun tienerjaren, het zogenoemde YOUth-onderzoek.

Over het ontstaan van het brein: Het brein is een complex systeem dat grotendeels wordt gevormd tijdens de zwangerschap. Na een voldragen zwangerschap verschilt de hersenstructuur bij de geboorte niet veel van die van volwassenen. MRI-hersenonderzoek heeft aangetoond dat vroeggeboorte, vooral vóór de zwangerschapsduur van 28 weken, een aanzienlijke invloed kan hebben op dit kwetsbare proces. De hersenen zijn vaak kleiner, de rijping van de hersenschors blijft achter en de witte stof is minder ontwikkeld. Vroeggeboren kinderen hebben daardoor op latere leeftijd vaak problemen met concentratie, planning en sociaal functioneren. Niet alle premature kinderen ontwikkelen die problemen en het is daarom belangrijk om de hersenontwikkeling beter te kunnen bestuderen en de ontwikkeling te kunnen vergelijken met baby’s die gezond en op tijd ter wereld komen. Tot nu toe werd vooral onderzoek gedaan naar baby’s met een afwijkende hersenontwikkeling.  MRI tijdens de zwangerschap is volkomen veilig. Er is geen sprake van ongezonde straling zoals röntgenstraling.

Bron: UMC Utrecht/Wilhelmina Kinderziekenhuis