Nieuwe superscanner geeft scherpste MRI-beelden van hersenen ooit: ongekend kleine details zichtbaar

Op de scans, van de hersenen van twintig vrijwilligers, zijn ongekend kleine details zichtbaar, tot 0,2 millimeter. Denk aan ragfijne bloedvaatjes die tussen de pieken en dalen van de sterk gevouwen hersenschors kronkelen. Of dunne, boomachtige vertakkingen in de kleine hersenen. Conventionele scanners hebben een resolutie van ongeveer 1 millimeter.

Het grote detailniveau van de nieuwe scanner, die de afgelopen jaren gebouwd werd bij onderzoeksinstituut Cea, nabij Parijs, maakt het mogelijk om de werking van ons brein nog beter te begrijpen. “Maar het kan ook de diagnose van hersenziektes als alzheimer en parkinson helpen verbeteren”, zegt Cea-directeur Alexandre Vignaud in een persvideo. De Franse president Emmanuel Macron noemt de resultaten op X “een grote doorbraak en veelbelovend voor het gezondheidsonderzoek”.

Kortere scantijd

MRI-apparaten maken met magneetvelden en radiogolven driedimensionale afbeeldingen van lichaamsdelen. De meeste staan in ziekenhuizen, waar radiologen ze gebruiken om bijvoorbeeld tumoren op te sporen, of een gescheurde meniscus. Deze medische scanners hebben vaak een magneetveld met een sterkte van 1,5 of 3 tesla. Hoe hoger de sterkte, hoe gedetailleerder de afbeeldingen, en hoe korter de benodigde scantijd is. Vandaar dat onderzoekers en technici proberen steeds krachtigere scanners te bouwen.

De nieuwe Franse scanner is bedoeld voor wetenschappelijk hersenonderzoek. Hij staat in Saclay, bij Parijs, en heeft een veldsterkte van 11,7 tesla. Dat maakt hem de sterkste MRI-scanner die momenteel wereldwijd in gebruik is – de meeste andere komen tot maximaal 7 tesla. Met 5 bij 5 meter en 132 ton is hij ook verreweg de omvangrijkste.

“Deze eerste scans zien er behoorlijk indrukwekkend uit”, reageert David Norris op de Franse resultaten, die overigens nog niet in een vakblad verschenen zijn. Norris is hoogleraar MRI-technieken bij herseninstituut Donders van de Radboud Universiteit in Nijmegen. “Het is een knappe prestatie. Deze magneetsterkte is zo’n beetje de limiet van wat nu technisch mogelijk is.”

Het scala aan onderzoekstoepassingen is enorm, zegt hij. “Je kunt nu bijvoorbeeld de verschillende lagen van de grijze hersenstof onderscheiden.” Deze breinlagen zijn dunner dan een millimeter en hebben elk een eigen functie, zoals het verwerken van zintuiglijke informatie of het versturen van signalen naar andere hersendelen. Tot nu toe konden ze alleen goed onderzocht worden door bijvoorbeeld elektrodes te implanteren in proefdieren.

Depressiemedicijnen

Norris bouwt zelf aan een nog sterkere scanner, samen met wetenschappers uit Amsterdam, Maastricht, Leiden en Utrecht. Vorig jaar kregen ze hiertoe een subsidie van 19 miljoen euro, van onderzoeksfinancier NWO. Deze 14-tesla-MRI moet over drie jaar in Nijmegen verrijzen en wordt compacter en lichter dan zijn Franse evenknie.

Zulke ‘superscanners’ zijn in eerste instantie vooral geschikt voor wetenschappelijk onderzoek, zegt Norris. Denk aan het in kaart brengen van hersenverbindingen en individuele verschillen daarin. De Franse onderzoekers hopen daarnaast ook communicatiestoffen in de hersenen te kunnen volgen en depressiemedicijnen zoals lithium, om zo hersenaandoeningen beter te begrijpen.

Ziekenhuizen zullen ze niet snel gaan gebruiken, verwacht Norris. “Dat is nog heel ver weg. Daarvoor moeten ze eerst goedkoper worden en hun meerwaarde bewijzen. Ik verwacht dat er over vijf, tien jaar enkele van dit soort scanners zullen zijn, maar alleen voor wetenschappelijk gebruik.”