Voor kinderen met een hersenafwijking is de toekomst vaak onzeker. Ouders hebben vragen als: Gaat mijn kind lopen? Hoe gaat hij of zij het doen op school? In het Kinderhersenlab proberen wetenschappers en behandelaars die vragen te beantwoorden. Ze brengen de neurologische, motorische en cognitieve ontwikkeling van kinderen met een hersenaandoening in kaart.
Natte sponsjes
Neuroloog Robert van den Berg en kinderneuroloog Marie-Claire de Wit werkten met een groot aantal andere onderzoekers van de Neurologie, Neurowetenschappen en Kinder- en Jeugdpsychiatrie/psychologie aan een EEG-test-opstelling in het Kinderhersenlab. Kinderen krijgen een soort spinnenweb met 129 natte sponsjes over hun hoofd. ‘Ik kan heus niet je gedachten lezen’, benadrukt Van den Berg nog even. ‘Het enige wat het netje doet, is de elektrische stroompjes in je hersenen aflezen.’
Met het netje op gaan de kinderen aan de slag met opdrachten en puzzels die op een computerscherm verschijnen. Op het scherm begeleidt een zelfgekozen avatar daarom de kinderen door de opdrachten heen. Het protocol werd ontwikkeld door TU Delft masterstudenten van de opleiding Klinische Technologie.
Terwijl een kind bezig is met een opdracht of puzzel volgt een eye-tracking apparaat de oogbewegingen. Een rood stipje op een tweede monitor laat aan Van den Berg zien waar ze op dat moment naar kijken. ‘Ik zie de kinderen echt nadenken op die manier. Een beslissing nemen. Dat voelt heel bijzonder.’
Met deze opzet kunnen onderzoekers de ontwikkeling van de hersenen optimaal analyseren. Welke delen van de hersenen zijn actief bij een puzzel, wat gebeurt er als gevraagd wordt even te relaxen? Hoe snel en effectief wordt informatie verwerkt? Welke groei maken de connecties in de hersenen door? En waarom bij het ene kind wel en de andere niet? Van den Berg: ‘Zo kunnen we uiteindelijk misschien voorlopers van bijvoorbeeld autisme of epilepsie herkennen. Of zelfs op termijn onderzoeken wat het effect is van bepaalde medicatie.’
Minecraft
Pal naast de EEG-meting bevindt zich een kamer met een lange rode loopmat. Aan het einde staan grote schermen. Marij Roebroeck, hoofdonderzoeker Revalidatiegeneeskunde, legt uit dat het Kinderhersenlab speelsheid erg serieus neemt.
Daarom werkte ze het eerste idee, dat kwam van een TU Delft masterstudent Industrieel Ontwerpen, uit met architecten en ontwerpers die kindermusea bouwen. Samen met kinderen realiseerden ze een omgeving waarin de kinderen relaxt zijn en het naar hun zin hebben. Over de rode loopmat lopen ze naar de schermen een andere wereld tegemoet, bijvoorbeeld een bos, onderwaterwereld of een minecraft-omgeving.
Lauren (11 jaar) probeert de loopmat in het Kinderhersenlab als eerste uit en wandelt zo de ruimte in. Foto: Levien Willemse
Verborgen camera’s en sensoren in de mat meten het looppatroon van de kinderen. De camerabeelden en sensoren worden verwerkt tot 20 meetwaarden waar uiteindelijk 1 loopindex uitkomt. ‘De sensoren vertellen ontzettend veel, over balans, stapgrootte en links-rechts verschillen. De filmopnames willen we samen met de TU Delft met markerless tracking technieken gaan analyseren.’
Allemaal data die de onderzoekers kunnen gebruiken om ouders en kinderen meer duidelijkheid te geven over de ontwikkeling. ‘Zeker in combinatie met de andere metingen die in het lab worden gedaan’, zegt Roebroeck. ‘We krijgen veel kinderen over de vloer met zeldzame hersenaandoeningen. Over hun ontwikkeling is zo weinig bekend, dat ouders vaak met veel vragen zitten zoals: gaat mijn kind lopen? En kinderen die bijvoorbeeld een operatie gehad hebben, verdwijnen vaak weer uit beeld. In het Kinderhersenlab volgen we ze juist hun hele kindertijd.’
Volgens Roebroeck is de multidisciplinaire samenwerking in het Kinderhersenlab cruciaal. Naast Industrieel Ontwerpen is vanuit de TU Delft ook Biomechanical Engineering aangesloten. In het Erasmus MC doen Revalidatie, Kinderfysiotherapie, Neurologie, Orthopedie en Rijndam Revalidatie mee aan de motoriek-metingen.
Belangrijkste speler
Neurochirurg Marie-Lise van Veelen wilde ook aandacht voor het perspectief van het kind in het Kinderhersenlab: ‘Als je met de ouders spreekt over de diagnose en behandeling van hun kind, mis je de belangrijkste speler. Patiëntjes hebben soms opmerkelijke inzichten en informatie die goed is om mee te nemen in de overwegingen. Bovendien lukken behandelingen vaak beter als kinderen zich vanaf het begin betrokken voelen.’
Mathieu Gielen van Industrieel Ontwerpen kwam met het idee om de data te beschouwen als een soort zelfportret, waarbij kinderen zelf kunnen bepalen wat ze belangrijk vinden en waar ze vragen over hebben. Afstudeerder Paul Meulendijks ontwikkelde een concept voor het zelfportret met zowel fysieke onderdelen als een digitale app. De Erasmus School of Health Policy and Management haakte aan om de ontwikkeling van de app vorm te geven. Met de subsidie uit de Convergence Open Mind call kon junior-onderzoeker Loes Tielen in drie maanden tot een prototype te komen.
Tielen: ‘De app (nog een prototype) kunnen kinderen zowel thuis als in het lab gebruiken. Er is uitleg over elke kamer en kinderen kunnen ervaringsfilmpjes opnemen, om thuis terug te kijken. Na afloop komen de resultaten op een leuke manier binnen in de app, waarbij de ouders de mogelijkheid hebben om te screenen wat het kind ziet. Vervolgens kunnen kinderen collages maken met de filmpjes, foto’s en resultaten die ze interessant vinden. Ook kunnen ze vragen toevoegen aan de arts. Als de ouders en het kind dat willen, kunnen de collages voorafgaand aan het gesprek met de arts worden gedeeld. Door de tijd heen maken de kinderen zo een zelfportret, een soort fotoboek over hun tijd in het ziekenhuis.’
Van Veelen is erg blij met de samenwerking met Gielen en de faculteit Industrieel Ontwerpen van de TU Delft: ‘Hun insteek was: hoe maken we dit zinvol voor kinderen? Hoe kunnen we het Kinderhersenlab inzetten om kinderen een sterker zelfbeeld te laten ontwikkelen? Ik zat meteen rechtop. Dit was een heel andere dimensie waar ik nooit over na had gedacht. Over convergence gesproken.’
