Voor het eerst zijn wetenschappers er in geslaagd hersenscans te maken van hoe het babybrein zich voor en na de geboorte ontwikkelt. De scans moeten uitmonden in een virtuele atlas om al in een zeer vroeg stadium afwijkingen in het babybrein te signaleren.
Britse onderzoekers van het Developing Human Connectome Project (dHCP) hebben de eerste hersenscans vrijgegeven van veertig baby’s van slechts enkele dagen oud. Dit meldt de kennis van nu. Het project wordt onder andere betaald met vijftien miljoen euro aan Europees subsidiegeld. De beelden zijn vrij beschikbaar voor alle onderzoekers in de wereld.
Virtuele atlas
Van het volwassen brein weten we via hersenscans ruwweg hoe alle belangrijke verbindingen tussen gebieden in de hersenen lopen. Maar wat gebeurt er allemaal in de tijd dat het brein heel snel groeit: tussen twintig weken na de bevruchting en 44 weken, zo’n twee maanden na de geboorte? Het Developing Human Connectome Project gaat via een virtuele atlas van het babybrein antwoord geven op die vraag. De virtuele atlas ziet eruit als een soort metrokaart van verbindingen tussen belangrijke gebieden in de hersenen. In totaal gaan enkele duizenden pasgeboren baby’s gescand worden, alsmede zo’n vijfhonderd foetussen.
Afwijkingen in prille brein
De onderzoekers hopen dat de atlas straks laat zien of er in het prille brein al afwijkingen te zien zijn die zich in de loop van de tijd ontwikkelen tot bijvoorbeeld autisme, schizofrenie of depressie. Ook hopen ze een antwoord te krijgen op de vraag wat de gevolgen voor het brein zijn van vroeggeboorte of van schade die tijdens de geboorte aan het brein ontstaat.
Daarnaast gaan onderzoekers de scans koppelen aan klinische informatie, genetische informatie en gedragsinformatie, waardoor een compleet beeld ontstaat van wat het verschil is tussen een normale en een abnormale hersenontwikkeling.
Aangepaste scanner
Tot voor kort konden hersenscanners niet omgaan met de bewegingen die een baby met zijn hoofdje maakt. Volwassenen wordt altijd gevraagd om hun hoofd volledig stil te houden in de scanner, maar voor pasgeborenen is dat uiteraard te veel gevraagd.
Voor het bewegen van het babyhoofdje hebben de onderzoekers nu technische oplossingen gevonden. De belangrijkste hiervan is dat ze software hebben ontwikkeld die automatisch voor kleine bewegingen corrigeert, zowel van een pasgeboren baby als van een moeder en de foetus in haar buik. Daarnaast hebben ze de scanner aangepast zodat hij geen plotselinge geluiden meer maakt waardoor een baby wakker schrikt, ligt een baby in een comfortabele ‘cocon’ en ligt het hoofd in een opblaasbaar kussen waardoor het vanzelf minder beweegt en ook het geluid van de scanner wordt gedempt.
Leren over hersenontwikkeling
Naast het beantwoorden van vragen over abnormale hersenontwikkeling, kan de hersenatlas ook antwoorden geven op interessante vragen over normale hersenontwikkeling. Er zijn aanwijzingen dat baby’s al ver voor de geboorte de buitenwereld beginnen te exploreren. Zo reageren ze op flitsen van fel licht, op luid geluid, op het kalmerende stemgeluid van de moeder en zelfs op geuren van het voedsel dat de moeder eet. Maar hoe groot zijn die invloeden precies en hoe belangrijk zijn ze voor de ontwikkeling van het brein?
Driejarig project
Voor conclusies is het nu nog veel te vroeg. Het Developing Human Connectome Project loopt nog drie jaar door en in die tijd zal de virtuele atlas ons veel meer leren over het zich ontwikkelende babybrein.
The Guardian: Project to map human brain from womb to birth releases stunning images
