KNAW

Research

Neural networks and brain tumors: the interplay between tumor, cognition, and epilepsy

Pagina-navigatie:


Update Research data


Title Neural networks and brain tumors: the interplay between tumor, cognition, and epilepsy
Period 03 / 2008 - 11 / 2010
Status Completed
Dissertation Yes
Research number OND1327454
Data Supplier Projectleider

Abstract

In this research project, we will study correlations between neuronal network features and seizure frequency in patients with epilepsy. Our hypothesis is that 1) patients with a higher seizure frequency have more random neuronal network features, and that 2) effective anti-epileptic treatment results in a change of spatial network patterns to a less random configuration. In order to answer these questions, we will perform MEG at different time points in a group of glioma patients suffering from epilepsy. Epilepsy constitutes a major health problem in this group of patients. Their seizure frequency widely varies during the course of the disease, due to tumour progression and anti-epileptic and anti-tumour treatment (e.g. anti-epileptic drugs, surgery, radiotherapy). We hypothesise that all these interventions interfere with the underlying network architecture, resulting in variations in synchronisation thresholds during the course of the disease. We will, therefore, correlate neuronal network characteristics and epilepsy frequency at different time points during the disease.

Abstract (NL)

Linda Douw laat in haar promotieonderzoek zien dat hersentumoren gepaard gaan met globale netwerkveranderingen, die weer gerelateerd zijn aan de symptomen van cognitieve problemen en epileptische aanvallen. Zij vergelijkt hersenen met andere complexe netwerken, zoals sociale media. Haar onderzoek maakt duidelijk dat de toepassing van netwerktheorie bij patiënten het wellicht in de toekomst mogelijk maakt om een beter behandelplan op te stellen. Patiënten met primaire hersentumoren (tumoren die ontstaan in het hersenweefsel zelf en zonderuitzaaiingen) hebben vaak last van symptomen die niet direct zijn te herleiden tot de specifieke locatie van de tumor. Ze ervaren bijvoorbeeld heel algemene cognitieve problemen, zoals concentratieverlies en problemen met de executieve functies (hogere controlefuncties van de hersenen), en lijden ook aan epileptische aanvallen. Deze mismatch tussen de focale tumor en de meer globale symptomatologie kan niet verklaard worden met een traditionele, lokaliserende aanpak. Linda Douw beschrijft en bestudeert een nieuwe theorie over hersenfuncties bij zowel gezonde proefpersonen en patiënten met hersentumoren, namelijk de netwerktheorie . Deze theorie komt voort uit de wiskunde en de sociologie, en wordt toegepast op allerlei verschillende complexe systemen, zoals sociale netwerken, metabolische systemen en het internet. Het bijzondere is nu, dat de hersenen zeer vergelijkbaar zijn met andere complexe netwerken, zoals sociale media (Facebook, Twitter). Evenals deze sociale netwerken vormen de hersenen een small-world netwerk, dat een goede globale integratie (het gemak waarmee je met ieder willekeurig persoon in de wereld verbonden kan worden door slechts een aantal verbindingen aan te gaan) combineert met lokale specialisatie (de aanwezigheid van sterk verbonden vriendengroepjes).

Related organisations

Related people

Supervisor Prof.dr. J.J. Heimans
Supervisor Prof.dr. C.J. Stam
Project leader Dr. J.C. Reijneveld
Doctoral/PhD student Dr. L. Douw

Classification

D23120 Oncology
D23230 Neurology, otorhinolaryngology, opthalmology

Go to page top
Go back to contents
Go back to site navigation