InterviewArts-onderzoeker Victor Geraedts

Hersenoperatie bij parkinson? Een algoritme uit de auto-industrie helpt beslissen

Kunstmatige intelligentie uit de auto-industrie helpt neurologen te beoordelen welke parkinsonpatiënten gebaat zijn bij een hersenoperatie, en welke er daardoor juist op achteruitgaan.

Victor Geraedts (rechts) maakt een EEG bij neuroloog Martijn Tannemaat (links).Beeld Josje Deekens / LUMC

Een hersenoperatie kan trillende handen en langzame bewegingen bij mensen met de ziekte van Parkinson verminderen, maar het denkvermogen gaat er bij sommige patiënten door de ingreep juist op achteruit. Met behulp van een algoritme uit de auto-industrie wist arts-onderzoeker Victor Geraedts de patiënten eruit te pikken die het meest baat hebben bij de operatie. Onlangs promoveerde hij aan het Leids Universitair Medisch Centrum.

Wat gaat er mis in het brein bij de ziekte van Parkinson?

‘Een bepaald eiwit hoopt zich op in zenuwcellen, waardoor die kapotgaan. Bij de ziekte van Parkinson gebeurt dat in het hersengebied dat bewegingen aanstuurt. Patiënten gaan daardoor trager bewegen en worden stijf. In een later stadium stapelt het eiwit zich ook op in andere zenuwcellen die te maken hebben met informatieverwerking, zoals geheugen en spraak. Dan gaan patiënten er ook cognitief op achteruit en worden ze bijvoorbeeld dement of depressief. Patiënten krijgen pillen tegen de bewegingsproblemen, maar na een tijdje werken die minder goed.’

Valt daar wat aan te doen?

‘Ja, een hersenoperatie, deep brain stimulation genaamd, kan de bewegingsproblemen verbeteren. Maar we weten ook dat patiënten die al problemen hebben met cognitie het na de operatie nog slechter doen op dat gebied. Die patiënten wil je eruit pikken. Nu gebeurt dat met een uitgebreid onderzoek van tweeënhalf uur, waarin een neuropsycholoog het gehele denkvermogen test, zoals geheugen, aandacht en taalvaardigheid. Het probleem is dat de resultaten daarvan sterk afhangen van opleidingsniveau, cultuur en concentratievermogen. We hebben een snelle, eenvoudige test nodig die het aangeeft als de patiënt cognitief te slecht is voor de operatie.’

De stroomstootjes waarmee zenuwcellen met elkaar communiceren, zijn meetbaar met een EEG.Beeld Josje Deekens / LUMC

En u heeft nu zo’n eenvoudige test ontwikkeld?

‘Eigenlijk lieten we kunstmatige intelligentie los op een bestaande techniek: een hersenfilmpje, of EEG. Zenuwcellen communiceren met elkaar via stroomstootjes. Die stroomstootjes zijn meetbaar met een EEG. Op een computerscherm ziet dat eruit als een serie golfjes. Als het denkvermogen is aangetast, zoals bij de ziekte van Parkinson, bewegen de golfjes trager.

‘Maar een EEG meet nog veel meer: welke zenuwcellen allemaal met elkaar communiceren en hoe ze op elkaar reageren, zoals de muzikanten in een orkest. Dat netwerk is niet te zien op een computerscherm, maar kunstmatige intelligentie leert daar patronen in te ontdekken. Het algoritme bleek 92 procent van de patiënten met goede en slechte cognitie uit elkaar te kunnen houden. Het werkt net als een lampje dat knippert op je dashboard als er iets mis is met je auto.’

‘Als het denkvermogen is aangetast, zoals bij de ziekte van Parkinson, bewegen de golfjes trager.’Beeld Josje Deekens / LUMC

U vergelijkt een parkinsonpatiënt met een auto?

‘We leenden een algoritme van onderzoekers in de auto-industrie, ontwikkeld door het Leiden Institute of Advanced Computer Science. Nieuwe auto’s zitten vol gevoelige elektronica. Als je een paaltje ramt, registreren sensoren de trillingen van de klap. In de auto gaat een waarschuwingslampje branden als de onzichtbare schade aan de elektronica te groot is, zodat je weet dat je beter even langs de garage kunt. De trillingen van de auto zien er voor het algoritme net zo uit als de golfjes van een EEG. En dat blijkt goed te werken bij EEG’s van parkinsonpatiënten.’

Gaat het algoritme nu de beoordeling van parksinsonpatiënten overnemen?

‘Nog niet, de Leidse supercomputer was ervoor nodig om het algoritme te laten leren hoe hij in de warboel aan EEG-metingen patronen kon ontdekken. We laten zien dat het kan, maar het moet nog ingebouwd worden in de EEG-software op een gewone computer in de spreekkamer. Het is nu nog een aanvulling op de bestaande beoordeling van cognitie. De EEG-golfjes beoordelen we nu nog handmatig, maar binnenkort geeft de software hopelijk met een druk op de knop een oordeel over de cognitie van de patiënt.’

Lees verder

Diepe hersenstimulatie kan helpen bij de ziekte van Parkinson, maar mogelijk ook bij depressie, PTSS, Tourette of anorexia.

Parkinsonpatiënten hebben zelf allerlei trucs bedacht om ‘bevriezen’ te vermijden

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden