Ingenieurs binden strijd aan tegen epilepsie

Ingenieurs van de KU Leuven boeken veelbelovende resultaten in de strijd tegen epilepsie. Via computermodellen werken ze aan methodes om epileptische aanvallen vroegtijdig af te breken of te voorkomen.
Wereldwijd lijden 50 miljoen mensen aan epilepsie, een neurologische aandoening die gepaard gaat met terugkerende aanvallen. De meest gebruikte behandelingen zijn medicatie en chirurgie, maar bij 20% van de patiënten zijn die niet doeltreffend. Voor die patiënten biedt hersenstimulatie mogelijk een alternatief.
Wiskunde versus epilepsie
In zijn scriptie zocht ingenieur Roel Henckaerts naar behandelingen voor twee soorten epilepsie: absences –aanvallen waarbij de patiënt het bewustzijn verliest- en mediale temporale kwab epilepsie (MTLE) –aanvallen die in de hippocampus optreden en een invloed hebben op het geheugen of de emotionele functies. Hij ontwikkelde wiskundige modellen van de hersenen die hij gebruikte om epileptische aanvallen te simuleren. “Een epileptische aanval gaat gepaard met het uitvoerig vuren van neuronen in bepaalde hersendelen. In zo’n computermodel kunnen we die interactie tussen grote groepen neuronen nauwkeurig simuleren.” Het doel is om via zo’n model de start van een aanval op te sporen, zodat die via hersenstimulatie kan worden afgebroken of voorkomen.


Eerste successen
Henckaerts ontwikkelde een systeem voor absences. Het systeem gaat een aanval detecteren waarna het de aanval probeert te onderbreken via het toedienen van elektrische prikkels. Henckaerts: “De resultaten van de simulaties zijn positief. Elke epileptische aanval kon zeer snel onderbroken worden, waardoor de aanval zich amper kon ontwikkelen. Op die manier zouden we patiënten bijna volledig van aanvallen kunnen vrijwaren.” De aanval voorspellen zou nog beter zijn dan hem te detecteren, maar dat is door de abrupte start van absences onmogelijk. “Bij MTLE-aanvallen zien we net voor de aanval, de zogenoemde pre-ictale fase, wél een bepaalde hersenactiviteit optreden. Als we die fase steeds kunnen opsporen, kunnen we de aanval voorspellen én dus ingrijpen voor ze werkelijk begint.” Henckaerts slaagde er met z’n model in om de pre-ictale fase met 98% nauwkeurigheid op te sporen, wat veel perspectief biedt voor het voorkomen van MTLE-aanvallen. Henckaerts: “Dit bewijst dat de gereedschapskist van een ingenieur erg handig kan zijn voor medische problemen. Ingenieurs en dokters kunnen epilepsie samen bestrijden.”