NajaarsconferentieNVN--
Cognitie-in-beeld:Wat-kunnen-neuropsychologen-leren-vanneuroimaging?Met$technieken$als$MRI,$functionele$MRI$$en$SPECT$ kunnen$de$hersenen$in$beeld$worden$gebracht.$Voor$ deze$najaarsconferentie$hebben$we$sprekers$ uitgenodigd$die$ons$vertellen$hoe$we$de$hersenen$$ en$functies$kunnen$uitlezen,$maar$ook$hoe$we$met$ behulp$van$BrainEComputer$Interfaces$deze$functies$ kunnen$beïnvloeden.$$ --
6-november-2015-NEMO-Amsterdam-
SprekersProf.-M-.-CataniProf.-R.-GoebelProf.-A.-AlemanProf.-N.-RamseyDr.-L.-DouwDr.-Y.-GroenDr.-M.-van-den-Heuvel-
-
ProgrammaOchtendprogramma! 09:15$ E$09:50$Ontvangst$met$koffie$ $ 09:50$–$10:00$ Welkom$en$inleiding$$ $ 10:00$–$10:45$ Prof.$M.$Catani:$$ Networks)asymmetry)and)human)cognition.) 10:45$–$11:30$ Prof.$R.$Goebel:$$ $ Real7time)fMRI)Neurofeedback)and)BCIs:)From) Basic)Research)to)Clinical)Applications$ $ ) ) ) Koffie) $ 12:00$–$12:45$ Prof.$A.$Aleman:$$ $ Apathie)en)neuroimaging) $ 12:45$–$13:00$ Uitreiking$disseratieprijsvraag$$ $ 13:00$–$13:15$$ Algemene$ledenvergadering$ $
$ )) $ $ Middagprogramma$ Lunch) $ $ $ $ 14:30$–$15:00$$ Prof.$Dr.$N.F.$Ramsey:$$$ Kunnen)hersenimplantaten)verloren)hersenfuncties) herstellen?) 15:00$–$15.30$$ Dr.$L.$Douw:$$ $ De)dynamiek)van)ons)denken:)flexibele) hersennetwerken)en)cognitie$ $ $ Thee) $ 16.00$–$16:30$ Dr.$Y.$Groen:$$ $ EEG)bij)ADHD:)wat)kunnen)we)ermee?) $ 16.30$–$17.00$ Dr.$M.$van$den$Heuvel:$$$ $ Exploring)the)human)‘connectome'.) $
Prof.-M.-CataniTitle:-Networks-asymmetry-and-human-cognition-Abstract:$Asymmetric$distribution$of$cognitive$ functions$between$the$two$hemispheres$is$a$ characteristic$feature$of$the$human$brain.$Before$the$ advent$of$diffusion$tractography$no$information$was$ available$on$the$anatomical$lateralization$of$large$ scale$networks$and$its$link$to$interhemispheric$ dominance.$This$review$introduces$novel$concepts$ on$lateralization$of$networks$underlying$language,$ visuospatial$attention$and$action$performance$and$ their$significance$for$understanding$human$cognition$ and$mechanisms$of$brain$resilience$and$recovery.$Biosketch:-Marco$Catani$graduated$with$honours$in$ Medicine$at$the$University$of$Perugia,$Italy,$where$he$ specialised$in$Geriatrics.$He$retrained$in$Psychiatry$at$ the$Institute$of$Psychiatry,$Kings$College$London,$ where$he$also$obtained$his$PhD.$He$is$honorary$ consultant$psychiatrist$at$the$Maudsley$Hospital$and$ clinical$senior$lecturer$at$King’s$College$London.$He$is$ the$head$of$the$NatBrainLab$and$chair$of$the$ International$School$of$Clinical$Neuroanatomy.$He$is$ member$of$the$editorial$board$of$Cortex,$Human$ Brain$Mapping,$Brain$&$Language,$and$section$editor$ of$Clinical$Neuroanatomy$in$Cortex$journal.$In$2012$ he$received$the$Norman$Geschwind$Prize$in$
Behavioural$Neurology$awarded$by$the$American$ Academy$of$Neurology$and$in$2014$the$New$ Investigator$Award$by$the$Wellcome$Trust.$In$2015$ he$delivered$the$Frontiers$in$Neuroscience$lecture$at$ the$annual$meeting$of$the$American$Academy$of$ Neurology$in$Washington$DC.$He$pioneered$the$use$ of$diffusion$tractography$to$identify$new$fibre$ pathways$in$the$human$brain.$He$has$written$more$ than$80$scientific$papers$and$published$in$2012$the$ Atlas$of$Human$Brain$connections$with$Michel$ Thiebaut$de$Schotten$and$in$2015$the$book$Brain$ Renaissance:$from$Vesalius$to$modern$neuroscience$ with$Stefano$Sandrone.$$ -
Prof.-R.-GoebelTitle:-RealStime-fMRI-Neurofeedback-and-BCIs:-FromBasic-Research-to-Clinical-ApplicationsAbstract:-Recent$progress$in$computer$hardE$and$ software$allows$the$sophisticated$analysis$of$fMRI$ data$in$realEtime.$Advanced$online$fMRI$data$analysis$ provides$the$basis$for$brainEcomputer$Interface$(BCI)$ applications$such$as$neurofeedback$and$motorE independent$communication.$In$neurofeedback$ studies,$subjects$observe$and$learn$to$modulate$their$ own$brain$activity$during$an$ongoing$fMRI$ measurement.$Because$of$its$high$spatial$resolution,$ fMRI$allows$to$provide$contentEspecific$feedback$ information$from$circumscribed$cortical$and$ subcortical$regions.$Many$neurofeedback$studies$ have$demonstrated$that$with$little$practice,$subjects$ are$indeed$able$to$learn$to$modulate$brain$activity$in$ specific$brain$areas$or$networks$using$cognitive$tasks,$ such$as$mental$imagery$of$moving$body$parts,$ empathetic$thoughts$or$recalling$emotional$ memories.$The$provided$feedback$information$from$ taskErelevant$brain$regions$enables$participants$to$ adjust$("fineEtune")$chosen$mental$tasks.$We$have$ recently$shown$that$fMRI$neurofeedback$training$not$ only$enhances$voluntary$control$over$brain$regions$ but$that$it$also$has$a$significant$therapeutic$effect$for$ patients$suffering$from$Parkinson's$disease$and$
patients$with$mood$disorders$such$as$depression.$ The$selection$of$the$right$brain$regions$as$well$as$the$ experience$of$control$seem$to$be$critical$factors$for$ therapeutic$effects$lasting$beyond$the$realEtime$fMRI$ training$sessions.$We$will$also$present$realEtime$fMRI$ and$fNIRS$BCI$applications$that$may$help$lockedEin$ patients$to$communicate.$ Biosketch:$Prof.$Dr.$Rainer$Goebel$studied$ psychology$and$computer$science$in$Marburg,$ Germany$(1983E1988)$and$completed$his$PhD$in$ 1994$(Braunschweig,$Germany).$From$1995E1999$he$ was$a$postdoctoral$fellow$at$the$Max$Planck$Institute$ for$Brain$Research$in$Frankfurt/Main$where$he$ founded$the$functional$neuroimaging$group.$In$ 1997/1998$he$was$a$fellow$at$the$Berlin$Institute$for$ Advanced$studies.$Since$January$2000,$he$is$a$full$ professor$for$Cognitive$Neuroscience$at$Maastricht$ University.$He$is$founding$director$of$the$Maastricht$ Brain$Imaging$Centre$(MEBIC)$and$the$driving$force$of$ the$recently$established$ultraEhigh$field$imaging$ center$housing$3,$7$and$9.4$Tesla$human$MRI$ scanners.$Since$2008$he$is$team$leader$of$the$ “Modeling$and$Neuroimaging”$group$at$the$ Netherlands$Institute$for$Neuroscience$in$ Amsterdam.$In$2014$he$has$been$selected$as$ member$of$the$Royal$Netherlands$Academy$of$Arts$ and$Sciences.$ $
Prof.-dr.-André-AlemanTitle:-Apathie$ Abstract:-Apathie$betreft$een$kwantitieve$ vermindering$van$doelgericht$gedrag.$Het$kan$gezien$ worden$als$een$van$de$belangrijkste$kernsymptomen$ van$negatieve$symptomen$bij$schizofrenie.$Patiënten$ met$apathie$kenmerken$zich$door$passiviteit.$Weinig$ activiteiten$worden$op$eigen$initiatief$ondernomen.$ In$de$literatuur$wordt$wel$onderscheid$gemaakt$ tussen$primaire$apathie,$waarbij$het$initiëren$van$ doelgerichte$handelingen$rechtreeks$aangetast$is,$en$ secundaire$apathie,$waarbij$het$gebrek$aan$ doelgerichte$actie$terug$te$voeren$is$op$een$ depressieve$stemming$of$anhedonie.$$In$deze$ voordracht$wordt$ingegaan$op$dit$onderscheid,$ waarbij$gegevens$worden$betrokken$vanuit$de$ neuroanatomie$en$de$functionele$neuroimaging.$ Voorbeelden$van$onderzoek$komen$vooral$uit$het$ schizofrenieEonderzoek$en$het$onderzoek$naar$ neurodegeneratieve$aandoeningen$zoals$de$ziekte$ van$Parkinson$en$Alzheimer$dementie.$Onderzoek$ naar$behandeling$richt$zich$op$gedragsactivatie$en$ noninvasieve$neurostimulatie$om$activatie$van$ relevante$circuits$te$beïnvloeden.$ $ Biosketch:-André$Aleman$studeerde$psychologie$aan$ de$Universiteit$Utrecht,$in$de$richtingen$
neuropsychologie$en$biologische$psychologie.$Hij$ deed$promotieEonderzoek$naar$hallucinaties$bij$ schizofrenie$en$ontving$zijn$doctorsbul$(cum$laude)$in$ 2001,$eveneens$aan$de$Universiteit$Utrecht.$Na$als$ onderzoeker$gewerkt$te$hebben$bij$de$afdeling$ Psychiatrie$van$het$Universitair$Medisch$Centrum$ Utrecht,$werd$hij$in$2007$benoemd$tot$hoogleraar$ aan$de$RUG$(afd.$Neurowetenschappen$UMCG)$op$ de$leerstoel$“cognitieve$neuropsychiatrie”.$Hij$ ontving$een$VIDI$en$VICI$subsidie$van$N.W.O.$en$een$ European$Young$Investigator$Award$(1.2$miljoen$ euro)$van$de$European$Science$Foundation$(ESF)$en$ consolidator$grant$(1.5$miljoen$euro)$van$de$ European$Research$Council.$Hij$is$(medeE)auteur$van$ ruim$200$internationale$wetenschappelijke$artikelen$ en$3$boeken.$Van$zijn$hand$verschenen$eveneens$de$ publieksboeken$Hersenspinsels:)waarom)wij)dingen) zien,)horen)en)denken)die)er)niet)zijn$(uitgeverij$Atlas,$ 2011)$en$Het)seniorenbrein;)de)ontwikkeling)van)onze) hersenen)na)ons)vijftigste$(AtlasEContact$2012).$In$ 2009$werd$hij$benoemd$tot$lid$van$de$Jonge$ Akademie$van$de$K.N.A.W.$Hij$is$lid$van$de$ Gezondheidsraad.$ $ -
Prof.-N.F.-RamseyTitle:-Kunnen-hersenimplantaten-verlorenhersenfuncties-herstellen?-Abstract:-Veel$mensen$hebben$te$kampen$met$een$ of$andere$vorm$van$verlies$van$hersenfunctie,$door$ beschadiging$aan$de$hersenen$of$aan$de$ verbindingen$tussen$hersenen$en$spieren$of$ zintuigen.$$Met$voortschrijdend$inzicht$in$hoe$de$ hersenen$werken,$komt$een$toekomst$in$zicht$waar$ hersen$functies$deels$of$geheel$kunnen$worden$ hersteld$met$behulp$van$BrainEComputer$Interfaces.$ Ik$zal$in$deze$lezing$uitleggen$hoe$de$hersenen$ ‘uitgelezen’$kunnen$worden$met$moderne$ beeldvormende$technieken.$Toepassing$van$ verworven$inzichten$hebben$geleid$tot$ontwikkeling$ van$hersen$implantaten,$waarmee$verlamde$mensen$ apparaten$kunnen$besturen.$Hier$zal$ik$een$aantal$ voorbeelden$van$laten$zien$en$toelichten.$ Biosketch:-Prof.$Nick$Ramsey$is$werkzaam$in$het$ Hersencentrum$UMC$Utrecht,$afd$Neurologie$&$ Neurochirurgie.$ $ -
-
Dr.-L.-DouwTitle:-De-dynamiek-van-ons-denken:-flexibelehersennetwerken-en-cognitie$ Abstract:-Het$functionele$hersennetwerk$is$niet$ stationair:$waar$variabiliteit$van$verbindingen$ voorheen$slechts$werd$gezien$als$ruis,$wordt$steeds$ duidelijker$dat$deze$dynamiek$misschien$zelfs$nog$ wel$belangrijker$is$voor$cognitief$functioneren$dan$de$ stationaire$of$gemiddelde$connectiviteit.$Het$ hersennetwerk$reconfigureert$namelijk$continu$op$ zowel$spatieel$als$temporeel$vlak$om$zich$zo$te$ kunnen$aanpassen$aan$wisselende$cognitieve$ (sub)taken.$Deze$reconfiguratie$is$niet$alleen$ aantoonbaar$tijdens$het$uitvoeren$van$specifieke$ tests:$ook$netwerkflexibiliteit$tijdens$rust$is$ voorspellend$voor$cognitie.$Ik$zal$aan$de$hand$van$ een$aantal$studies$in$zowel$gezonde$proefpersonen$ als$cognitief$kwetsbare$patientenpopulaties$laten$ zien$hoe$wij$als$neuropsychologen$een$beter$begrip$ kunnen$krijgen$van$de$link$tussen$het$functioneren$ van$het$hersennetwerk$en$cognitieve$prestaties.$ Biosketch:-Linda$Douw$is$universitair$docent$ (assistent$professor),$Afdeling$Anatomie$&$ Neurowetenschappen,$VUmc$Amsterdam$enSenior$researcher,$Afdeling$Radiologie,$Martinos$ Center$/$Massachusetts$General$Hospital$/$Harvard$
Medical$School,$Boston$(MA),$VS$ Ze$onderzoekt$het$hersennetwerk:$de$wiskundige$ manier$waarop$verschillende$hersengebieden$ofwel$ anatomisch$verbonden$zijn$of$functioneel$ communiceren.$De$eigenschappen$van$dit$netwerk$ zijn$namelijk$ontzettend$belangrijk$voor$het$optimaal$ functioneren$van$de$hersenen,$bijvoorbeeld$in$ termen$van$cognitie.$Daarnaast$houdt$ze$zich$bezig$ met$de$moleculaire$basis$van$het$hersennetwerk:$ hoe$leiden$(pathologische)$cellulaire$mechanismen$ tot$een$veranderde$connectiviteit$en$ netwerktopologie?$Het$trio$van$hersennetwerken,$ cognitie$en$moleculen$onderzoekt$ze$vooral$bij$ mensen$met$een$hersentumor.$Deze$patiënten$ hebben$veel$last$van$zowel$cognitieve$problemen$als$ epileptische$aanvallen,$en$vormen$voor$haar$ onderzoek$van$molecuul$tot$netwerk$een$unieke$ onderzoekspopulatie.$ $ -
Dr.-Y.-GroenTitle:-EEG-bij-ADHD:-wat-kunnen-we-ermee?Abstract:$ElectroEncefaloGrafie$(EEG)$is$een$nietE invasieve$techniek$voor$het$meten$van$ hersenactiviteit.$Het$kwantitatieve$EEG$(EEG$power)$ verschaft$informatie$over$de$alertheidstoestand$van$ een$persoon$en$veranderingen$daarin.$Event$Related$ Potentials$(ERPs)$bieden$inzicht$in$de$precieze$timing$ van$de$verwerking$van$stimuli$en$de$verschillende$ onderliggende$processen$in$de$hersenen$die$ bijdragen$aan$deze$verwerking.$In$deze$presentatie$ wordt$aandacht$besteed$aan$de$hoge$ betrouwbaarheid$en$erfelijkheid$van$EEGEmaten$en$ de$lage$specificiteit$voor$het$onderscheiden$van$ ontwikkelingsstoornissen.$Dit$wordt$geïllustreerd$aan$ de$hand$van$onderzoek$naar$de$detectie$van$fouten$ bij$kinderen$met$Aandachtstekortstoornis$met$ hyperactiviteit$(ADHD)$en$kinderen$met$Autisme$ Spectrum$Stoornis$(ASS).$De$zogenaamde$‘Oeps$ respons’$bij$fouten$(zoals$gemeten$met$de$Error$ Related$Negativity$en$Error$Positivity)$lijkt$volgens$de$ laatste$wetenschappelijke$onderzoeken$verminderd$ bij$deze$stoornissen.$Dit$speelt$een$belangrijke$rol$bij$ feedback$gestuurd$leren.$Verder$wordt$de$EEG$ power$bij$individuen$met$ADHD$besproken,$die$ verhoogd$is$in$de$trage$frequenties$(frontale$theta),$ voornamelijk$in$verhouding$tot$de$snellere$ frequenties$(beta$en$alfa).$Dit$duidt$op$een$ verminderde$corticale$arousal$bij$ADHD,$ofwel$
vertraagde$corticale$activiteit.$De$besproken$EEG$ maten$blijken$tot$nu$toe$niet$sensitief$en$specifiek$ genoeg$voor$het$voorspellen$of$iemand$wel$of$niet$ ADHD$heeft.$Echter,$EEG$maten$bieden$door$de$lage$ mate$van$invasiviteit,$hoge$betrouwbaarheid,$en$ hoge$erfelijkheid$uitkomst$binnen$wetenschappelijk$ onderzoek$voor$het$vaststellen$van$behandeleffecten$ en$het$vaststellen$van$erfelijkheid$van$ hersenprocessen$(onderzoek$naar$biomarkers$ofwel$ endophenotypen).$In$de$klinische$praktijk$is$deze$ theoretische$kennis$van$belang$voor$het$begrip$van$ de$stoornis$en$kan$deze$worden$gebruikt$voor$ psychoEeducatie.$ $ Biosketch:-Dr.$Yvonne$Groen$is$neuro/biopsycholoog$ en$werkt$als$Universitair$Docent$aan$de$afdeling$ Klinische$en$Ontwikkelingsneuropsychologie$van$de$ Rijksuniversiteit$Groningen.$Zij$heeft$zich$ gespecialiseerd$in$de$neuro/biopsychologie$van$de$ ontwikkelingsstoornissen$Aandachtstekortstoornis$ met$Hyperactiviteit$(ADHD)$en$Autisme$Spectrum$ Stoornissen$(ASS).$In$haar$onderzoek$gebruikt$zij$ naast$prestatietaken$en$gedragsvragenlijsten,$het$ Electroencephalografie$(EEG)$en$Electrocardiogram$ (ECG)$om$inzicht$te$krijgen$in$het$cognitieve$ functioneren$van$patiënten$met$ADHD$en$ASS.$ Centrale$thema’s$van$het$onderzoek$zijn$ gevoeligheid$voor$straf/beloning$en$sociale$cognitie.$$ $
Dr.-M.-van-den-HeuvelTitle:-Exploring-the-human-connectome-S-the-richand-famousAbstract:$Our$brain$comprises$a$largeEscale$complex$ network$of$neural$interactions,$a$network$known$a$ the$human$connectome.$Embracing$network$science$ as$a$general$framework$to$study$the$complexity$of$ systems,$the$emerging$field$of$connectomics$have$set$ the$goal$to$map$and$analyse$the$wiring$diagrams$of$ the$human$brain$and$that$of$other$species.$In$my$talk$ I$will$introduce$the$connectome$and$the$field$of$ connectomics,$and$highlight$recent$findings$ of$studies$showing$neural$systems$to$exhibit$features$ of$an$efficient$communication$network.$I$will$discuss$ findings$of$mammalian$connectomes$to$display$a$ balanced$organization$optimising$information$ segregation$and$information$integration,$ including$the$formation$of$structural$and$functional$ communities,$short$communication$relays,$and$the$ existence$of$densely$connected$hub$regions$that$may$ act$as$bridges$between$functional$domains.$I$will$ discuss$recent$findings$of$the$existence$of$a$soEcalled$ 'rich$club'$in$the$human$and$animal$connectome,$ describing$a$small,$but$important$set$of$densely$ mutually$connected$hub$regions$that$ we$hypothesise$to$act$as$a$central$place$for$neural$ communication$and$integration$in$the$brain.$We$
will$talk$about$findings$of$a$potential$intertwined$ ‘richness’$of$this$club$at$both$the$cellular$microscale$ as$well$as$on$the$global$macroscale,$talk$about$the$ potential$role$of$this$system$as$a$neural$substrate$for$ global$brain$communication$and$interEdomain$ information$integration,$discuss$evidence$of$this$ system$to$be$involved$in$higherEorder$cognition,$as$ well$as$discuss$evidence$of$how$damage$to$this$ system$may$play$a$role$in$brain$disorders.$ $ Biosketch:$Martijn$van$den$Heuvel$is$werkzaam$in$ het$Brain$Center$Rudolf$Magnus$en$het$University$ Medical$Center$Utrecht$ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $
$
$
$
$
$
$
