Het ‘wegennet’ in de hersenen is bij baby’s vrijwel hetzelfde als bij volwassenen. De verbindingen lijken vooral in de baarmoeder bepaald te worden. Dat blijkt uit onderzoek van Martijn van de Heuvel en Manon Benders van het UMC in Utrecht.

Het lijkt erop dat steeds minder te vroeg geboren baby’s ernstige hersenschade of ernstige motorische handicaps oplopen. Toch zijn de neuropsychologische problemen nog altijd aanzienlijk. Te vroeg geboren baby’s hebben op de lange termijn vaak leer- en gedragsproblemen. 35% tot 50% van de kinderen heeft psychiatrische problemen zoals ADHD en autisme. De problemen zijn lastig te voorspellen met conventionele beeldvorming zoals echo, waarop niet altijd alle hersenschade gezien wordt. Maar met MRI-onderzoek en met de huidige technieken ontwikkelt het inzicht in de aanleg van macro- en microstructuren van de hersenen zich razendsnel. Het gaat bijvoorbeeld om verbindingen tussen hersengebieden, en om daaraan gerelateerde problemen en gevolgen op de lange termijn.

Scans

Bij volwassenen weten we dat er een relatie is tussen cognitie en de mate waarin verbindingen tussen hersengebieden zijn aangelegd. Ook blijkt dat verbindingen verstoord kunnen zijn bij bepaalde psychiatrische aandoeningen. In het Wilhelmina Kinderziekenhuis (WKZ) bestuderen we de hersenen van te vroeg geboren kinderen met een zwangerschap onder de 28 weken. Ze worden gescand op het moment dat het kindje bij een normale zwangerschap dertig weken zou zijn, en rond de uitgerekende datum. Dit valt onder de klinische zorg omdat onze patiënten een hoog risico hebben op hersenschade. We willen een nauwkeurig beeld hebben van hersenschade in relatie tot onze behandeling en consequenties op lange termijn.

Vorm

Uit de scans blijkt dat enorme macrostructuren van de hersenen zich in deze tien weken snel ontwikkelen. De vorm van de hersenen verandert snel van glad naar een brein met vele hersenschorswindingen. Rond de uitgerekende datum heeft het al vrijwel dezelfde vorm als een volwassen brein. Verder neemt het volume in deze periode van tien weken ongeveer drie keer toe, terwijl de groei ná de uitgerekende datum halveert in het eerste jaar, en tot de leeftijd van vijf jaar nog geen tiende van de snelheid in de eerste periode groeit. Deze enorm snelle ontwikkeling in het laatste deel van de zwangerschap is ontzettend kwetsbaar.

Het verrassende van ons onderzoek is dat tijdens de ontwikkeling van een baby in vergelijking met volwassenen geen nieuwe grote verbindingen tussen hersengebieden lijken te worden aangelegd. Bij baby’s, zelfs bij te vroeg geboren baby’s, is het ‘wegennet’ in de hersenen vrijwel vergelijkbaar met volwassenen. De indeling van de verbindingen lijkt vooral vroeg in de baarmoeder bepaald te worden. Dat is dus een kritieke periode voor de ontwikkeling van de vele verbindingen in de hersenen. Verder is in deze studie ook de ontwikkeling van babyhersenen tussen de eerste meting bij dertig weken en de tweede meting bij veertig weken vergeleken. In die periode blijken verbindingen tussen hersengebieden verstevigd te zijn en wordt het connectoom efficiënter. Het is bijvoorbeeld beter in staat om informatie van verschillende zintuigen te
integreren.

Tijdens de ontwikkeling van baby tot volwassene worden in de hersenen geen nieuwe grote verbindingen tussen hersengebieden aangelegd.

Zorg

Met de kennis over (verstoring van) de ontwikkeling van de hersenen kunnen we de risicofactoren beter beoordelen en de zorg voor deze kwetsbare kinderen verbeteren. Misschien kunnen we ook gerichtere adviezen geven aan zwangere vrouwen, over voeding en het wel of niet gebruiken van bepaalde medicatie, en zo een betere ontwikkeling van de hersenen bevorderen. Voor te vroeg geboren baby’s zijn interventies vaak niet op korte termijn zichtbaar, maar pas later bij neuropsychologisch onderzoek. Met het ontwikkelen van technieken die verstoorde cognitie of andere problemen kunnen voorspellen, zijn we in staat om sneller strategieën te ontwikkelen voor het beschermen van hersenen in plaats van te moeten wachten op langetermijnresultaten.

Een belangrijke vervolgstap is dat we de kinderen graag opnieuw onderzoeken als ze ouder zijn, rond de leeftijd van acht tot tien jaar. Zo hopen we een verband te kunnen leggen tussen te vroeg geboren kinderen met een verstoorde ontwikkeling van het connectoom en latere schoolprestaties. Inzicht in het connectoom kan wellicht ook helpen bepaalde hersenziekten te begrijpen waarbij verbindingen verkeerd aangelegd zijn.

Ons onderzoek helpt om de hersenontwikkeling gedetailleerder in kaart te brengen en om voorspellingen te doen over de ontwikkelingsproblemen bij deze kwetsbare groep kinderen. We hopen dat we steeds beter risicofactoren kunnen def niëren en daarop in te spelen door de zorg te verbeteren. De verbetering van hersenontwikkeling bij deze hoogrisicogroep, mogelijk zelfs al tijdens de zwangerschap, zal op de lange termijn een enorme winst opleveren voor het kind, de ouders en de maatschappij omdat ze nog zo aan het begin van hun leven staan.

Manon Benders, afdeling neonatologie, Wilhelmina Kinderziekenhuis, UMC Utrecht en
Martijn van de Heuvel, psychiatrie, Rudolf Magnus instituut, UMC Utrecht