Verbanden leggen: Onderzoekers bestuderen hersenstructuren en –paden betrokken bij dystonie (B)

Dystonie is een aandoening die de hersenen en het zenuwstelsel treft. Het probleem lijkt zich te situeren in het netwerk van paden tussen bepaalde hersenstructuren. Zenuwsignalen vervoeren
langs deze paden de instructies die nodig zijn voor onze hersenen om te functioneren en voor ons lichaam om te bewegen. Wanneer de werking van de paden verstoord is en de hersendelen die verantwoordelijk zijn voor onze bewegingen niet meer behoorlijk kunnen communiceren, kunnen bewegingsstoornissen zoals dystonie zich voordoen.

Onderzoekers bestuderen de hersenpaden die geassocieerd worden met dystonie om probleemgebieden in de netwerken nauwkeurig te bepalen. Eenmaal de probleemgebieden geïdentificeerd zijn, kunnen ze strategieën uitstippelen om het onevenwicht te herstellen. Hersenstructuren betrokken bij dystonie zijn onder andere de basale ganglia, de kleine hersenen (cerebellum), de thalamus, de middenhersenen en de hersenschors (cortex). Stilaan laat onderzoek vermoeden dat verschillende hersenstructuren mogelijk een belangrijke rol spelen bij verschillende types dystonie.

Wat is er anders bij hersenen met dystonie?

Naarmate wetenschappers meer structuren en paden bestuderen die bij dystonie betrokken zijn, blijken er meerdere fundamentele hersenfuncties bij wijze van spreken uit de toon te vallen. Deze ontdekkingen kunnen uiteindelijk misschien de betrokken structuren en paden helpen verduidelijken.

De hersenen hebben een ‘zware voet’

Om een wagen te besturen is een delicaat evenwicht vereist tussen gecontroleerd versnellen enerzijds en afremmen anderzijds. Evenzo moeten bepaalde functies van de hersenen worden geactiveerd en andere onderdrukt als we op een gecontroleerde manier willen bewegen. Bij dystonie verliezen de hersenen de mogelijkheid om op de rem te gaan staan van functies die moeten
worden onderdrukt om normale bewegingen toe te laten. Dit leidt tot chaotische signalen vanuit de hersenen naar de spieren, wat resulteert in te veel spieractiviteit, het voornaamste kenmerk van
dystonie.

De hersenen begrijpen signalen van het lichaam verkeerd

Om bewegingen te coördineren en uit te voeren, moet ons zenuwstelsel informatie van de zintuigen interpreteren. Personen met dystonie – maar ook dragers van de genenmutatie die geen symptomen vertonen – hebben subtiele zintuiglijke problemen die verhinderen dat het sensorisch systeem en het bewegingsapparaat adequaat samenwerken om het lichaam op een gecontroleerde manier te laten bewegen.

Het brein is een overijverige, koppige leerling

Bij dystonie kunnen bewegingen die de hersenen hebben aangeleerd – met de ogen knipperen, schrijven, wandelen, enzovoort – na verloop van tijd abnormaal worden. Bewegingen die ooit correct geleerd waren, worden foutief ‘her-aangeleerd’. Eenmaal de abnormale bewegingen of houdingen ingeprent zijn, kunnen de hersenen ze niet zomaar ‘ont-leren’. Dit kan verklaren waarom het heilzame effect van behandeling met diepe hersenstimulatie bij dystonie met vertraging optreedt: het duurt even vooraleer de hersenen deze bewegingspatronen resetten.

Activiteitenpatronen van striatale neuronen bij dystonie

Ellen Hess, PhD, Emory University. De fundamentele oorzaken van dystonie zijn nog niet duidelijk doorgrond, maar men vermoedt dat abnormale signaaloverdracht in het striatum, een
deel van de basale ganglia, hierbij een rol speelt. Tegenwoordig is het mogelijk om de vuurpatronen te registreren van tientallen neuronen tegelijk in het striatum van wakkere, aan dystonie lijdende muizen, om zo de abnormale ‘zenuwcode’ aan het licht te brengen die met dystonie wordt geassocieerd. Met behulp van een technologie die ‘in vivo microscopie’ heet, worden de vuurpatronen van neuronen in het striatum van muizen met dystonie gevisualiseerd. De bewegingen van de muizen worden tevens geregistreerd nadat ze zijn behandeld met medicijnen die de dystonie verlichten. Door de verschillende vuurpatronen, respectievelijk met en zonder dystonie, met elkaar te vergelijken, zullen deze experimenten voor het eerst de zenuwcode onthullen die met
dystonie in verband wordt gebracht. Op korte termijn leveren deze experimenten belangrijke informatie die nuttig kan zijn om de stimulatieparameters te leiden voor diepe hersenstimulatie bij dystoniepatiënten. Op lange termijn zal het begrijpen van de neurale code van dystonie de ontwikkeling vergemakkelijken van innoverende therapieën die zich specifiek richten op de abnormale neurale code. Het integratieve netwerk en zijn proprioceptieve modulatie bij het onderzoek naar de fysiologie en therapie van cervicale dystonie Aasef Shaikh, MD, PhD, Case Western Reserve University Cervicale dystonie, die de nekspieren treft, is de vaakst voorkomende vorm van dystonie. Vermoed wordt dat cervicale dystonie wordt veroorzaakt door abnormale activiteit in de basale ganglia, een deel van de hersenen dat bewegingen coördineert. Nieuw onderzoek suggereert echter dat schade aan het cerebellum, het deel van de hersenen dat de coördinatie en ons gevoel van lichaamspositie (proprioceptie) regelt, eveneens dystonie kan veroorzaken.

Bron: Dystonia Dialogue. Newsletter of the Dystonia Medical
Research Foundation, Summer 2018, Volume 41 No. 2, p. 14-15.