Voorjaarsconferentie NederlandseVerenigingvoor Neuropsychologie Neuroplasticiteit&CognitieveReserve Niet-aangeborenhersenletsel,maarookdenormale verouderinggaangepaardmetveranderingeninde hersenenenhetcognitieffunctioneren.Voordeze voorjaarsconferentiehebbenwesprekers uitgenodigddieonsvertellenoverinhoeverreonze hersenenkunnencompenserenvoordegevolgen vannormaleverouderingenniet-aangeboren hersenletsel.Ookwordtingegaanopdeeffectenvan trainingenrevalidatieenopdefactorendievan invloedzijnoponzecompensatiemogelijkheden. WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 2 13mei2016MuntgebouwUtrecht Sprekers Prof.Dr.Y.Stern Prof.Dr.P.Lucassen Prof.Dr.O.vanNieuwenhuizen Prof.Dr.J.Murre Dr.M.vanBoxtel Dr.J.Koerts Prof.Dr.M.Klein WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 3 Ochtendprogramma 09:15–09:50 Ontvangstmetkoffie 09:50–10:00 Welkomeninleiding 10:00–10:45 Prof.dr.Y.Stern:Cognitivereserve: Anemergingconcept 10:45–11:30 Prof.dr.P.Lucassen:Newneuronsin adultbrains;anemergingsubstrate forbrainplasticityprogrammed duringearlylife 11.30–12.00 Koffie 12:00–12:45 Prof.em.dr.O.VanNieuwenhuizen: Neuroplasticiteit 12:45–13:15 UitreikingEarlyCareerAward+lezing Winnaar 13.15–14.15 Lunch WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 4 Middagprogramma 14:15–14:45 Prof.dr.J.Murre:Effectenvanbrain trainingbijgezondeouderenen patiëntenmethersenbeschadigingen 14:45–15.15 Dr.M.VanBoxtel:Cognitieve hygiëneenplasticiteitalssleuteltot gezondeouderehersenen 15.15–15.45 Thee 15.45–16:15 Dr.J.Koerts:Compensatievoor cognitievebeperkingenbijdeziekte vanParkinson 16.15–16.45 Prof.dr.M.Klein:Braintumorand neuroplasticity WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 5 Prof.Dr.Y.Stern Title:Cognitivereserve:Anemergingconcept Abstract:Epidemiologic evidence indicates that lifestyle factors including educational and occupational attainment, engaging in leisure and social activities, as well as IQ are all associated with reducedriskofdevelopingdementia.Manyofthese lifestyle factors have also been associated with reduced rate of cognitive decline in normal aging. The cognitive reserve hypothesis has been put forward to explain these findings, and posits that individual differences in the flexibility and adaptability of brain networks underlying cognitive functionmayallowsomepeopletocopebetterwith age-ordementia-relatedbrainchangesthanothers. This is in contrast to the complementary concept of brain reserve, where the variability in the anatomic features of the brain itself provides reserve against age- and dementia-related pathologies. Recent evidencealsosupportstheideathatspecificgenetic and lifestyle factors may help preserve a healthy brain or enhance brain reserve, a process that has been called brain maintenance. This talk will review these theoretical concepts, the epidemiologic evidenceforbrainandcognitivereserve,ourefforts to use brain imaging approaches to understand the neuralbasisforreserve,andtheimplicationofthese conceptsforintervention. Biosketch:Prof.Dr.YaakovSternisprofessoratthe Cognitive Neuroscience Division, Department of Neurology,ColumbiaUniversityCollegeofPhysicians andSurgeons,NewYork,NY,USA WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 6 Prof.Dr.P.Lucassen Title: New neurons in adult brains; an emerging substrate for brain plasticity programmed during earlylife Abstract: Stress affects numerous aspects of hippocampal structure and function. In particular, adversity and trauma during early life is associated with age-related cognitive decline and an increased vulnerability to later psychopathologies like depression. It remains unclear however, which elementsintheearlyenvironmentareinstrumental, and which mechanisms underlie the perinatal programmingofadultbrainfunction. Itisremarkablethattheexperienceofstressduring thesensitiveperiodofearlylife,intheformofabuse or neglect, but also malnutrition or an immune challenge, similarly affects brain structure and function long-term. This suggests that these various elements act upon a common neurobiological substrate and/or molecular pathway. We hypothesize that key factors during the early-life period, including micronutrients, stress hormones and sensory stimuli from the mother, exert a synergistic action that prepares the pup or child for an optimal adaptation to its future environment. Disturbance of key mediators during early development may result in a failure to properly adapttothelaterlifecontext. Becausethehippocampuscontinuesitsdevelopment after the early postnatal period and maintains a remarkable level of structural and functional plasticityinadultlife,thisbrainregionisparticularly WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 7 sensitive to perturbations during early-life. We propose that early exposure to stress and specific nutritionalelementscanprogrambrainstructureand function, as well as metabolism, in a long-lasting manner,inpartthroughepigeneticmodifications. 1)PJLucassenetal.,Perinatalprogrammingofhippocampalstructureandfunction; emerging roles of stress, neurogenesis, epigenetics and early nutrition. Trends Neurosci2013 2) PJ Lucassen et al. Regulation of neurogenesis by stress, sleep, exercise and inflammation;implicationsfordepressionandantidepressantaction.ENPP2010. Bio sketch: Prof. Dr. Paul Lucassen is professor at Swammerdam Institute for Life Sciences, Center for Neuroscience, University of Amsterdam, [email protected],http://sils.uva.nl/sfpns. 1996 PhD (cum laude). Neth. Brain Institute, Amsterdam, Promotor: Prof.Dr.D.F.Swaab 1995-1998 Postdoc, LACDR Leiden University, withProf.Dr.E.R.DeKloet. 1998-2004 AssistantProfessoratSILSCNS,UvA, withProf.Dr.M.Joels. 2004-2011 AssociateprofessoratSILS-CNS,UvA, interimgroupleader. 2011-… Full Professor of 'Brain Plasticity' at SILS-CNS,UvA. Research topics: Brain plasticity, adult neurogenesis, stem cells, (early life) stress, cognition, depression, epilepsy,Alzheimer'sdisease • >140 peer-reviewed scientific publications, >25 bookchapters. • H-factor: 42 (WoS) >6500 cites. H-index 52 @ GoogleScholar>9121cites. •>200invitedlecturesat(inter)nationalmeetings, WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 8 Prof.Em.Dr.O.vanNieuwenhuizen Titel:Neuroplasticiteit Abstract: Neuroplasticiteit zou men kunnen beschouwen als het vermogen van de hersenen om te compenseren voor functieverlies. Een model om neuroplasticiteitindepraktijktekunnenobserveren komt uit de chirurgische behandeling van epilepsie bij kinderen. Bij kinderen komt een vorm van epilepsie voor waarbij de epileptische activiteit wordt gegenereerd door één van beide hersenhelften. De oorzaak van de epilepsie van de aangedane hemisfeer berust vaak op ernstige schade.Deschadekanzijnontstaanindeperinatale periode door een circulatiestoornis, zoals bij een a. cerebri media infarct. Dit is met een MRI (Magnetic Resonance Imaging) aan te tonen. Maar het is niet alleen schade die een hemisfeer epileptisch kan maken. Ook een uitgebreide ontwikkelingsstoornis van de hersenschors (corticale dysplasie) kan leiden totrefractaireepilepsie. Dezevormvanepilepsieblijkttijdensdebehandeling vaak ongevoelig voor geneesmiddelen; men spreekt dan van refractaire epilepsie. Aangezien het voortgaanvandezevormvanepilepsiegepaardgaat met stilstand of zelfs verlies van de psychomotore ontwikkeling van het kind is het chirurgisch uitschakelenvandeepileptischehemisfeerdeenige oplossing. Dit wordt hemisferotomie of hemisferectomiegenoemd. Bij een hemisferotomie (hemisferctomie) wordt de epileptische hemisfeer gedeconnecteerd. Alle efferente baanverbindingen worden opgeheven. Zo WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 9 ook de motorische baan. Men moet zich dus afvragen wat dit voor het kind betekent. Het blijkt dat in het geval van een ernstig beschadigde hemisfeer de contralaterale motoriek vóór de operatie vaak opvallend goed is: door neuroplasticiteit wordt een groot deel van de motoriek verzorgd door de intacte hemisfeer. Deze verzorgt dus niet alleen de motoriek aan de contralaterale lichaamshelft, maar ook aan de ipsilaterale. In zo’n geval kan men dus zonder veel aanvullende schade voor de motoriek opereren: het kindzalnádeoperatienietmeeruitvalhebbendan ervoor. Anders is het indien men moet uitgaan van een behoorlijke motorische functie in de aangedane hemisfeer. Dit kan het geval zijn bij een uitgebreide corticale dysplasie. Operatie zal dan gepaard gaan meternstigemotorischeuitvalaandecontralaterale lichaamshelft na de operatie. Het blijkt dat – indien het kind op jonge leeftijd wordt geopereerd – ook dezeuitvalindewekentotmaandennadeoperatie vermindert. Het aanvankelijke verlamde kind gaat weerlopen.Demotorischefunctievandeaangedane hemisfeerwordtovergenomendoordeintacte.Ook ditiseenvormvanneuroplasticiteit. In de voordracht zal aandacht worden besteed aan de diverse vormen van neuroplasticteit waarbij de hemisferale deactivatie als onderzoeksmodel wordt aangehouden. Bio sketch: In 1992, Prof. Dr. Em. Onno van Nieuwenhuizen was invited to participate in the Dutch Collaborative Epilepsy Surgery Program to initiate the pediatric branch of the program. This WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 10 proved to be successful and a professorship was initiated to support further extension, with regards to patient care and research. A research line with respect to plasticity after epilepsy surgery was initiated. yielding several international peerreviewed publications in leading international journals. A yearly increasing number of children is operatedwithconvincingresults.Duetothisunique expertise,theUniversityMedicalCenterUtrechthas established national exclusivity for epilepsy surgery intheNetherlands. UndertheguidanceofOnnovanNieuwenhuizen,the department of Child Neurology of the Wilhelmina Children’s Hospital became the national referral centerforchildrenwithdrugresistantepilepsy. WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 11 Prof.Dr.J.Murre Titel:Effectenvanbraintrainingbijgezondeouderen enpatiëntenmethersenbeschadigingen Abstract: De grootste online brain training websites hebbenmiljoenenledendievaakveleurenperweek hun hersenen proberen te trainen met speciale games. De claims en resultaten van deze websites zijn soms controversieel en één site heeft zelfs een miljoenenboetegekregenindeVS.Devraagisofer een generalisatie van de getrainde vaardigheden is naarcognitiedierelevantisinhetdagelijksleven.En alsereffectenzijn,zijndezedanklinischrelevanten kunnen daar interventies uit ontwikkeld worden, bijvoorbeeld voor patiënten met hersenbeschadigingen of voor ouderen die vrezen voor cognitieveachteruitgang?Ikzalkorthetdestandvan het internationale onderzoek bespreken en daarnaast enige resultaten presenteren van onze eigenstudiewaarvandeeersteresultatennubekend zijn. Bio sketch: Prof. Dr. Jaap Murre (1963) ontwikkelt modellen van leren en vergeten gebaseerd op de structuur van de hersenen. Deze worden onder andere toegepast op het begrijpen van geheugenproblemen en het herstel van hersenbeschadigingenzoalsnaberoerte.Hijwaséén van de eersten die psychologische experimenten uitvoerde via het internet. Sinds 1999 hebben meer dan 100.000 deelnemers tests gemaakt op zijn websitememory.uva.nl(ookinhetNederlands).Ook doet hij psychologische experimenten en ontwikkelt hij interventies en infrastructuur voor neuroWifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 12 psychologischetestsviaInternet.Vijfjaargeledenis hij met andere onderzoekers van de UvA een uitgebreid onderzoek begonnen naar het effect van brain training via internet bij ouderen en patiënten dieherstellenvaneenberoerte. Jaap Murre is sinds 1995 werkzaam bij de afdeling Psychologie van de UvA, sinds 2006 als Hoogleraar Theoretische Neuropsychologie. Daarvoor was hij werkzaam aan de Medical Research Council in Cambridge (UK). In 1998 ontving hij een Pioniersubsidie van NWO waarmee hij een onderzoeksgroepstartteaandeafdelingPsychologie van de UvA. Van 2001 tot 2007 was hij bijzonder hoogleraar Neural Models of Cognition bij de vakgroepInformaticaaandeUniversiteitMaastricht. WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 13 Dr.M.vanBoxtel Titel:Cognitievehygiëneenplasticiteitalssleuteltot gezondeouderehersenen Abstract:Inonzemodernesamenlevingwiliedereen graag gezond ouder worden en in een goede cognitieve conditie blijven. Als we ouder worden blijvenweinstaatomnieuwedingenteleren,maar neemt het tempo waarin we leren af. Er bestaat vanuit de samenleving een grote vraag naar methodenomdeeffectenvanhersenverouderingaf teremmenendekansopdementieteverlagen.De marktspeelthiergretigopinmetnieuweproducten, al blijkt de effectiviteit van veel populaire interventies(zoalsseriousgamesenbreintrainingvia internet) is nog onvoldoende wetenschappelijk aangetoond. Effectgroottes op brein- en gedragsniveau zijn over het algemeen klein en effecten beklijven maar zelden op langere termijn. Ookhetsuccesvancognitievetrainingsprogramma’s voor ouderen blijft vooralsnog beperkt, want er lijkt nauwelijks sprake van generalisatie van getrainde vaardigheden naar het alledaagse leven. De mate waarin ouderen last hebben van cognitieve veranderingenneemtinderdaadtoemetdeleeftijd, evenals de cognitieve verschillen tussen mensen die dezelfdeleeftijdhebben.Hoekomthetdatsommige personen al vroeg last krijgen van cognitieve beperkingen en andere tot op hoge leeftijd mentaal fit blijven? Onze hersenen passen zich voortdurend aan aan de voortdurend veranderende eisen van de omgeving. Er komt echter een moment waarop de neurale reserve en compensatie te kort gaat WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 14 schieten. Hersennetwerken welke geassocieerd worden met hogere orde processen als cognitieve controle en executieve aandacht zijn bijzonder complex en daarmee zeer gevoelig voor leeftijdgerelateerde vasculaire, inflammatoire en metabole veranderingen. Het afremmen van schade in dergelijke complexe netwerken via een gezonde leefstijl (‘cognitieve hygiëne’) kan de neurofysiologischebasisvooreenfitbrein.Adequate begeleiding door professionals (zoals neuropsychologen en artsen), tijdige onderkenning van een ongunstig cognitief risicoprofiel en een hierop toegesneden laagdrempelige psychoeducatie en actieplan kunnen helpen om een gezondere cognitievetoekomsttebereiken.Indezevoordracht worden enkele voorbeelden getoond van onlangs ontwikkelde tools voor het screenen van de individuele‘ruimte-voor-verbetering’inhetcognitive risicoprofiel op middelbare leeftijd (Libra) en een laagdrempelige online psychoeducatiemodule om personen van middelbare en ouder leeftijd voor te bereiden op cognitieve veranderingen bij het ouder worden. Cultivering van een volgehouden betrokkenheid bij het dagelijkse leven met inbegrip van zorg voor de persoonlijke gezondheid is daarbij decrucialefactor. Biosketch:Dr.M.P.J.(Martin)vanBoxtel Arts/UniversitairHoofddocent VakgroepPsychiatrieenNeuropsychologie MaastrichtUniversity Postbus616 6200MDMaastricht [email protected] WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 15 Dr.J.Koerts Titel:Compensatievoorcognitievebeperkingenbij deziektevanParkinson Abstract:DeziektevanParkinsonwordtgekenmerkt door motorische en niet-motorische symptomen. Een van de meest voorkomende niet-motorische symptomen zijn cognitieve beperkingen, waarbij executieve disfuncties vaak op de voorgrond staan. Er zijn echter grote interindividuele verschillen met betrekking tot het cognitief functioneren van Parkinson patiënten die mogelijk (deels) verklaard kunnen worden door de cognitieve reserve theorie. Daarnaast worden cognitieve revalidatie behandelingen gericht op compensatie voor executieve functiebeperkingen steeds vaker toegepastbijpatiëntenmetdeziektevanParkinson. De huidige presentatie gaat in op de invloed van cognitievereserveophetcognitieffunctionerenvan Parkinson patiënten. Daarnaast wordt onderzoek gepresenteerd dat zich richt op de toepasbaarheid en effectiviteit van cognitieve revalidatie behandelingen bij patiënten met de ziekte van Parkinson. Bio sketch: Dr. Janneke Koerts is als neuropsycholoog en universitair hoofddocent verbonden aan de Rijksuniversiteit Groningen. Een groot deel van haar onderzoek richt zich op de ziekte van Parkinson. Daarnaast geeft zij onderwijs op het gebied van de neuropsychologische diagnostiek en gerontologie. Ook is zij secretaris van de Nederlandse Vereniging voor Neuropsychologie en hoofdredacteur van Neuropraxis. WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 16 Prof.Dr.M.Klein Titel:Braintumorandneuroplasticity Abstract: Brain plasticity is the potential of the CNS to reshape itself during ontogeny, learning, or following injuries. The first part of this talk will review the mechanisms underlying plasticity at different functional levels in patients with primary brain tumors, mainly in those harboring low-grade gliomas. While the physiological and pathological anatomo-functional organization of the brain has flexibility, the patterns of reorganization may differ accordingtothetime-courseofcerebraldamagedue to tumor and/or treatment, with better functional compensation in more slowly growing tumors. The second part of this talk will discuss the interactions between brain tumor growth and brain reshaping, using neuroimaging and electro- physiological methods of functional mapping. Finally, the therapeutic implications provided by a greater understanding of these mechanisms of cerebral redistribution are explored shortly from a surgical point of view. Improved preoperative prediction of an individual’s potential for reorganization ideally is integrated into preoperative surgical planning and preserving neurocognitive functioning through tailored rehabilitation programs to optimize functionalrecoveryfollowingbraintumorresection. Bio sketch: Martin Klein is professor in medical neuropsychology at VU University Medical Center, Amsterdam, the Netherlands. His research, in close cooperation with the departments of neurology, neurosurgery, and radiation oncology, initially WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 17 focused on determining neurocognitive functioning and health-related quality of life of patients with brain tumors. This resulted in influential papers on neurocognitive functioning and health-related quality of life of high-grade glioma patients at the time of diagnosis, at follow-up, at the time of recurrence, and on the prognostic value of neurocognitive functioning. Regarding low-grade glioma patients, and other neurological patients, studies on the impact of surgery, radiotherapy, and on epilepsy and antiepileptic drugs on neurocognitive functioning and health-related quality of life are ongoing. The effectiveness of cognitiverehabilitationinpatientswithfocalseizures hasbeenaddressedinanumberofstudies.Currently research aims at determining the brain mechanisms underlying frequent symptoms (e.g., neurocognitive deficits, epilepsy, fatigue, depression), the prevention of treatment effects on neurocognitive functioning, and on behavioral or pharmaceutical symptomtreatmentinprimaryandmetastaticbrain tumor patients and in oncological patients undergoing neurotoxic treatments affecting brain functioning. Within the European Organization for the Research and Treatment of Cancer (EORTC) MartinKleinisresponsibleforneurocognitivetesting as part of the clinical trials initiated by the EORTC BrainTumorGroup. MartinreceivedtheTim&TomGulliksonFoundation and Society for Neuro-Oncology Award for ExcellenceinQualityofLifeResearchin2001andthe National Brain Tumor Foundation/Tug MgGraw FoundationCaregiverResearchAwardin2008 WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected] 18 WifinetwerkMuntgebouw;wachtwoord:Muntgebouw1 [email protected]